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1、引言

國(guó)內(nèi)洗衣機(jī)生產(chǎn)企業(yè)目前均配備了洗凈率檢測(cè)裝置，用于測(cè)定參比洗衣機(jī)洗凈率。通過(guò)計(jì)算試驗(yàn)樣機(jī)洗凈率和參比洗衣機(jī)洗凈率之比，得出試驗(yàn)樣機(jī)洗凈比。根據(jù)洗凈比來(lái)評(píng)價(jià)洗衣機(jī)的洗滌性能。因此洗凈率檢測(cè)裝置在洗衣機(jī)洗滌性能評(píng)價(jià)中起著非常重要的作用。

洗凈均勻度是GB/T 4288-2018《家用和類似用途電動(dòng)洗衣機(jī)》新增加內(nèi)容，主要考核洗衣機(jī)產(chǎn)品的性能。而針對(duì)洗凈率檢測(cè)裝置中參比式洗衣機(jī)洗凈均勻度計(jì)算及測(cè)量不確定度的分析目前仍是空白。本文以洗凈率檢測(cè)裝置中攪拌式參比洗衣機(jī)為考察對(duì)象，開展洗凈均勻度的測(cè)量不確定度評(píng)定，分析試驗(yàn)過(guò)程中的Ａ 類、Ｂ 類與合成不確定度，探討影響測(cè)量不確定度評(píng)定結(jié)果的主要因素，為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)洗凈均勻度測(cè)量結(jié)果的不確定度提供指導(dǎo)性建議。

2、測(cè)量方法

用攪拌式參比洗衣機(jī)對(duì)縫有15塊標(biāo)準(zhǔn)污染布的試驗(yàn)負(fù)載進(jìn)行洗滌，測(cè)量每塊標(biāo)準(zhǔn)污染布的洗前、洗后反射率數(shù)值，代入洗凈率計(jì)算公式求出每塊污染布洗洗凈率數(shù)值。將洗凈率數(shù)值代入平均值計(jì)算公式求出15塊標(biāo)準(zhǔn)污染布的洗凈率平均值。將洗凈率平均值和各自洗凈率值代入洗凈均勻度計(jì)算公式算出單次試驗(yàn)的洗凈均勻度。攪拌式參比機(jī)共進(jìn)行3次試驗(yàn)，取3次試驗(yàn)的算術(shù)平均值作為該參比機(jī)的洗凈均勻度。

3、數(shù)學(xué)模型

洗凈率計(jì)算公式：

（1）

式中：

Dj ——第j塊污染布的洗凈率，% ；

Rwj ——第j塊污染布的洗后反射率；

Rsj ——第j塊污染布的洗前反射率；

Roj ——第j塊污染布的原布反射率。

洗凈率平均值計(jì)算公式：

（2）

式中：

Dj ——單次試驗(yàn)中污染布洗凈率的平均值，% ；

k ——單次試驗(yàn)中污染布總數(shù)量。

Dj ——第j塊污染布的洗凈率，%。

洗凈均勻度計(jì)算公式：

（3）

式中：

S ——洗凈均勻度；

k ——單次試驗(yàn)中污染布總數(shù)量；

Dj ——第j塊污染布的洗凈率，％ ；

Dj ——單次試驗(yàn)中污染布洗凈率的平均值，％ 。

4、標(biāo)準(zhǔn)不確定度的A類評(píng)定

對(duì)攪拌式參比機(jī)洗凈均勻度在重復(fù)性條件下連續(xù)測(cè)量6次，確定不確定度分量u1。

5、標(biāo)準(zhǔn)不確定度的B類評(píng)定

5.1 工作用標(biāo)準(zhǔn)白板引入的不確定度

由于對(duì)污染布的測(cè)量均使用同一臺(tái)白度計(jì)，白度計(jì)所配備的工作用標(biāo)準(zhǔn)白板經(jīng)上級(jí)計(jì)量機(jī)構(gòu)溯源。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)白板計(jì)量證書可知：U=2.0（k=2）。

5.2 白度計(jì)非線性與光譜失配等原因引入的不確定度

由于對(duì)污染布的測(cè)量均使用同一臺(tái)白度計(jì)，所以該不確定度分量對(duì)于洗前、洗后、原布都為同一數(shù)值。根據(jù)白度計(jì)計(jì)量證書，白度計(jì)示值誤差為0.65，取示值誤差的1/2作為非線性與光譜失配等原因引入的不確定度。

5.3 白度計(jì)分辨力引入的不確定度

白度計(jì)讀數(shù)分辨力為0.01，矩形分布。，小于測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度，因此忽略不計(jì)。

5.4 污染布反射率測(cè)量Ｂ 類合成不確定度

洗前、洗后、原布的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量相等，數(shù)值如下：

5.5 污染布洗前、洗后，以及原布的不確定度靈敏系數(shù)

6、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

7、擴(kuò)展不確定度

取包含因子k=2，計(jì)算擴(kuò)展不確定度。

8、測(cè)量不確定度報(bào)告

洗凈均勻度測(cè)量結(jié)果S=95.33%，相對(duì)擴(kuò)展不確定度Urel=0.2%，k=2。

9、結(jié)論

從不確定度的來(lái)源上看，在穩(wěn)定可靠的硬件條件下進(jìn)行測(cè)試可以大大減小環(huán)境等其他因素帶來(lái)的不確定度分量的影響。

對(duì)參比式洗衣機(jī)進(jìn)行洗凈均勻度測(cè)量時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)污染布的反射率是主要的不確定度分量來(lái)源，對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定度影響較大。一方面，標(biāo)準(zhǔn)污染布的反射率是白度計(jì)不確定度分量的反映，受其影響較大。另一方面，測(cè)量具有隨機(jī)性，都會(huì)增加測(cè)量的不確定度，從而影響最終數(shù)據(jù)的質(zhì)量。所以，保證試驗(yàn)環(huán)境條件，控制各個(gè)基本量測(cè)量，注意反射率測(cè)量數(shù)據(jù)的有效性，是確保最終洗凈均勻度測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的幾個(gè)必備因素。

洗凈率檢測(cè)裝置的計(jì)量校準(zhǔn)中增加洗凈均勻度這一測(cè)試項(xiàng)目，對(duì)參比式洗衣機(jī)洗滌性能提出了更高的要求。對(duì)于參比式洗衣機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)，應(yīng)該在生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)對(duì)參比式洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化，提高零部件的運(yùn)行壽命和加工精度。以進(jìn)一步提升參比式洗衣機(jī)作為洗凈比檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)器的可靠性與權(quán)威性。進(jìn)而為促進(jìn)我國(guó)洗衣機(jī)產(chǎn)業(yè)又好又快發(fā)展，提高我國(guó)洗衣機(jī)產(chǎn)品的整體質(zhì)量提供有力的技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)

[1]GB/T 4288-2018 家用和類似用途電動(dòng)洗衣機(jī)

[2]JJF 1059.1-2012 測(cè)量不確定度評(píng)定與表示