波輪洗衣機(jī)洗凈率測(cè)試不確定度分析

王斐斐，葉婉琳（浙江立德產(chǎn)品技術(shù)有限公司，杭州 311215）

波輪洗衣機(jī)洗凈率測(cè)試不確定度分析

王斐斐，葉婉琳（浙江立德產(chǎn)品技術(shù)有限公司，杭州 311215）

根據(jù)洗衣機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)的要求，基于對(duì)波輪洗衣機(jī)洗凈率測(cè)試的不確定度的分析和計(jì)算，通過(guò)試驗(yàn)及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)總結(jié)其不確定因素的來(lái)源情況和影響程度，并提出能有效提高測(cè)量精度，降低不確定因素的相關(guān)措施，進(jìn)一步增加測(cè)量值的確定性和準(zhǔn)確性。

洗凈率；波輪洗衣機(jī)；不確定度

1 洗衣機(jī)洗凈率

1．1 洗衣機(jī)洗凈率測(cè)量方法

根據(jù)GB 4288-2008對(duì)波輪洗衣機(jī)洗凈率進(jìn)行測(cè)量，檢測(cè)方法如下：標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載布在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下放置24 h后按照使用時(shí)間（1/3（4-60）h，1/3（61-120）h，1/3（121-180）h）進(jìn)行混合后稱??；準(zhǔn)備炭黑污染布，測(cè)量洗前反射率，并縫制在負(fù)載布規(guī)定的位置；按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的順序?qū)⒇?fù)載布依次放入被測(cè)洗衣機(jī)中（見表1裝載圖例），選擇相應(yīng)的能效測(cè)試程序檢測(cè)，程序結(jié)束后將污染布取下晾干熨平，測(cè)量污染布洗后反射率；根據(jù)污染布在洗前和洗后反射率的比較，經(jīng)公式計(jì)算得出洗衣機(jī)的洗凈率。

洗衣機(jī)裝載圖例5.0 kg，如表1所示。

檢測(cè)樣品描述：本次檢測(cè)樣機(jī)為波輪全自動(dòng)洗衣機(jī)，額定參數(shù)為220 V ～ 50 Hz，額定容量5.0 kg，能效測(cè)試程序按產(chǎn)品使用說(shuō)明書中的能效測(cè)試程序進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)樣品進(jìn)行3次獨(dú)立測(cè)量。檢測(cè)設(shè)備：分光光度計(jì)，攪拌式參比機(jī)，秒表，功率計(jì)。

1．2 數(shù)學(xué)模型

對(duì)于波輪洗衣機(jī)：試驗(yàn)共進(jìn)行3次，記錄每次試驗(yàn)污染布洗前和洗后的反射率。洗凈率測(cè)量的數(shù)學(xué)模型為：

其中DS—波輪洗衣機(jī)洗凈率；

RW—污染布洗凈后率；

RS—污染布洗凈前率；

R0—原布反射率；

1．3 不確定度的A類評(píng)估

A、本次測(cè)試銘牌參數(shù)：220V ～ 50Hz 額定容量5.0kg，對(duì)樣品進(jìn)行3次獨(dú)立測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如表2所示。

相應(yīng)的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

其傳播系數(shù)為c0=1。

1．4 不確定度的B類評(píng)估

影響洗凈率測(cè)量不確定度的主要因素有很多，根據(jù)前文對(duì)波輪洗衣機(jī)洗凈率測(cè)量的數(shù)學(xué)模型，以及結(jié)合試驗(yàn)過(guò)程中人員、環(huán)境、設(shè)備等因素的影響，引入以下不確定度分量：

1）人員因素

不確定度分量u0：因測(cè)量重復(fù)性引入，主要由試驗(yàn)過(guò)程中人員操作隨機(jī)因素產(chǎn)生的偏差，如實(shí)驗(yàn)前污染布反射率測(cè)量的位置，帶污染布負(fù)載的放置，試驗(yàn)過(guò)程中負(fù)載污染布隨機(jī)的位置等。

2）設(shè)備因素

①不確定度分量u1、u2：因污染布反射率測(cè)量設(shè)備分光光度計(jì)引起，主要是污染布洗凈后反射率測(cè)量、洗凈前反射率測(cè)量，由分光光度計(jì)自身精度、示數(shù)帶來(lái)的。

②不確定度分量u3：因試驗(yàn)設(shè)備電源電壓波動(dòng)引起，試驗(yàn)電源為單相交流正弦波，電壓波動(dòng)必須在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)即不得超過(guò)額定值的±1 %。

③不確定度分量u4：因試驗(yàn)設(shè)備電源頻率波動(dòng)引起，試驗(yàn)電源為單相交流正弦波，頻率波動(dòng)必須在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)即不得超過(guò)額定值的±1 %。

3）環(huán)境因素

①不確定度分量u5：因環(huán)境溫度波動(dòng)引起，試驗(yàn)環(huán)境應(yīng)在環(huán)境溫度（23±2）℃內(nèi)，其波動(dòng)必須在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定允許范圍。

②不確定度分量u6：因環(huán)境相對(duì)濕度波動(dòng)引起，試驗(yàn)環(huán)境應(yīng)在相對(duì)濕度（60-70）%內(nèi)，其波動(dòng)必須在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定允許范圍，并且無(wú)外界氣流，無(wú)強(qiáng)烈陽(yáng)光和其它熱輻射作用的室內(nèi)。標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為環(huán)境相對(duì)濕度為（60-70）%范圍內(nèi)進(jìn)行的試驗(yàn)數(shù)據(jù)均是有效的，實(shí)際試驗(yàn)中，根據(jù)大量數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)得出此因素對(duì)最終的試驗(yàn)結(jié)果影響并不明顯，此不確定度分量可忽略不計(jì)。

試驗(yàn)進(jìn)行三次，不確定度的判定針對(duì)第一次試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行，后二次試驗(yàn)只是對(duì)第一次試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。該波輪洗衣機(jī)試驗(yàn)用污染布洗前反射率為0.275 8，洗后反射率為：0.453 0，原布反射率為：0.880。

下面根據(jù)表3計(jì)算各分量對(duì)波輪洗衣機(jī)洗凈率不確定B類判定的公式。

表1 裝載圖例

表2 測(cè)試結(jié)果

表3 基本參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

表3中：

B類不確定度為:

1．5 測(cè)量結(jié)果的合成不確定度

上述測(cè)定污染布的各不確定度分量相互獨(dú)立，結(jié)合表3，可得該波輪洗衣機(jī)洗凈率的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

1．6 擴(kuò)展不確定度U及結(jié)果表示

在實(shí)際測(cè)試中，洗凈率的可能值接近正態(tài)分布，可將包含因子取作2，則該波輪洗衣機(jī)洗凈率測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為：

因此，該波輪洗衣機(jī)的洗凈率最終結(jié)果可以表示為：

因此，該波輪洗衣機(jī)的洗凈率最終結(jié)果可以表示為：

1．7 忽略的不確定度分量

在試驗(yàn)當(dāng)中，溫度記錄儀的分辨率，環(huán)境相對(duì)濕度，環(huán)境空氣流速，環(huán)境溫度梯度等因素對(duì)不確定度影響很小，因此給予忽略。

2 總結(jié)

從以上的分析可知，在洗衣機(jī)洗凈率的檢測(cè)過(guò)程中，不確定因素較大，尤其是污染布洗前反射率、洗后反射率的測(cè)量及負(fù)載污染布的裝載過(guò)程影響最大，因此為有效提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，需嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)要求測(cè)量污染布反射率，裝載試驗(yàn)負(fù)載，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)設(shè)備的硬件設(shè)施，提高各測(cè)試儀表的精度，加強(qiáng)人員培訓(xùn)提高人員試驗(yàn)操作的熟練度，減小環(huán)境、人員、設(shè)備等因素帶來(lái)的不確定度分量。在日常檢測(cè)工作中，若檢測(cè)結(jié)果跟標(biāo)準(zhǔn)的判斷值較接近、處于臨界值時(shí)就得按述判定測(cè)量不確定度，從而得到完整和有意義的測(cè)量結(jié)果。

[1]佟杰,葛樂(lè)矣,王中宇.非統(tǒng)計(jì)方法在力學(xué)分析中的應(yīng)用[J].電子測(cè)量技術(shù), 2011(08).

[2]羅光成,張丹.反潛直升機(jī)單機(jī)巡邏搜潛建模與仿真技術(shù)研究[J].國(guó)外電子測(cè)量技術(shù), 2011(10).

Uncertainty Analysis of Cleaning Rate of Washing Machine

WANG Fei-fei，YE Wan-lin
(Zhejiang LEAD Product Technic Co., Ltd., Hangzhou 311215)

According to Energy efficiency standards, based on analyzing and calculating uncertainty of pulsator washing machine cleaning rate test. This paper summarizes the source and incidence of uncertain factors by the experiment and test data, and proposes the relat-ed measurements to improve the test accuracy and reduce uncertainty, then improve more certainty and accuracy of the test data.

cleaning rate；Washing machine；Uncertainty

TM925.33

A

1004-7204(2017)04-0087-03

王斐斐，女，浙江杭州，本科，浙江立德產(chǎn)品技術(shù)有限公司電氣安全實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)工程師，主要從事家電產(chǎn)品安全和性能檢測(cè)。