gaoshengkeji@163.com
測量不確定度是指對測量結(jié)果的質(zhì)量的定量評定。測試結(jié)果是否有效,在很大程度上取決于其不確定度的大小。在測試過程中影響洗衣機(jī)漂洗性能的不確定因素較多。在這里我們利用中國家用電器研究院洗滌性能試驗(yàn)室對漂洗性能進(jìn)行測試,分析不確定度的來源。根據(jù)計(jì)算結(jié)果對影響洗衣機(jī)漂洗性能測量不確定度的因素進(jìn)行討論,對提高測量的準(zhǔn)確性有指導(dǎo)意義。
測試方法及數(shù)學(xué)模型
漂洗性能試驗(yàn)與GB/T4288-2008《家用和類似用途電動洗衣機(jī)》中的洗滌試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。除特殊要求外,其他試驗(yàn)條件均與GB/T4288-2008中要求一致。依據(jù)GB/T4288-2008中關(guān)于洗衣機(jī)漂洗性能測試方法——相對堿度測試的相關(guān)要求和規(guī)定,制定了洗衣機(jī)相對堿度的測試方法。漂洗性能即洗衣機(jī)洗滌物上殘留漂洗液相對于試驗(yàn)用水的堿度,簡稱:相對堿度。
試驗(yàn)用水的取樣,直接在洗衣機(jī)運(yùn)行前的供水系統(tǒng)中取樣,取三瓶,每瓶300mL。殘留漂洗液的取樣,在洗衣機(jī)完整程序運(yùn)行結(jié)束后,將負(fù)載布從洗衣機(jī)中迅速取出,去掉污染布。將所有負(fù)載在高速脫水機(jī)(2800r/min)中脫水10min。然后將所有取得的水樣進(jìn)行混合,即為漂洗殘留液,取三瓶,每瓶300mL。(取樣過程應(yīng)盡快完成,避免與空氣長時(shí)間接觸,影響試驗(yàn)結(jié)果)。將樣品通過0.45μm的微孔過濾膜(水系膜)進(jìn)行過濾。過濾后取樣品100mL,使用電位滴定儀,通過0.1mol/L的鹽酸對試驗(yàn)用水及漂洗殘留液分別進(jìn)行滴定,滴定終點(diǎn)為Ph=4.5,每種水樣滴定3次,記錄每種水樣所需的鹽酸用量,取平均值。
漂洗性能的測量模型:
式中:
vHCl ——滴定試驗(yàn)用水的鹽酸用量的平均值,單位mL;
v1,v2,v3——滴定試驗(yàn)用水平行樣的鹽酸用量,單位mL;
Ms——試驗(yàn)用水的堿度,單位mol/L;
Vs——被滴定試驗(yàn)用水的體積,單位mL,此處為100 mL;
MHCl——根據(jù)標(biāo)定得到的鹽酸溶液的摩爾濃度,單位mol/L。
式中:
uHCl ——滴定殘留漂洗液的鹽酸用量的平均值,單位mL;
u1,u2,u3——滴定殘留漂洗液平行樣的鹽酸用量,單位mL;
MP——?dú)埩羝匆旱膲A度,單位mol/L;
up——被滴定殘留漂洗液的體積,單位mL,此處為100 mL;
MHCl——根據(jù)標(biāo)定得到的鹽酸溶液的摩爾濃度,單位mol/L。
式中:
Ar—— 洗滌物上殘留漂洗液相對試驗(yàn)用水的堿度,單位mol/L。
測量不確定度評定
3.1 A類評定的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量
表1殘留漂洗液相對試驗(yàn)用水堿度測量結(jié)果
序號 | 漂洗液相對試驗(yàn)用水堿度 A(10-2mol/L) | 序號 | 漂洗液相對試驗(yàn)用水堿度 A(10-2mol/L) |
1 | 0.0527 | 6 | 0.0480 |
2 | 0.0497 | 7 | 0.0507 |
3 | 0.0483 | 8 | 0.0497 |
4 | 0.0507 | 9 | 0.0503 |
5 | 0.0483 | 10 | 0.0520 |
平均值 | 0.05004 |
根據(jù)貝塞爾公式計(jì)算測量結(jié)果,可得殘留漂洗液相對試驗(yàn)用水堿度A類評定的不確定度分量,計(jì)算公式為:
3.2 B類評定的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量
取10次滴定鹽酸用量的平均值,根據(jù)以下公式可得各項(xiàng)靈敏系數(shù):
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),0.1mol/L的鹽酸的不確定度為0.2×10-3mol/L,電位滴定儀的最大誤差為0.001mL,100 mL量杯誤差為1 mL,則
3.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
漂洗液相對堿度和成不確定度為:
=0.466×10-4 mol/L
相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
相對擴(kuò)展不確定度
取包含因子k=2,漂洗液相對堿度擴(kuò)展不確定度為:
結(jié)論
通過以上方式漂洗性能進(jìn)行了不確定度的評定,根據(jù)評定結(jié)果可得到以下結(jié)論,在試驗(yàn)室環(huán)境等人為因素相對穩(wěn)定的情況下,主要影響漂洗性能的不確定度的因素是在試驗(yàn)過程中使用的測量工具,為了減小不確定度,建議使用更為精密的測量儀器,如容量瓶等,以提高測量的準(zhǔn)確度。鹽酸的濃度以及滴定儀都對漂洗性能試驗(yàn)的不確定度有一定的影響,但相對影響較低。另外,試驗(yàn)室環(huán)境因素(如溫度,水的硬度等),以及試驗(yàn)室人員操作情況等都會對漂洗性能試驗(yàn)產(chǎn)生影響。所以在試驗(yàn)過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守試驗(yàn)操作規(guī)范,保證試驗(yàn)環(huán)境條件,以得到更好的試驗(yàn)結(jié)果。
參考文獻(xiàn)
1.GB/T23119-2008 家用和類似用途電器性能測試中使用的硬水,中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009
2.《GB/T4288家用和類似用途電動洗衣機(jī)洗滌和漂洗性能測試指南》,41-43,中國質(zhì)檢出版社,2014