拉力試驗機測試皮革撕裂力的不確定度的評定方法

撕裂力是皮革的重要力學性能指標。依據JJF 1059-1999 《測量不確定度評定與表示》對皮革撕裂力測量的不確定度進行了評定，找到引起測量結果不確定度的主要來源并加以分析，為提高檢測結果的可靠性提供依據。

1試驗部分

1. 1試驗依據

    基于行業標準QB/T 2711-2005《皮革物理和機械試驗撕裂力的測定雙邊撕裂》進行檢測。

1.2試驗步驟

    按QB /T 2706-2005要求用模刀從粒而切取6個試樣，3個試樣的長邊平行于背脊線方向，3個試樣的長邊垂直于背脊線方向。按QB/T2707-2005進行空氣調節后，調整拉力試驗機，使2個測試鉤的彎鉤部分輕輕接觸，將試樣的孔洞套入2個測試鉤的彎鉤部分，測試鉤的寬邊平行于試樣孔洞的直邊，使試樣不能脫落。拉伸速度(100±20) mm/min;開動拉力試驗機，直至試樣撕裂為止，記錄撕裂時的 大力值為撕裂力。測試流程見圖1。

2不確定度的來源分析及相應的不確定度評估

2. 1不確定度的來源分析

    從撕裂力的數學模型公式分析可知，皮革撕裂力測量結果的不確定度的主要來源有:

    ①撕裂力重復性測量引起的標準不確定度;

    ②試樣工作部分測量引起的不確定度。包括裁刀模具精度引起的不確定度、測試鉤尺寸精度帶來的不確定度;

    ③拉伸力測量引起的不確定度，包括測力計示值誤差帶來的不確定度、校準測力計用的標準測力計的精度帶來的不確定度、拉力器重復測量引起的不確定度;其中，樣品的均勻性、夾持狀態不理想、拉伸速度均勻性等隨機效應引起的不確定度，可以集中體現在拉力器重復測量引起的不確定度;

    ④拉力試驗機數顯系統的數字修約帶來的不確定度。

     列出不確定度的主要來源圖，見圖2。

2. 2重復性測量引起的不確定度

    本試驗裁取平行于背脊線方向、垂直于背脊線方向試樣各3塊。試驗中以垂直于背脊線方向為例，評定其不確定度，測試結果見表1。

2.4.2校準測力計用的標準測力計的精度帶來的不確定度

    1級拉力機是用0. 3級標準測力計進行校準的，該標準測力計的精度為±0.3%，其半寬區間為0.3%采用均勻概率分布處理，則標準測力計引起的B類相對標準不確定度為:

    數顯式拉力試驗機可以不考慮人員讀數重復性引入的不確定度，所以拉伸力測量引起的總的相對標準不確定度為:

2. 5拉力試驗機本身誤差帶來的不確定度

    由于試樣工作部分測量分量與撕裂力測量分量彼此獨立不相關，則拉力試驗機本身誤差所引起的撕裂力總的相對標準不確定度為:

2. 7不確定度一覽表

    綜上分析，將各不確定度分量的來源及數值匯總如表2、表3。

主要因素即測試中的關鍵控制點是試樣工作部分測量，這其中主要包括試樣尺寸測量和測試鉤尺寸測量，所以對于試樣尺寸測量所用到的標準模具裁刀，應定期計量其工作部分的尺寸以及采取措施保護好裁刀的刀口工作部分，及時淘汰不合格裁刀;對于測試用的測試鉤，要保證其尺寸精度符合要求。具體建議如下:

    ①提高裁刀工作部分的精度要求。對每次使用后的模具裁刀應進行清潔，對其刀口工作部分上潤滑油，以防止生銹，并且每把模具裁刀應倒著放，不能與其他裁刀疊著放，防止刀口與其他硬物擦碰，以保證刀口鋒利及防止出現崩口;對模具裁刀應經常性自我校驗，具體可在每次使用前用游標卡尺測量其工作部分的尺寸，保證其工作部分的尺寸符合要求，此外還應通過目測檢查刀口關鍵工作部位是否出現崩口、變形;對于使用頻率較高的裁刀應半個月對其進行計量檢定，主要是要保證其工作部分尺寸符合要求。

    ②測試用的測試鉤，應經常性自我校驗，對于磨損較大以致尺寸不符合要求、以及出現變形的測試鉤應及時淘汰，補充新的合格的測試鉤。

    在實際檢測時，除以上關鍵控制點之外，還應考慮到試樣的裝夾和施力的軸向性等對檢測結果的影響。對于日常檢測工作，要嚴格按照有關標準進行，做好關鍵控制點，就可以降低測量結果的不確定度。