HVI檢驗(yàn)中影響測(cè)試結(jié)果的因素

劉萍++++王曉輝

隨著棉花儀器化公證檢驗(yàn)工作不斷深入，儀器化檢驗(yàn)數(shù)量和質(zhì)量有了穩(wěn)步的提升，同時(shí)儀器化公證檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理機(jī)制不斷完善，中纖局通過棉花儀器化公證檢驗(yàn)考核辦法、信息系統(tǒng)監(jiān)督抽驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)抽驗(yàn)、溫濕度及視頻系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、HVI校準(zhǔn)檢查及能力評(píng)價(jià)試驗(yàn)等切實(shí)行之有效的監(jiān)管手段，保障了全國各實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)?zāi)芰蜋z驗(yàn)水平的不斷提升。棉花公證檢驗(yàn)監(jiān)督抽驗(yàn)考核6項(xiàng)指標(biāo)：長度、馬克隆值、長度整齊度指數(shù)、斷裂比強(qiáng)度、反射率和黃度。HVI抽驗(yàn)指標(biāo)相符率受到測(cè)試棉樣、環(huán)境溫濕度、操作手法、標(biāo)準(zhǔn)樣品以及儀器設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)等多個(gè)因素的影響。

1 測(cè)試樣品的影響

（1）軋工方式不同影響HVI抽驗(yàn)相符率。2015年度經(jīng)儀器化公證檢驗(yàn)的皮棉有鋸齒細(xì)絨棉、皮輥細(xì)絨棉和機(jī)采棉，其中鋸齒細(xì)絨棉和機(jī)采棉都采取鋸齒機(jī)軋工方式，纖維長度、整齊度等物理指標(biāo)一致性好，同一棉包之間的質(zhì)量差異相對(duì)較小，在進(jìn)行HVI測(cè)試時(shí)，測(cè)試值比較穩(wěn)定有集中再現(xiàn)性，相符率高。皮輥細(xì)絨棉采取皮輥機(jī)軋工方式，各項(xiàng)物理指標(biāo)一致性差，同一棉包間的質(zhì)量差異大，進(jìn)行HVI測(cè)試時(shí)測(cè)試值波動(dòng)很大，重現(xiàn)性差，具有比較大的離散性，同一樣品測(cè)試多次會(huì)出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)差較大的測(cè)試結(jié)果，相符率相對(duì)不高。

（2）皮棉質(zhì)量的一致性影響HVI抽驗(yàn)相符率。在籽棉收購加工前期，由于前期籽棉多為高等級(jí)籽棉，籽棉的一致性較好，加工的皮棉同一包棉包之間質(zhì)量差異下，在進(jìn)行HVI測(cè)試時(shí)測(cè)試值比較穩(wěn)定，重復(fù)性、數(shù)據(jù)再現(xiàn)性好，相符率高。

在籽棉收購加工中后期由于出現(xiàn)大量僵瓣棉、霜后花、剝桃棉等等級(jí)差的籽棉，加工成皮棉后，同一棉包中混有不同等級(jí)、長度、馬克隆值等的棉花一致性非常差，在進(jìn)行HVI檢測(cè)時(shí)，出現(xiàn)測(cè)得值波動(dòng)大具有離散性，相符率相對(duì)偏低。

2 環(huán)境溫濕度的影響

目前儀器化公檢實(shí)驗(yàn)室溫濕度環(huán)境要求為：溫度 （20±2）℃、相對(duì)濕度（65±3）%，棉纖維中長度、強(qiáng)度指標(biāo)與溫濕度影響最大，棉樣在平衡間平衡的密度、溫濕度的波動(dòng)都會(huì)影響到測(cè)試棉樣的平衡回潮率，影響到測(cè)試棉樣的長度、強(qiáng)度指標(biāo)，且呈現(xiàn)長度較長、強(qiáng)力較大的樣品，會(huì)出現(xiàn)的差異也越大。

3 操作人員手法的影響

HVI操作人員的測(cè)試手法也會(huì)影響到HVI測(cè)試結(jié)果，在實(shí)際操作中不難發(fā)現(xiàn)，由于操作員操作手法不一致或不穩(wěn)定，同一樣品由不同操作人員檢驗(yàn)時(shí)，測(cè)試數(shù)據(jù)存在差異。

（1）做長/強(qiáng)模塊檢驗(yàn)時(shí)，取樣量要保證在8g～12g之間，要避免從棉樣的切面和表面取樣，如果操作員從棉樣切口處取樣，并將棉樣的切面朝下放入取樣器中，就會(huì)導(dǎo)致棉纖維測(cè)試長度偏短，短纖維指數(shù)增加，抽檢出現(xiàn)超差。

（2）做馬克隆模塊測(cè)試時(shí)，在測(cè)試前要檢查電子天平是否水平、是否在零位狀態(tài)，若天平不在水平狀態(tài)，在棉樣放入腔體時(shí)沒有將棉樣開松均勻塞入而是團(tuán)粒狀塞入，馬克隆腔體中，或在稱重后放入馬克隆腔體前樣品有部分遺落在腔體外，或大意多放一些棉樣，那么測(cè)出的值肯定有很大的誤差，使抽檢超差。

（3）在進(jìn)行顏色模塊測(cè)試時(shí)，要求棉樣要全部覆蓋測(cè)試窗口并且棉樣厚度不少于5cm，但是在實(shí)際測(cè)試中由于顏色運(yùn)行托盤寬度大約在14cm左右，而目前檢測(cè)棉樣有兩種規(guī)格的分別為10cm寬度和12cm寬度的棉樣，尤其是寬度為10cm的棉樣在托盤運(yùn)行過程中測(cè)試時(shí)會(huì)出現(xiàn)不能覆蓋顏色窗口，或者檢測(cè)棉樣質(zhì)量不足125克的小樣品在抽取長強(qiáng)測(cè)試樣品、馬克隆測(cè)試樣品后，測(cè)試顏色的樣品厚度不能滿足5cm厚度，在測(cè)試時(shí)出現(xiàn)透光現(xiàn)象，造成顏色測(cè)試誤差。

4 HVI標(biāo)準(zhǔn)樣品的管理

HV校準(zhǔn)樣品是校準(zhǔn)和驗(yàn)證HVI設(shè)備精確性和穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，管理和使用必須規(guī)范化，不能有絲毫的污染和混淆，在存放和使用過程中，標(biāo)準(zhǔn)樣品一旦受到污染和混淆，也就失去了標(biāo)準(zhǔn)的意義了，再用它去校準(zhǔn)HVI設(shè)備，會(huì)使其偏離標(biāo)準(zhǔn)值，降低測(cè)試值的準(zhǔn)確性，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)棉樣也不能反復(fù)頻繁使用，如果不及時(shí)更換，同樣也會(huì)影響HVI的準(zhǔn)確性。

5 HVI設(shè)備狀態(tài)對(duì)測(cè)試的影響

HVI設(shè)備的狀態(tài)是決定測(cè)試數(shù)據(jù)是否有效準(zhǔn)確的決定性因素，如HVI在工作中偏離標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)或HVI長強(qiáng)、馬克隆及顏色雜質(zhì)模塊測(cè)試線性不是非常好，在部分測(cè)試值區(qū)域內(nèi)有偏差，這就造成測(cè)試數(shù)據(jù)出現(xiàn)比較大的偏差。而HVI設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)則需要通過日維護(hù)、周維護(hù)、月維護(hù)、中保養(yǎng)及大保養(yǎng)，校準(zhǔn)、校準(zhǔn)檢查及使用標(biāo)準(zhǔn)棉樣對(duì)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行檢查來保證，設(shè)備的保養(yǎng)一方面是清潔HVI各電子電路、氣路、機(jī)械部件棉纖維和粉塵及潤滑，保證氣流、電子電路、機(jī)械部件正常運(yùn)行，避免出現(xiàn)由于棉纖維纏繞、堵塞及引起電路短路等問題造成設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)偏離，導(dǎo)致測(cè)試數(shù)據(jù)偏差；另一方面是經(jīng)過對(duì)設(shè)備氣流、電壓、機(jī)械部件的隔具、運(yùn)動(dòng)部件的壓力等進(jìn)行檢查、調(diào)整使之達(dá)到最佳狀態(tài)，之后通過標(biāo)準(zhǔn)棉樣校準(zhǔn)及驗(yàn)證棉樣運(yùn)行檢查使HVI保持在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。

具體影響各指標(biāo)測(cè)試的儀器設(shè)置：

（1）梳夾與取樣器隔具0.025英寸、取樣器壓手與取樣器孔隔具1.27cm及梳夾開口大小直接影響梳夾取樣量，而長強(qiáng)測(cè)試取樣量在8g～12g時(shí)測(cè)試結(jié)果是比較穩(wěn)定理想的，如果梳夾取樣太多、太少或左右梳夾取樣不均勻都會(huì)影響到長度、強(qiáng)度及整齊度的測(cè)試，尤其對(duì)強(qiáng)度影響最大。

（2）強(qiáng)度：強(qiáng)度初始值（清除機(jī)械運(yùn)動(dòng)對(duì)強(qiáng)力的干擾）、電壓的調(diào)整（影響光通量的測(cè)試）、夾鉗隔具（內(nèi)外845步的調(diào)整）、透鏡到斷裂點(diǎn)（影響斷裂比強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差）、夾鉗3.0bar壓力的調(diào)整（壓力過大會(huì)造成夾鉗損壞、壓力過小或夾鉗表面附著棉蠟在測(cè)試時(shí)棉纖維束會(huì)出現(xiàn)滑移，影響強(qiáng)力測(cè)試）、后夾嘴延遲時(shí)間0.020s～0.035s（正常情況下前夾嘴先于后夾嘴閉合，如后夾嘴先閉合會(huì)阻擋真空氣流對(duì)棉纖維束吸引導(dǎo)致棉纖維彎曲，在拉伸時(shí)會(huì)產(chǎn)生預(yù)負(fù)載，造成強(qiáng)力測(cè)試偏差。

（3）長度整齊度指數(shù)：毛刷壓力396.9g～453.6g（毛刷壓力過小無法梳理掉流離纖維，毛刷壓力過大會(huì)梳理掉棉纖維束部分纖維影響纖維整齊度指數(shù)）、毛刷15500步和梳夾到毛刷臺(tái)隔具1.016cm（決定了毛刷梳理棉纖維束從開始到結(jié)束的范圍）調(diào)整不當(dāng)會(huì)造成長度整齊度指數(shù)測(cè)試的偏差。

（4）長度：長度與強(qiáng)度一樣受到梳夾到取樣器隔距0.635cm、梳夾到長強(qiáng)測(cè)量臺(tái)隔距0.889厘米、光學(xué)電壓的影響。

（5）馬克隆：82.74kPa～103.425kPa恒定氣壓、±4.0氣流（檢查氣橋平衡性和馬克隆測(cè)試時(shí)腔體是否漏氣）、馬克隆腔體（3.937±0.254）cm，氣流偏小和馬克隆腔體偏大會(huì)使測(cè)試值相比于真值偏高，反之測(cè)試值會(huì)偏低。

（6）反射率Rd、黃度+b：在HVI顏色頭正常的情況下，顏色測(cè)試要保證顏色頭測(cè)試壓力689.5kPa、顏色頭上下位置傳感器（下傳感器的位置應(yīng)在汽缸底端向上4cm處），如果顏色頭測(cè)試壓力偏低或下傳感器位置偏高將導(dǎo)致在顏色測(cè)試中由于樣品受擠壓后棉樣密度不夠引起相對(duì)于真值反射率Rd測(cè)試值降低，+b測(cè)試值升高。

（7）校準(zhǔn)：在HVI設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)不到位或維護(hù)保養(yǎng)沒有按照實(shí)際檢測(cè)工作需要及時(shí)維護(hù)，導(dǎo)致HVI設(shè)備部分部件磨損老化沒有及時(shí)更換、電壓、隔距等發(fā)生漂移HVI設(shè)備不在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)或狀態(tài)不佳，而對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，會(huì)使校準(zhǔn)曲線發(fā)生偏離，長強(qiáng)、馬克隆校準(zhǔn)都采取兩點(diǎn)校準(zhǔn)，長強(qiáng)用短/弱和長/強(qiáng)標(biāo)樣校準(zhǔn)，馬克隆用一個(gè)低值和一個(gè)高值標(biāo)樣進(jìn)行校準(zhǔn)，當(dāng)校準(zhǔn)曲線向上或向下偏離時(shí)，會(huì)使某個(gè)范圍測(cè)試值相對(duì)于真值出現(xiàn)偏差，影響測(cè)試結(jié)果。

在HVI設(shè)備處于良好狀態(tài)下進(jìn)行正確的校準(zhǔn)，可以修正校準(zhǔn)參數(shù)，使HVI處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（8）HVI1000與XJ128測(cè)試差異：由于HVI1000與XJ128測(cè)試水平不同引起測(cè)試誤差，相對(duì)來說XJ128機(jī)臺(tái)測(cè)試數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性與再現(xiàn)性要比HVI1000差。

（作者單位：阿克蘇纖維檢驗(yàn)所）