水平喷射淋雨测试仪校准规范 - 编制说明

PAGEPAGE2《水平喷射淋雨测试仪校准规范》编制说明一、任务来源及计划要求根据《工业和信息化部办公厅关于印发2018年行业计量技术规范制修订计划的通知》（工信厅科[2018]210号）和纺织计量技术委员会秘书处《关于下达2018年纺织计量技术规范制修订计划的通知》（纺计委函[2018]2号），批准立项《水平喷射淋雨测试仪校准规范》（项目计划号：JJFZ（纺织）009-2018）由中国纺织工业联合会归口，四川省纤维检验局和南通宏大实验仪器有限公司为主要起草单位负责制订。该计划要求做好计量测试技术和方法的研究与验证，完成校准规范（征求意见稿）、编制说明、试验报告等文件的编写工作。二、规范制订的必要性织物的防雨水性能是其抵抗被水润湿和渗透的性能，是织物的重要物理特性之一。水平喷射淋雨测试仪，通过轴线水平布置的喷头，在规定压力下模拟雨水从水平方向喷向垂直固定在不锈钢槽内的待测织物，喷头与待测织物间距离按规定设置，用于测定在不同雨水压力作用下织物或复合材料的拒水性能。目前我国还未有该型仪器校准的相关规范。随着人民生活水平的提高，诸如冲锋衣、户外帐篷等一大批对防雨性能有一定要求的织物生活用品每年消费数量呈几何倍数的增长，越来越多企事业单位实验室利用织物淋雨性能测试仪用于日常检测业务，因此其量值溯源需求潜力巨大。为了确保我国织物制品质量，从源头确认织物防雨性能指标的准确性，就要保证量值统一及检测数据准确、可靠。因此，通过制定校准规范将使水平喷射淋雨测试仪的生产和使用水平不断完善和提高，促进相关行业发展。三、规范编制过程1、2017年10月～2017年11月，四川省纤维检验局和南通宏大实验仪器有限公司联合四川省纤维纺织计量站、温州方圆仪器有限公司成立校准规范起草小组。2、2017年12月～2018年6月，起草小组收集和分析国内外水平喷射淋雨性能试验方法标准和国内外水平喷射淋雨测试仪资料；调研各种水平喷射淋雨测试仪计量性能、技术要求。3、2018年6月～2019年2月，编制校准规范初稿、对校准方法进行验证、对校准结果作不确定度评定，经过多次修改、验证、评定形成征求意见稿、试验报告。四、编制原则1、本规范按照JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》要求进行编写。2、校准规范整个内容应与现行有效相关标准相协调，技术内容应具有先进性、科学性和可操作性。3、在充分调研的基础上，根据实际情况，确定水平喷射淋雨测试仪的计量特性、校准条件、校准项目、校准方法等。4、选择合适的标准器和校准方法，校准方法应通过实验验证确认，力求方法简单科学，准确可靠。5、规范中的文字表述力求层次分明，语句简明，公式表达准确，量和单位使用规范。五、规范制定说明1本规范制订依据校准规范编写格式依据JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》和JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》为基础性系列规定进行编写。本规范制订依据是GB/T23321-2009《纺织品防水性水平喷射淋雨实验》相关设备技术指标参数。2本规范制定主要内容2.1适用范围本规范规定了水平喷射淋雨测试仪的计量特性和校准方法，适用于水平喷射淋雨测试仪的校准。2.2概述水平喷射淋雨测试仪测试原理：将背面附有吸水纸（已知质量）的试样在规定的水压、喷流等条件下用水在规定的时间内喷淋，然后称量吸水纸的质量，通过吸水纸质量的增加来测定试验过程中渗过试样的水的质量，得到试样的吸水量，进而确定其织物抵抗喷淋水的渗透性并预测其抗雨水的渗透性能。用于测定织物抵抗一定冲击强度水平方向喷淋水的渗透性。手动型淋雨测试仪（如图1）由水柱管及喷嘴、试样夹持器等组成。水柱管的水压是由喷嘴与水柱管中水位高差而产生的，水柱管的外圈是透明玻璃管，其内圈装有一根各个高度出水口的钢管，调节水柱管进水和排水流量，并旋转钢管内的阀杆可控制各个高度处的出水水位。可自动控制淋雨测试仪由电动泵及水压自动控制装置、喷嘴、试样夹持器等组成，可自动控制压力水头、水温和测试时间。说明：1——刚性支架9——进水阀门2——试样夹持器10——溢水管3——水箱11——喷嘴4——机架12——喷嘴连接管5——排水口13——进水连接管6——阀门指示盘14——A处（610mm）阀门7——拼紧螺帽15——阀杆8——节流阀门16——透明玻璃管图1淋雨测试仪主要结构图2喷嘴2.3计量特性本校准规范用于按照GB/T23321-2009《纺织品防水性水平喷射淋雨实验》要求生产的织物防雨仪性测试仪的校准。织物防雨性测试仪由试样夹持器、喷嘴、阀门控制器、试验槽组成。影响试验结果准确性的主要因素有：喷嘴过流小孔直径、喷嘴过流小孔分度圆直径、喷嘴轴心线与阀门中心线垂直距离、喷嘴外端面与试样架距离、试验用水温度等关键技术参数；为此本规范拟对上述参数进行校准其计量特性如下：1压力水头（水柱高度）：≤1000mm时，误差±10mm；＞1000mm时，误差±1%。2喷嘴小孔直径：（0.99±0.013）mm。3喷嘴小孔中心所在的圆周直径：（32.54±0.5）mm和（18.26±0.5）mm。4两试样夹夹持线间距：（165±0.5）mm。5喷嘴到试样夹持面的距离：（305±1）mm（仅对试样夹持器位置固定的仪器）。6水温控制偏差：设定温度±2℃。7测试时间：（300±10）s。2.4主要标准器及配套设备选取的主要标准器及配套设备的测量范围应覆盖被校准的水平喷射淋雨测试仪各项计量特性的测量范围，并具有足够的分辨力、准确度和稳定性；主要标准器对应功能的最大允许误差绝对值（或扩展不确定度()）应不大于被水平喷射淋雨测试仪相应功能最大允许误差绝对值或允许范围的1/3。 水平喷射淋雨测试仪校准主要标准器及配套设备（见表1）表1主要标准器及配套设备序号标准器名称规格准确度等级数量1钢直尺测量范围：≥（0～2000）mm，分度值：≤1mmMPE：±0.2mm12高度尺1000mm；分度值：≤1mmMPE：±0.2mm3压力校验仪(0～3000)mmH2O分度值：≤1mmH2OMPE：±0.2mmH2O14数码显微测量系统放大倍数：≥20倍MPE：±0.005mm15游标卡尺测量范围：（0～200）mm，分度值：≤0.02mmMPE：±0.03mm16钢直尺测量范围：≥（0～150）mm，分度值：≤1mmMPE：±0.2mm17直角尺测量范围：≥（0～200）mm，分度值：≤1mmMPE：±0.2mm18温度计测量范围：≥（0～50）℃分度值：≤0.1℃MPE：±0.2℃19秒表测量范围：≥0.1s～1h分度值：≤0.01sMPE：±0.10s1注：1、压力校验仪规格：以mmH2O为单位，或换算为mmH2O。2、数码显微测量系统的选择：先选择的是最易于携带的读数显微镜，为此，我们采购了2台等级最高（0.01mm）的读数显微镜，但其精度等级仍满足不了小孔直径校准的要求。2.5校准项目水平喷射淋雨测试仪校准项目对应本规范计量特性条款和校准方法条款见表2。表2水平喷射淋雨测试仪校准项目序号校准项目计量特性条款校准方法条款1压力水头5.17.3.12喷嘴小孔直径5.27.3.23喷嘴小孔外圈和内圈圆周直径5.37.3.34两试样夹夹持线间距5.47.3.45喷嘴到试样夹持面（固定）距离5.57.3.56喷淋水水温5.67.3.67喷淋时间5.77.3.7注：根据被校准淋雨测试仪所具有的功能和客户的需求选择校准项目。2.6水平喷射淋雨测试仪校准不确定度评定水平喷射淋雨测试仪校准不确定度评定主要由压力水头控制偏差、喷嘴小孔直径、喷嘴小孔外圈和内圈圆周直径、两试样夹夹持线间距、喷嘴到试样夹持面距离、水温、测试时间（见表3）。表3水平喷射淋雨测试仪校准结果不确定度评定汇总序号校准项目计量性能要求校准结果扩展不确定度（k=2）1压力水头（水柱高度）设定值±10mm0.742喷嘴小孔外圈和内圈圆周直径（32.54±0.5）mm和（18.26±0.5）mm0.043喷嘴小孔直径（1±0.013）mm。0.0062从表3可得，各校准项目的校准结果不确定度均满足主要标准器对应功能的最大允许误差绝对值（或扩展不