织物冲击渗水性测试仪校准规范 - 征求意见稿

引言本规范依据JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001-2011《通用计量术语及定义》和JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》规定的规则编制。本规范的技术指标参数采用GB/T33732-2017《纺织品抗渗水性的测定冲击渗透试验》、GB/T24218.17-2017《纺织品非织造布试验方法》第17部分：抗渗水性的测定（喷淋冲击法）、YY/T1632-2018《医用防护服材料的阻水性：冲击穿透测试方法》的相关内容。本规范为首次制定。织物冲击渗水性测试仪校准规范范围本规范规定了织物冲击渗水性测试仪的计量特性和校准方法，适用于织物冲击渗水性测试仪的校准。引用文件本规范引用了下列文件：GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新现行有效版本（包括所有的修改单）适用于本规范。概述织物冲击渗水性测试仪由喷淋系统、夹持系统组成（如图1）。喷淋系统包括塑料漏斗和金属喷嘴（见图1），试样夹持器位于喷嘴下方一定的距离，放置在表面与水平成450的底座上。织物冲击渗水性测试仪的工作原理是从距待测试样规定高度将一定量的水喷淋到试样的表面，试样后面附有已知重量的吸水纸。喷淋后再次称量吸水纸质量，通过纸张吸水前后的重量差来测量织物渗水性能。图1织物冲击渗水性测试仪示意图及喷嘴漏斗结构示意图说明：1——漏斗；2——环形支撑架；3——金属杆；4——橡胶管；5——金属弹簧夹；6——附有金属弹簧夹的钢板；7——斜面底座；8——喷嘴；9——25个小孔；计量特性4.1试样安放角度：(45±1)°4.2漏斗尺寸：漏斗直径：(152±5)mm 漏斗高度：(102±2)mm喷嘴及夹持部分高度：(76±2)mm4.3喷嘴尺寸：喷嘴孔径：(0.990±0.005)mm喷嘴孔外圈圆心距：(32.5±0.5)mm 喷嘴孔内圈圆心距：(18.3±0.5)mm4.4喷嘴最低端与试样的竖直距离：（600+10-0）mm4.5弹簧夹夹口长度：(150±1)mm4.6弹簧夹及挂载总质量：(454±10)g4.7500mL水持续喷淋时间：＜50s校准条件5.1环境条件5.1.1环境温度：室温。5.1.2其他条件：织物冲击渗水性测试仪应置于稳固的水平基础上，周围应清洁，无腐蚀性介质，无影响仪器正常工作的震源。5.2仪器要求喷淋系统应完好，不应有影响正常工作的损伤、破裂、漏水、堵塞现象。5.3测量标准及其他设备测量标准及其他设备（见表1）表1测量标准及其他设备序号设备名称测量范围准确度等级/最大允许误差数量1数显卡尺测量范围：(0～300)mm分度值：0.01mmMPE：±0.04mm12倾角仪测量范围：-90～+90°分度值：0.1°MPE：±0.2°13钢直尺(0～500)mm分度值：≤1mmMPE：±0.15mm24万能工具显微镜测量范围：(0～200)mm分度值：0.1μmMPE：±(1+L/100)μm15电子天平测量范围：≥600g分度值：≤0.1gIII级及以上16电子秒表测量范围：（0～60）s分度值：0.01sMPE：±0.1s17量筒测量范围：（0～500）mL分度值：5mLMPE：±5.0mL1 注：主要测量标准及设备可选用本表所列，也可选用其他引入的测量不确定度U（k=2）不大于被校量的最大允许误差1/3的测量设备。校准项目和校准方法校准前检查织物冲击渗水测试仪校准前须使用目测方法进行外观检查，有不符合下列要求的，修复后方可校准：漏斗与金属喷嘴的垂直中心轴线应对准试样表面中心（见图1）。金属弹簧夹表面无锈斑，弹簧能灵活的夹持试样。金属喷嘴表面上有25个的出水圆孔（见图1），分别分布在圆中心点和两个圆周环上，其中外圈圆周上均匀分布12个孔，内圈圆周上均匀分布12个孔。圆孔应圆润，无堵塞，无损伤或腐蚀损害。用量筒量取一定量的蒸馏水或去离子水注入漏斗，观察喷嘴出水喷淋情况，应有25条小水线喷出，各出水圆孔出水均匀、畅顺，且均匀喷淋在试样表面上。6.2校准项目织物冲击渗水性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织物冲击渗水性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试样安放角度4.16.3.12漏斗尺寸4.26.3.23喷嘴尺寸4.36.3.34喷嘴最低端与试样的竖直距离4.46.3.45弹簧夹夹口长度4.56.3.56弹簧夹及挂载总质量4.66.3.67500mL水持续喷淋时间4.76.3.7注：根据被校准织物冲击渗水性测试仪的功能和客户要求选择校准项目。6.3校准方法表3校准方法序号校准项目计量特性测量方式测量标准技术要求1试样安放角度(45±1)°直接测量倾角仪测量范围：(-90～90)°MPE：±0.2°2漏斗尺寸直径(152±5)mm直接测量数显卡尺测量范围：(0～300)mmMPE:±0.04mm高度(102±2)mm喷嘴及夹持部分高度(76±2)mm3喷嘴尺寸喷嘴孔径(0.99±0.005)mm直接测量万能工具显微镜测量范围：(0～200)mmMPE：±(1+L/100)μm喷嘴孔外圈圆心距(18.3±0.5)mm喷嘴孔外圈圆心距(32.5±0.5)mm4喷嘴最低端与试样的竖直距离（600+10-0）mm直接测量钢直尺测量范围：(0～500)mmMPE:±0.15mm5弹簧夹夹口长度(150±1)mm直接测量数显卡尺测量范围：(0～300)mmMPE:±0.04mm6弹簧夹及挂载总质量(454±10)g直接测量电子天平测量范围：≥600g分度值：≤0.1gIII级及以上7500mL水持续喷淋时间＜50s直接测量电子秒表测量范围：（0～60）sMPE:±0.1s量筒标称容量：500mLMPE:±5.0mL6.3.1试样安放角度将织物冲击渗水性测试仪放置水平工作台面上，把倾角仪放置在附有金属弹簧夹的钢板上，并且平行于钢板的长边，记录数据后，把倾角仪放到钢板另外一条长边，并记录数据。两次数据的算术平均值即为试样安放角度。6.3.2漏斗尺寸6.3.2.1漏斗直径：用数显卡尺内量爪直接测量漏斗端口宽平口内直径,不同角度测量两次，取算术平均值作为校准结果。6.3.2.2漏斗高度、喷嘴及夹持部分高度：将喷淋装置垂直放置于平稳的台面上，金属喷嘴端向下，用数显卡尺测深杆直接测量漏斗和夹持部分总高度（如图2所示）,卡尺外量爪测量夹持部分高度b,则漏斗高度由c=a-b计算得到,重复测量两次，取算术平均值作为校准结果。单位：mm图2漏斗、喷嘴及夹持部分测量高度示意图6.3.3喷嘴尺寸6.3.3.1喷嘴孔径将喷嘴拆卸下来放置在万能工具显微镜的工作台上，如图3所示，选取任意一条十字线方向上的9个孔（包含中心孔），调节工具显微镜进行调焦，使圆孔成像清晰，重复测量圆孔直径2次，取2次测量结果的平均值作为该孔孔径的校准结果，9个孔的孔径均应符合4.3要求。图3喷嘴孔径及圆心距示意图6.3.3.2喷嘴孔内、外圈圆心距将喷嘴拆卸下来放置在万能工具显微镜的工作台上，在测量喷嘴孔径时，同时测量喷嘴孔十字线方向上，外圈和内圈的两组圆心距，取2次测量的平均值作为测量结果。6.3.4喷嘴最低端与试样的竖直距离将织物冲击渗水性测试仪调至水平，用两把500mm的钢直尺重叠并竖直放入喷嘴最低端和附有金属弹簧夹的钢板间，钢直尺的零端分别与喷嘴最低端和钢板接触，记录钢直尺竖直放置时，两把钢直尺对齐刻度的读数，则两把钢直尺读数之和即为喷嘴最低端与试样的竖直距离。重复测量两次，测量值的是算术平均值作为校准结果。6.3.5弹簧夹夹口长度用数显卡尺外量爪直接测量弹簧夹夹口长度。重复测量两次，测量值的是算术平均值作为校准结果。6.3.6弹簧夹及挂载总质量用电子天平直接测量弹簧夹及挂载总质量。6.3.7500mL水持续喷淋时间将喷淋装置于支架上，用量筒量取500mL的蒸馏水或去离子水，将量筒的蒸馏水或去离子水迅速、持续、平稳地注入漏斗内，当金属喷嘴圆孔有水柱出现时启动秒表；当金属喷嘴圆孔出水由水线变为水滴时，按停秒表，读取秒表示值。重复测量两次，计算秒表实测值的算术平均值为500mL水注入漏斗后其持续喷淋时间。校准结果表达7.1数据修约被校织物冲击渗水性测试仪的校准数据都应该先计算，后修约。数据修约按GB/T8170执行，末位数修约到被校织物冲击渗水性测试仪各参数最大允许误差绝对值的1/10位。7.2校准证书校准结果应在校准证书上反映，校准证书格式见附录C，校准证书应至少包括以下信息：a）标题，如“校准证书”；b）实验室名称和地址；c）进行校准的地点(如果不在实验室内进行校准)；d）证书或报告的唯一性标识(如编号)，每页及总页数的标识；e）送校单位的名称和地址；f）被校对象的描述和明确标识；g）进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期；h）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；i）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；j）校准环境的描述；k）校准结果及其测量不确定度的说明；l）校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识；m）校准结果仅对被校对象有效的声明；n）未经实验室书面批准，不得部分复制校准证书的声明。复校时间间隔在定期进行期间核查的条件下，建议复校时间间隔一般不超过1年。注：由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。PAGE8JJF（纺织）056-2012附录A织物冲击渗水性测试仪测量不确定度评定示例A.1织物冲击渗水性测试仪试样安放角度测量不确定度的评定A.1.1概述将织物冲击渗水性测试仪调至水平，把分辨力d=0.1°，最大允许误差为±0.2°的数显倾角仪放置在附有金属弹簧夹的钢板上，并且平行于钢板的长边，记录倾角仪数值即为试样安放角度。A.1.2测量模型（A.1.1）式中：——织物冲击渗水性测试仪安放角度，单位：°——数显倾角仪读数，单位：°由于数显倾角仪与织物冲击渗水性测试仪彼此独立，互不相关，因此，试样安放角度的标准不确定度可由式（A.1.1）计算：（A.1.2）A.1.3输入量测量不确定度来源分析输入量的标准不确定度来源主要是测量重复性引起的不确定度分量，数显倾角仪分辨力引起的不确定度分量，数显倾角仪最大允许误差引起的不确定度分量。A.1.3.1测量重复性引入的标准不确定度分量在重复性条件下，用数显倾角仪连续测量10次,测得值如下：（单位：°）1234545.445.445.445.545.567891045.445.545.645.445.4则单次测量结果的实验标准偏差为：实际测量是用2次测量结果的平均值作为测量结果，则A.1.3.2数显倾角仪分辨力引入的测量不确定度分量数显倾角仪分辨力d=0.1°：服从均匀分布：则A.1.3.3数显倾角仪最大允许误差引入的不确定度分量数显倾角仪最大允许误差为±0.2°，服从均匀分布：则A.1.3.4标准不确定度分量汇总将各分量不确定度估算列于表A.1.1所示。表A.1.1标准不确定度分量汇总一览表(°)测量重复性0.05数显倾角仪分辨力0.03数显倾角仪最大允许误差0.12因和重复计算，故取大者A.1.4合成标准不确定度A.1.5扩展不确定度的评定取包含因子，扩展不确定度为：A.1.6测量结果不确定度的报告与表示织物冲击渗水性测试仪安放角度的测量结果扩展不确定度为：A.2织物冲击渗水性测试仪漏斗直径测量不确定度的评定A.2.1概述织物冲击渗水性测试仪漏斗直径，用（0～300）mm,分辨力d=0.01mm，最大允许误差为±0.04mm的数显卡尺进行直接测量得到。A.2.2测量模型（A.2.1）式中：——织物冲击渗水性测试仪漏斗直径，单位：mm——数显卡尺读数，单位：mm由于数显卡尺与织物冲击渗水性测试仪彼此独立，互不相关，因此，漏斗直径的标准不确定度可由式（A.2.1）计算：（A.2.2）A.2.3输入量测量不确定度来源分析输入量的标准不确定度来源主要是测量重复性引起的不确定度分量，数显卡尺分辨力引起的不确定度分量，数显卡尺最大允许误差引起的不确定度分量。A.2.3.1测量重复性引入的标准不确定度分量在重复性条件下，用数显卡尺连续测量10次,测得值如下：（单位：mm）12345152.52152.40152.36152.45152.54678910152.44152.34152.58152.46152.55则单次测量结果的实验标准偏差为：实际测量是用1次测量值作为测量结果，则A.2.3.2数显卡尺分辨力引入的测量不确定度分量数显卡尺分辨力d=0.01mm，服从均匀分布，则：A.2.3.3数显卡尺最大允许误差引入的不确定度分量数显卡尺最大允许误差为±0.04mm，服从均匀分布，则：A.2.3.4标准不确定度分量汇总将各分量不确定度估算列于表A.2.1所示。表A.2.1标准不确定度分量汇总一览表(mm)测量重复性0.080数显卡尺分辨力0.003数显卡尺最大允许误差0.023因和重复计算，故取大者A.2.4合成标准不确定度A.2.5扩展不确定度的评定取包含因子，扩展不确定度为：A.2.6测量结果不确定度的报告与表示织物冲击渗水性测试仪漏斗直径的测量结果扩展不确定度为：A.3织物冲击渗水性测试仪喷嘴孔径的测量不确定度的评定A.3.1概述用测量范围为（0~200）mm，分辨力为0.1μm，最大允许误差为±(1+L/100)μm，万能工具显微镜测量喷嘴孔径。织物冲击渗水性测试仪喷嘴孔径的实验操作：将喷嘴拆卸下来放置在万能工具显微镜的工作台上，分别测量任意一条十字线方向上的9个孔（包含中心孔），调节万能工具显微镜进行调校，使圆孔成像清晰，每个孔径测量2次，取2次测量结果的平均值作为该孔孔径。A.3.2测量模型（A.3.1）式中：——喷嘴孔径；——在工具显微镜上2次测量结果的平均值；——分别是喷嘴和工具显微镜的线膨胀系数；——分别是喷嘴和工具显微镜偏离参考温度20℃的值；为简化运算，舍去微小量，并转化相关项影响。令：带入公式（A.3.1），经整理得：灵敏系数：；；（B.1.2）A.3.3测量不确定度评定A.3.3.1测量重复性引入的标准不确定度分量在重复性条件下，用万能工具显微镜对织物冲击渗水性测试仪喷嘴的其中1个孔径连续测量10次,测得值如下：（单位：mm）123450.98800.98940.98880.99000.99006789100.98920.99020.98840.98960.9898则单次测量结果的实验标准偏差为：实际测量是用2次测量结果的平均值作为测量结果，则A.3.3.2万能工具显微镜示值误差引入的测量不确定度分量万能工具显微镜的最大允许误差为：MPE=±(1+L/100)μm，服从均匀分布：当L=0.99mm时，MPE=1.0099μm，则A.3.3.3万能工具显微镜与被测件线膨胀系数引入的测量不确定度分量被测件（黄铜）的线膨胀系数为范围内，万工显标尺的线膨胀系数为，最大差值为，，L=0.99mm，服从三角分布，则A.3.3.4万能工具显微镜与喷嘴的温度差引入的测量不确定度分量喷嘴和万能工具显微镜温度差为2℃，线膨胀系数为，L=0.99mm,服从均匀分布，包含因子k取，则A.3.3.5标准不确定度分量汇总将各分量不确定度估算列于表A.3.1所示。表A.3.1标准不确定度分量汇总一览表(μm)测量重复性0.522万能工具显微镜示值误差0.584万能工具显微镜与喷嘴的线膨胀系数0.008万能工具显微镜与喷嘴的温度差0.021A.3.4合成标准不确定度A.3.5扩展不确定度的评定取包含因子，扩展不确定度为：A.3.6测量结果不确定度的报告与表示织物冲击渗水性测试仪喷嘴孔径的测量结果扩展不确定度为：A.4喷嘴最低端与试样的竖直距离测量不确定度的评定A.4.1概述用测量范围为（0~500）mm，分辨力为1mm，最大允许误差为±0.15mm的2把钢直尺测量喷嘴最低端与试样的竖直距离。将织物冲击渗水性测试仪调至水平，用两把500mm的钢直尺重叠并竖直放入喷嘴最低端和附有金属弹簧夹的钢板间，钢直尺的零端分别与喷嘴最低端和钢板接触，记录钢直尺竖直放置时，两把钢直尺对齐刻度的读数，则两把钢直尺读数之和即为喷嘴最低端与试样的竖直距离。A.4.2测量模型（A.4.1）式中：——喷嘴最低端与试样的竖直距离，单位：mm——钢直尺的读数，单位：mm由于钢直尺与织物冲击渗水性测试仪彼此独立，互不相关，因此，喷嘴最低端与试样的竖直距离的标准不确定度可由式（A.4.1）计算：（A.4.2）A.4.3输入量测量不确定度来源分析输入量的标准不确定度来源主要是测量重复性引起的不确定度分量，钢直尺分度值估读引起的不确定度分量，钢直尺最大允许误差引起的不确定度分量。A.4.3.1测量重复性引入的标准不确定度分量在重复性条件下，用钢直尺连续测量10次,测得值如下：（单位：mm）12345606.5607.5608.0607.5608.0678910606.0606.5607.0606.5607.5则单次测量结果的实验标准偏差为：实际测量是用1次测量值作为测量结果，则A.4.3.2钢直尺估读引入的测量不确定度分量钢直尺分度值d=1mm：按1/2估读，服从均匀分布，则：A.4.3.3钢直尺最大允许误差引入的不确定度分量钢直尺最大允许误差为±0.15mm，服从均匀分布，因同时使用两把钢直尺进行测量则：A.4.3.4标准不确定度分量汇总将各分量不确定度估算列于表A.2.1所示。表A.4.1标准不确定度分量汇总一览表(mm)测量重复性0.7钢直尺估读0.15钢直尺最大允许误差0.13A.4.4合成标准不确定度A.4.5扩展不确定度的评定取包含因子，扩展不确定度为：A.4.6测量结果不确定度的报告与表示织物冲击渗水性测试仪，喷嘴最低端与试样的竖直距离的测量结果扩展不确定度为：A.5弹簧夹及挂载总质量测量不确定度的评定A.5.1概述用测量范围为（0~1000）g，分度值d=0.1，准确度等级为级的电子天平测量织物冲击渗水性测试仪弹簧夹及挂载总质量。把弹簧夹及挂载直接放在电子天平上进行称重。称重的结果就是弹簧夹及挂载总质量。A.5.2测量模型（A.5.1）式中：——弹簧夹及挂载总质量，单位：g——电子天平的读数，单位：g由于电子天平与织物冲击渗水性测试仪彼此独立，互不相关，因此，弹簧夹及挂载总质量的标准不确定度可由式（A.5.1）计算：（A.5.2）A.5.3输入量测量不确定度来源分析输入量的标准不确定度来源主要是测量重复性引起的不确定度分量，电子天平最大允许误差引起的不确定度分量和电子天平的分辨力引起的不确定度分量A.5.3.1测量重复性引入的标准不确定度分量在重复性条件下，用电子天平连续测量10次,测得值如下：（单位：g）12345453.2453.2453.2453.3453.2678910453.2453.3453.2453.2453.2则单次测量结果的实验标准偏差为：实际测量是用1次测量值作为测量结果，则A.5.3.2电子天平最大允许误差引入的不确定度分量450g时电子天平最大允许误差为±0.5g，服从均匀分布：则A.5.3.3电子天平的分辨力引起的不确定度分电子天平的分度值d=0.1g，按1/2估读，服从均匀分布，则：A.5.3.3标准不确定度分量汇总将各分量不确定度估算列于表A.5.1所示。表A.5.1标准不确定度分量汇总一览表(mm)测量重复性0.04电子天平最大允许误差0.29电子天平的分辨力0.03因和重复计算，故取大者A.5.4合成标准不确定度A.5.5扩展不确定度的评定取包含因子，扩展不确定度为：A.5.6测量结果不确定度的报告与表示织物冲击渗水性测试仪弹簧夹及挂载总质量的测量结果扩展不确定度为：A.6500mL水持续喷淋时间测量不确定度的评定A.6.1概述用测量范围（0~24）h，分辨力为0.01s，在10min测量间隔的最大允许误差为±0.07s的电子秒表测量500mL水持续喷淋时间。将喷淋装置于支架上，用量筒量取（500mL±5mL）的蒸馏水或去离子水，将量筒的蒸馏水或去离子水迅速、持续、平稳地注入漏斗内，当金属喷嘴圆孔有水柱出现时启动秒表；当金属喷嘴圆孔出水由水线变为水滴时，按停秒表，读取秒表示值。重复测量两次，计算秒表实测值的算术平均值为500mL水注入漏斗后其持续喷淋时间。A.6.2测量模型（A.5.1）式中：——500mL水持续喷淋时间，单位：s——电子秒表的读数，单位：s由于电子秒表与织物冲击渗水性测试仪彼此独立，互不相关，因此，持续喷淋时间的标准不确定度可由式（A.5.1）计算：（A.5.2）A.6.3输入量测量不确定度来源分析输入量的标准不确定度来源主要是测量重复性引起的不确定度分量，电子秒表最大允许误差引起的不确定度分量。A.6.3.1测量重复性引入的标准不确定度分量在重复性条件下，用电子秒表连续测量10次,测得值如下：（单位：s）1234522.4623.0922.4522.6422.3967891022.4822.8422.5922.9623.02则单次测量结果的实验标准偏差为：实际测量是用2次测量值作为测量结果，则A.6.3.2电子秒表最大允许误差引入的不确定度分量电子秒表在10min测量间隔的最大允许误差为±0.07s，服从均匀分布：则A.6.3.3标准不确定度分量汇总将各分量不确定度估算列于表A.6.1所示。表A.6.1标准不确定度分量汇总一览表(s)测量重复性0.18电子秒表最大允许误差0.04A.6.4合成标准不确定度A.6.5扩展不确定度的评定取包含因子，扩展不确定度为：A.6.6测量结果不确定度的报告与表示织物冲击渗水性测试仪500mL水持续喷淋时间的测量结果扩展不确定度为：

附录B织物冲击渗水性测试仪校准记录参考格式一、校准依据:JJF（纺织）xxx-2022织物冲击渗水性测试仪校准规范二、本次校准所使用的标准器情况：标准器名称测量范围准确度等级/最大允许误差/不确定度证书编号有效期至□数显卡尺