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耐折试验机检测方法研究

2013-10-21

一、概述

耐折试验机(简称耐折机),是一种鞋类行业普遍采用的,用来检测鞋体耐折强度的试验机。它通过夹具固定鞋样,并使鞋体模仿实际使用状态作来回折动。依据GB/T3903.1—2008《鞋类 通用试验方法 耐折性能》对耐折机的主要技术要求是:耐折机屈挠频率为每分钟230±10次(特殊要求可在每分钟100次~300次范围内选择)。以下对耐折机屈挠频率的检测进行分析。

二、检测方法

1.耐折机应装在稳固基础上,周围清洁干燥,无腐蚀性气体,电源电压变化不超过额定值的±10%。耐折机整机装配完整,无松动,脱落现象。数字计时、计数、计速显示装置应能正常稳定工作。

2.用0.1级的数字转速表作为标准设备。在耐折机主机折动部分安装固定一个反射源,开启标准测量仪,并将其固定于主机外一个能准确无误的接受到反射源反射回信号的位置。(要求:1.反射源及标准器的放置必须使发射及反射回的信号唯一或可识别。2.反射源必须能够真实地返回耐折机构来回折动产生的信号)。将数字转速表置为计频模式,在装上试验对象的情况下开启耐折机,读取数字转速表示值(特殊要求可在每分钟100次~300次范围内选择每分钟100次、200次和300次三个检测点),对单个或多个检测点进行10次测量,取每个检测点平均值作为最终检测结果。

三、方法的不确定度分析

1.数学模型:

N= +ΔN

其中:N是耐折机的耐折频率(转速)示值;

是指转速表示值的平均值;

ΔN是指耐折机的耐折频率(转速)示值与转速表示值平均值的差值。

2.输入量的标准不确定度的评定:

(1)输入量引入的相对标准不确定度评定():

输入量引入的标准不确定度主要是由测量重复性引入的。

选一台转速表为标准仪器,对一台耐折机连续测量10次(耐折频率(转速)为200r/min时)得到测量列如表1所示

其平均值=200.1r/min,

单次实验标准差s=0.15r/min

同理对该耐折机,分别在100r/min、200r/min、300r/min点进行测试。每点在重复条件下连续测量10次,共得到3组测量列,每组测量分别按上述方法计算得到单次实验标准差如表2所示。

表2 m组实验标准差计算结果

实际测量情况,在重复条件下连续测量10次,以该10次测量值的算术平均值作为测量结果,可得到(转速为200r/min时):

检测点平均值的相对标准不确定度为:

=0.024%

(2)输入量ΔN引入的相对标准不确定度()的评定

输入量ΔN引入的相对标准不确定度是检测点不定系差引入的。

依据JJG326-2006《转速标准装置检定规程》5.3.2的方法得到在耐折频率(转速)为200r/min的检测点的为:

=0.029%

3.合成标准不确定度的评定

(1)灵敏系数

数学模型 N= +ΔN

灵敏系数

(2)标准不确定度汇总表

输入量的标准不确定度汇总于表3

表3 标准不确定度汇总表

(3)合成相对标准不确定度的计算

依据JJG326-2006《转速标准装置检定规程》5.3.2的方法得,合成相对标准不确定度为:

=0.037%

4.扩展不确定度的评定

取 k=2,则相对扩展不确定度为

Urel=0.074%≈0.1%;(或扩展不确定度为U=0.2r/min)

5.扩展不确定度的报告与表示

耐折机测量点测量结果的扩展不确定度为

200r/min处:Urel = 0.1%(或U=0.2r/min),k=2;

同理,可算得

100r/min处:Urel = 0.2%(或U=0.2r/min),k=2;

300r/min处:Urel = 0.1%(或U=0.3r/min),k=2。

四、结论

GB/T3903.1—2008《鞋类 通用试验方法 耐折性能》对耐折机的屈挠频率最大示值误差为每分钟±10次(±10r/min),上述得到的测量扩展不确定度最大为0.3r/min远小于±10r/min,所以可以判定上述检测方法满足GB/T3903.1—2008对耐折机的检测。