拉力试验机测试皮革撕裂力的不确定度的评定方法

撕裂力是皮革的重要力学性能指标。依据JJF 1059-1999 《测量不确定度评定与表示》对皮革撕裂力测量的不确定度进行了评定，找到引起测量结果不确定度的主要来源并加以分析，为提高检测结果的可靠性提供依据。

1试验部分

1. 1试验依据

    基于行业标准QB/T 2711-2005《皮革物理和机械试验撕裂力的测定双边撕裂》进行检测。

1.2试验步骤

    按QB /T 2706-2005要求用模刀从粒而切取6个试样，3个试样的长边平行于背脊线方向，3个试样的长边垂直于背脊线方向。按QB/T2707-2005进行空气调节后，调整拉力试验机，使2个测试钩的弯钩部分轻轻接触，将试样的孔洞套入2个测试钩的弯钩部分，测试钩的宽边平行于试样孔洞的直边，使试样不能脱落。拉伸速度(100±20) mm/min;开动拉力试验机，直至试样撕裂为止，记录撕裂时的 大力值为撕裂力。测试流程见图1。

2不确定度的来源分析及相应的不确定度评估

2. 1不确定度的来源分析

    从撕裂力的数学模型公式分析可知，皮革撕裂力测量结果的不确定度的主要来源有:

    ①撕裂力重复性测量引起的标准不确定度;

    ②试样工作部分测量引起的不确定度。包括裁刀模具精度引起的不确定度、测试钩尺寸精度带来的不确定度;

    ③拉伸力测量引起的不确定度，包括测力计示值误差带来的不确定度、校准测力计用的标准测力计的精度带来的不确定度、拉力器重复测量引起的不确定度;其中，样品的均匀性、夹持状态不理想、拉伸速度均匀性等随机效应引起的不确定度，可以集中体现在拉力器重复测量引起的不确定度;

    ④拉力试验机数显系统的数字修约带来的不确定度。

     列出不确定度的主要来源图，见图2。

2. 2重复性测量引起的不确定度

    本试验裁取平行于背脊线方向、垂直于背脊线方向试样各3块。试验中以垂直于背脊线方向为例，评定其不确定度，测试结果见表1。

2.4.2校准测力计用的标准测力计的精度带来的不确定度

    1级拉力机是用0. 3级标准测力计进行校准的，该标准测力计的精度为±0.3%，其半宽区间为0.3%采用均匀概率分布处理，则标准测力计引起的B类相对标准不确定度为:

    数显式拉力试验机可以不考虑人员读数重复性引入的不确定度，所以拉伸力测量引起的总的相对标准不确定度为:

2. 5拉力试验机本身误差带来的不确定度

    由于试样工作部分测量分量与撕裂力测量分量彼此独立不相关，则拉力试验机本身误差所引起的撕裂力总的相对标准不确定度为:

2. 7不确定度一览表

    综上分析，将各不确定度分量的来源及数值汇总如表2、表3。

主要因素即测试中的关键控制点是试样工作部分测量，这其中主要包括试样尺寸测量和测试钩尺寸测量，所以对于试样尺寸测量所用到的标准模具裁刀，应定期计量其工作部分的尺寸以及采取措施保护好裁刀的刀口工作部分，及时淘汰不合格裁刀;对于测试用的测试钩，要保证其尺寸精度符合要求。具体建议如下:

    ①提高裁刀工作部分的精度要求。对每次使用后的模具裁刀应进行清洁，对其刀口工作部分上润滑油，以防止生锈，并且每把模具裁刀应倒着放，不能与其他裁刀叠着放，防止刀口与其他硬物擦碰，以保证刀口锋利及防止出现崩口;对模具裁刀应经常性自我校验，具体可在每次使用前用游标卡尺测量其工作部分的尺寸，保证其工作部分的尺寸符合要求，此外还应通过目测检查刀口关键工作部位是否出现崩口、变形;对于使用频率较高的裁刀应半个月对其进行计量检定，主要是要保证其工作部分尺寸符合要求。

    ②测试用的测试钩，应经常性自我校验，对于磨损较大以致尺寸不符合要求、以及出现变形的测试钩应及时淘汰，补充新的合格的测试钩。

    在实际检测时，除以上关键控制点之外，还应考虑到试样的装夹和施力的轴向性等对检测结果的影响。对于日常检测工作，要严格按照有关标准进行，做好关键控制点，就可以降低测量结果的不确定度。