
第三节 服装面辅料试验用标准大气与测量误差
一、服装面辅料试验用大气条件
(一)大气条件对纺织品试验结果的影响
纺织品试验用大气条件主要考虑温度、相对湿度和大气压力这3个参数。
纺织材料大多具有一定的吸湿性,其吸湿量的大小主要取决于纤维的内部结构,如亲水性基团的极性与数量、无定型区的比例、孔洞缝隙的多少、伴生物杂质等,而大气条件对吸湿量也有一定影响。即使纤维的品种相同,但由于大气条件的波动也会引起吸湿量的增减,使纤维的性能产生变化,如重量、强力、伸长、刚度、电学、表面摩擦等性质。因此,试验用大气条件的变化将对纺织品试验结果的准确性、可比性造成不利影响。
为了使纺织材料测得的性能具有可比性,必须统一规定测试时的大气条件,即标准大气条件。
1.调湿处理
由于纺织材料的吸湿或放湿平衡需要一定时间,而且同样的纤维由吸湿达到的平衡回潮率往往小于由放湿达到的平衡回潮率,因此,吸湿滞后现象带来了平衡回潮率误差。
由于平衡回潮率误差同样会影响纺织材料性能的试验结果,因此,不仅要规定纺织材料试验时的标准大气条件,而且要规定纺织品在试验前,应将其放在标准大气环境下进行调湿。纺织品在标准大气下放置所需要的时间,使其由吸湿达到平衡回潮率。
除非另有规定,纺织品的重量递变量不超过0.25%时,方可认为达到平衡状态。在标准大气环境的试验室调湿时,纺织品连续称量间隔为2h;当采用快速调湿时,纺织品连续称量的间隔为2~10min。
2.预调湿处理
为避免吸湿滞后现象对试验结果的影响,纺织品在调湿前,可能需要进行预调湿处理。如果纺织品在调湿前的实际回潮率较高(接近或高于标准大气的平衡回潮率),则必须进行预调湿处理,即在低温下烘一定时间,降低其实际回潮率,以确保纺织品能在吸湿状态下达到调湿平衡。
将较湿的纺织品放置于相对湿度为10%~25%、温度不超过50℃的大气条件下,使之接近平衡。经过预调湿处理的纺织品置于标准大气条件下,就可由吸湿状态达到调湿平衡。
(二)纺织品试验用标准大气条件
为使在不同时间、不同地点的试验结果具有可比性和统一性,对纺织品试验用的大气条件作出统一规定,即纺织品在相对湿度和温度受到控制的环境下进行调湿和试验。国际标准及我国标准中都明确规定了纺织品的调湿和试验用的标准大气条件。
国家标准GB/T 6529—2008《纺织品 调湿和试验用标准大气》对纺织品调湿和试验用大气条件作出统一规定,见表1-1。
表1-1 纺织品试验用标准大气条件
二、测量误差
任何一种测量都不可能得到被测对象的真实值,测量值只是真实值的近似反映。通常把测量值和真实值之间的偏差,称为测量误差。测量结果的准确程度用测量误差表示,误差越小,测量就越准确。
测量误差是由各种各样的原因产生的,要完全掌握并消除一切测量误差的来源是不可能的。
(一)按测量误差来源分类
1.测量仪器和方法误差
测量仪器和方法误差指仪器设计所依据的理论不完善,或假设条件与实际检测情况不一致(方法误差)以及结构不完善、仪器校正与安装不良等而产生的误差,如仪器刻度不准、仪器的零点不准等。消除或减少测量仪器误差的方法在于对仪器细心维护及经常校验调整,在测得仪器的误差数值后,可在每次测量结果中引入相应的修正值,使测量结果更接近真实值。
2.环境条件误差
环境条件误差指测量环境条件变化所产生的测量误差,如温湿度、压力等的改变,电磁场、外来机械振动等的干扰。环境温湿度变化还会引起试样本身力学性能的变化。
3.人员操作误差
人员操作误差指试验人员操作方法不规范及个人习惯或偏向所产生的测量误差,如读数时的视差、动态测量时的滞后现象等。
4.试样误差
要测量出全部总体性质的真实值是不可能的,由于总体中个体性质的离散性,如果取样方法不当、取样代表性不够及试样数不足等,就会产生测量的误差。
(二)按测量误差性质分类
根据误差的性质原因,可将误差分为系统误差、随机误差和过失误差。
1.系统误差
系统误差指在等精度的重复测量过程中产生的一些恒定的或遵循某种规律变化的误差。它是由某些固定不变的因素引起的,如测量仪器、测量方法、环境因素、人员操作及试样,影响的结果永远朝一个方向偏移,随实验条件的改变按一定规律变化。实验条件一经确定,系统误差就是一个客观上的恒定值,多次测量的平均值也不能减弱它的影响,一般可以修正或消除。
2.随机误差
随机误差又称偶然误差,指在相同的测量条件下做多次测量,以不可预定的方式变化着的误差。它是由人的感官灵敏度和仪器精度的限制、周围环境的干扰以及一些偶然因素的影响而造成的。随机误差决定了检测的精确度,随机误差越小,测试结果的精密度越高。误差产生的原因不明,因而无法控制和补偿。随着测量次数的增加,随机误差的算术平均值趋近于零,因此多次测量结果的算术平均值将更接近于真实值。
3.过失误差
过失误差主要是由测量时操作者的过失造成,又称大误差或异常值。有时将与平均值的偏差超过三倍标准差的数据视为大误差。它是由于操作者没有正确地使用仪器、观察错误或记录错数据等不正常情况引起,是一种与事实明显不符、偏离实际值的误差,可能很大且无一定的规律,应查明其产生原因,在数据处理中应将其剔除。只要认真、严谨就可以避免过失误差。
三、数据处理
由于测量结果有误差,因此表示测量结果的位数,应保留适当。在许多检验方法标准或产品标准中均对试验结果计算的修约位数有要求,检验中应严格执行。例如,织物强力试验,计算结果10N及以下,修约至0.1N;大于10N且小于1000N,修约至1N;1000N以上,修约至10N。因此,数值修约首先应根据标准对最终结果的要求,然后根据数值修约的规则进行。
1.数值修约基本概念
数值修约指通过省略原数值的最后若干数字,调整所保留的末位数字,使最后所得到的数值最接近原数值的过程,经数字修约后的数值成为原数值的修约值。
2.修约间隔
修约间隔指修约值的最小数据单位,修约间隔的数值一经确定,修约值即为该数值的整数倍。修约间隔的表达方式常见的有:
(1)修约到小数点后的第n位。
(2)保留到小数点后的第n位。
(3)保留n位有效数字。
(4)保留小数点后的n位数字。
(5)修约到百分位。
(6)修约到个位。
3.数字修约规则
根据国家标准GB/T 8170—2008《数值修约规则与极限数值的表示和判定》。
(1)拟舍弃数字的最左1位数字小于5时,则舍去,即保留的其他数字不变。如将12.1498修约到1位小数,得12.1。
(2)拟舍弃数字的最左1位数字大于5,而其右侧的数字并非全部为0的数字时,则进1,即保留的末位数字加1。如将1469修约到两位有效数字,则得1500;将10.502修约到个位数,则得11。
(3)拟舍弃数字的最左1位数字为5,而右面无数字或全部为0时,若所保留的末位数字为奇数(1、3、5、7、9)则进1,为偶数(2、4、6、8、0)则舍弃。如将0.0305修约成两位有效数字,则得0.030;将31500修约成两位有效数字,则得3.2×104。
(4)不允许连续修约,拟修约数字应在确定修约位数后一次修约获得结果,而不得多次连续修约。如将15.4546修约成两位有效数字,则得15,而不能修约为16。
根据进舍规则,数字修约规则可以总结为“4舍6进5考虑,5后非0则进1,5后皆0视前位,5前为奇则进1,5前为偶应舍去,整数修约原则同,不要连续做修约”。