瞬間接觸涼感性能測(cè)定的不確定度評(píng)定

劉 偉，施丹陽(yáng)

（蘇州市纖檢檢驗(yàn)院，江蘇 蘇州 215128）

1 測(cè)量原理及方法

根據(jù)GB/T 35263—2017《紡織品 接觸瞬間涼感性能的檢測(cè)和評(píng)價(jià)》，其測(cè)量原理為在皮膚與低于其溫度的織物接觸的瞬間，引起皮膚表面熱量快速流失、溫度瞬間下降，再經(jīng)皮膚中感溫神經(jīng)末梢反應(yīng)到大腦后形成的涼爽感覺(jué)。

在規(guī)定試驗(yàn)環(huán)境條件下，將溫度高于試樣的熱檢測(cè)板與試樣接觸，測(cè)定熱檢測(cè)板溫度隨時(shí)間的變化，并計(jì)算接觸涼感系數(shù)（qavg），由此可表征試樣的接觸瞬間涼感性能。

1.1 試驗(yàn)方法

（1）設(shè)置載樣臺(tái)溫度為（20±0.5）℃，將試樣平鋪于載樣臺(tái)上，接觸皮膚的織物面朝上擺放。（2）設(shè)置熱檢測(cè)板溫度為（35±0.5）℃，與載樣臺(tái)的溫差（ΔT）為15 ℃。（3）待熱檢測(cè)板溫度達(dá)到（2）中設(shè)置溫度并保持穩(wěn)定后，將熱檢測(cè)板熱源切斷并迅速垂直放置于試樣上，使銅板表面與織物接觸。記錄測(cè)得的qavg，結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后3位（結(jié)果修約至兩位小數(shù)）。（4）取代表性試樣剪取5塊，按上述步驟連續(xù)測(cè)得5塊試樣值，結(jié)果取平均值。

數(shù)學(xué)模型：

式中：

q—熱檢測(cè)板與試樣接觸后熱量傳遞過(guò)程中的熱流密度，J/（cm2·s）；

Q—熱檢測(cè)板與試樣接觸后傳遞的熱量，J；

C—銅板每平方厘米面積的熱容量為（4.2±0.1）×10?1J/（℃·cm2）；

S—銅板面積，cm2；

ΔT—熱檢測(cè)板銅板溫度的變化量，℃；

Δt—熱檢測(cè)板與試樣接觸的時(shí)間變化量，s。

1.2 不確定度的來(lái)源

影響接觸涼感不確定度的因素很多，如環(huán)境溫度對(duì)試樣的預(yù)處理影響、試樣臺(tái)與熱測(cè)試板溫差。整個(gè)實(shí)驗(yàn)在恒溫房中進(jìn)行，恒溫室控制溫度為（20±2）℃，因恒溫室的溫度波動(dòng)對(duì)要求溫差的影響較小，且考慮人員在操作時(shí)接觸瞬間（<0.2 s）環(huán)境溫度變化不大，故可以忽略不計(jì)。人員操作時(shí)對(duì)試樣平鋪時(shí)的平整度要求及熱檢測(cè)板切斷加熱源后拿起垂直放置于試樣上的速度對(duì)測(cè)量的結(jié)果有一定的影響。因而在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)注意增加試驗(yàn)次數(shù)，以期在測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性中體現(xiàn)。涼感測(cè)試儀的影響如圖1所示。

對(duì)接觸瞬間涼感性能測(cè)試過(guò)程進(jìn)行分析的不確定度影響因素主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面：測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量，涼感測(cè)試儀引入的不確定度分量。

1.3 不確定度分量的計(jì)算

1.3.1 測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

實(shí)驗(yàn)中采用一試樣進(jìn)行多次測(cè)量，所得數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 一試樣進(jìn)行多次測(cè)量數(shù)據(jù)

測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差為：

在日常試驗(yàn)分析中，要求試驗(yàn)5次，報(bào)告平均值，故平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)為：

該測(cè)量重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差是本測(cè)量所有隨機(jī)影響的全成，因此，在隨后各分量的評(píng)定中無(wú)需要考慮隨機(jī)影響。

1.3.2 瞬間接觸涼感測(cè)試儀器自身引入的不確定度分量

參看瞬間接觸涼感儀說(shuō)明書(shū)，接觸涼感測(cè)試儀為數(shù)顯式，分辨率為δx=0.001，由分辨率導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量采用B類(lèi)評(píng)定，區(qū)間半寬為a=δx/2即a=0.000 5，假設(shè)可能值在區(qū)間為均勻分布，查表得因此，由分辨力導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB：

合成不確定度的計(jì)算：

2 擴(kuò)展不確定度計(jì)算

取包含因子k=2，置信水平約95%，擴(kuò)展不確定度

3 測(cè)量不確定度報(bào)告

瞬間接觸涼感性能：

4 結(jié)語(yǔ)

紡織品瞬間接觸涼感性能的不確定度首先來(lái)自重復(fù)測(cè)量，其次是檢測(cè)儀器引入的不確定度。在檢測(cè)時(shí)，須嚴(yán)格按規(guī)劃操作，嚴(yán)格控制環(huán)境溫度，提高多次檢測(cè)的穩(wěn)定性，盡量使用精度較高的測(cè)試儀器。