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瓦楞纸箱边压强度测定不确定度的评定 徐革玲,郭仁宏 (广州出入境检验检疫局, 广州 510623) 摘要 根据不确定度评定的通用规则,对引起瓦楞纸箱边压强度不确定度的来源进行了分析 和量化,对用ZSD23电子压缩试验仪测定的某批瓦楞纸箱边压强度结果的不确定度进行了评定。 关键词:瓦楞纸箱;边压强度;测定;不确定度;评定 中图分类号:TB487;TS767 文献标识码:B 文章编号:1001 - 3563(2004)04 - 0157 - 02 Evaluation of Uncertainty of Edgewise2Crushed Resistance of Corrugated Fiberboard Boxes XU Ge2ling , GUO Ren2hong (Guangzhou Entry2exit Inspection and Quarantine Bureau , Guangzhou 510623 , China) Abstract :According to the general guide to the evaluation of uncertainty , the factors brought about uncer2 tainty of edgewise2crushed resistance to the corrugated fiberboard boxes were analyzed and measured , and the un2 certainty of edgewise2crushed resistance about the certain batch of corrugated fiberboard boxes were evaluated with ZSD23 electronic compression test machine. Key words :Corrugated fiberboard box; Edgewise2crushed resistance ; Measurement ; Uncertainty; Evalua2 tion 收稿日期:2004206228 作者简介:徐革玲(1967 - ) ,女,河北保定人,广州出入境检验检疫局工程师,发表论文8篇,研究方向为纸张包装检验。 边压强度是我国检验检疫包装行业标准SN/ T0262 - 93 出口商品包装瓦楞纸箱检验规程 和国家标准G B5033 - 1985 出口产品包装用瓦楞纸箱 的重要性能检验项目之一,是影响 瓦楞纸箱强度的一个重要物理指标。上述规程和标准规定只 要边压强度等性能检测项目出现一项不合格,则判定整批瓦楞 纸箱不合格,直接影响到对该批瓦楞纸箱合格的判定和买卖双 方的合法权益。因此对瓦楞纸箱边压强度测量结果的不确定 度进行评定和表示,对我国检验检疫部门正确执行标准及维护 有关各方的合法权益有着重要的现实意义,而且通过对瓦楞纸 箱不确定度进行评估,还可以明确分析出瓦楞纸箱检测过程中 控制的关键点,并对影响测量结果不确定度的因素加以控制, 对提高瓦楞纸箱检测水平具有一定的指导意义。 1 测量不确定度评定 111 测量步骤概述 以某批瓦楞纸箱为例,将一定数量的瓦楞纸板在恒温恒湿 标准环境下处理24h后,用标准瓦楞纸板边压强度制样器裁出 10块长边为100mm ,短边为25mm的试样,在电子压缩试验仪 上以 (10 2.5)mm/ min的速度进行边压强度试验。 112 瓦楞纸板边压强度测量数学模型 根据SN/ T0262 - 93和G B5033 - 1985标准的规定建立数学 模型Y = f ( x),瓦楞纸板边压强度()的数学表达式如下: = F103/ L(1) 式中:F为所测最大压力 (N) ; L为试样长边尺寸(mm)。 1.2不确定度的方差为: Uc 2 =UA 2 +UB 2 =U1 2 +U2 2 +U3 2 (2) 各分量传播系数(灵敏系数)均取1。 113 不确定度来源分析 按JIF1059 - 1999分析瓦楞纸箱边压强度不确定度来源并 制作因果图,不同因素及其影响参数见图1。 图1 瓦楞纸箱边压强度测定的不确定度来源 Fig.1 The sources of uncertainty of edgewise2crushed resistance about the corrugated fiberboard boxes 不确定度的A类分量包括电子压缩试验仪仪器本身的波 动、 试样品质和尺寸的不均匀等,反映在重复测试结果的离散 上,可由贝塞尔公式求得。 B类分量包括温湿度波动引起的不确定度,电子压缩试验 751 徐革玲等 瓦楞纸箱边压强度测定不确定度的评定 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 仪的示值不准、 取样器不准引起的不确定度,仪器分辨力引起 的不确定度及数值修约也会产生不确定度。 在标准恒温恒湿室内纸箱样品经充足的预处理时间平衡 水份后才进行检测,温湿度控制符合标准要求,因此温湿度环 境引起的不确定度可忽略不计。经检验,所用的边压强度取样 器裁切的试样切口平整,面积(尺寸)误差在0. 25 %以内,可视 作标准仪器,引起的不确定度也可忽略不计。在其它分量引起 的不确定度都不是很大的情况下,电子压缩试验仪的示值不准 引起的不确定度可能是主要的不确定度分量。另外,边压强度 测试结果通常取10次测试结果的平均值,一般保留3位有效 数字,因此数值修约也会产生不确定度,对不确定度也有影响。 可见,电子压缩试验仪的示值不准和数值修约可能成为B类 不确定度主要的分量。 114 不确定度分量的评定示例 1) A类标准不确定度评定。设测试结果分散性的标准 不确定度为UA(即U1 ) , 10次测试结果详见表1。 表1 10次独立重复测量结果的统计分析 Tab. 1 Statistical analysis of the ten independently and repeatedly measurement results 序号Xi/ (N/ m)Xi-?X| Xi-?X| 2 15870+ 806400 25580- 21044100 35860+ 704900 46060+ 27072900 55700- 908100 65910+ 12014400 75210- 580336400 85900+ 11012100 95940+ 15022500 105900+ 11012100 均值(?X)5790 533900 测量结果取平均值并修约为只含有3位有效数字。 标准不确定度由UA= n i =1 ( x i-? x) 2 n( n -1) 算得: U1= UA=77=0.077103(N/ m) 相对标准不确定度: U1rel= U1/ F =0.077103/5.79103=1.32% ,为t分 布;自由度=10-1=9。 2) B类标准不确定度评定。记为UB。 在标准的温湿度 控制条件下,纸板的边压强度测量受到的影响甚小,可忽略不 计。 现对电子压缩试验仪示值不准引起的标准不确定度和数值 修约引起的不确定度进行评定。 (1) 电子压缩试验仪示值不准(检定结果)引起的不确定 度。记为U2。检定结果引入的不确定度由计量校准证书给 出,根据使用的ZSD23电子压缩试验仪最新的计量证书,示值 误差的测量不确定度为U95rel= 0. 4 %。按正态分布,由JJF10592 1999(P13)表2查得kp(95) = 1.96。因此电子压缩试验仪示值 的相对标准不确定度U2rel= U95rel/ kp=0.4%/1.96=0.2% 。标准不确定度: U2= U2relF =0.2%6.06103=0.012103N/ m; 自由度=。 (2) 数值修约引起的不确定度。记为U3。 按标准要求测 量值需要修约到只含有3位有效数字时,即X= 10N/ m ,按均 匀分布,产生的不确定度: U3=0.29X =0.2910=0.00291030 (N/ m);自 由度=。 故数值修约产生的不确定度可忽略不计。 3) 合成标准不确定度。由于U1、U2、U3各分量彼此独 立,它们的灵敏系数均为1,因此: Uc=U21+ U22+ U23 =(0.077103) 2 + ( 0.012103) 2 +0=0.07810(N/ m) 注:可见A类不确定度分量对瓦楞纸箱边压强度不确定 度贡献最大,是边压强度测量不确定度的主要分量。 4) 扩展不确定度。取置信概率= 95 % ,覆盖因子k= 2 ,则扩展不确定度: U = Uck =0.0781032=0.1561030.16103N/ m 5) 测量结果及不确定度报告。 = ( 6.061030.16103) ; k =2 2 结 语 从上述实例可看出,影响瓦楞纸箱边压强度测试结果的主 要因素为U1、U2、U3而依据各分量计算结果可知,影响较大的 是U1,即A类不确定度分量对瓦楞纸箱边压强度不确定度贡 献最大,是边压强度测量不确定度的主要分量。 其次为电子压 缩试验仪示值不准(检定结果)引起的不确定度,数值修约及 其他分量对瓦楞纸箱边压强度的不确定度贡献最小,引起的不 确定度可忽略不计。 综上所述,在进行瓦楞纸箱边压强度的实际检测工作时, 找出对测量不确定度影响较大的因素并加以控制,尽可能减少 这些因素对测试结果产生的不确定度,对在检验检疫把关中严 格有关执行标准、 提高检测水平及维护有关各方的合法权益具 有一定的指导意义。 参考文献 1 国家质量技术监督局计量司组.测量不确定度评定与表示指南 M.北京:中国计量出版社, 2000 ,41269 2 JIF1059 - 1999测量