波輪洗衣機洗凈率測試不確定度分析

王斐斐，葉婉琳（浙江立德產品技術有限公司，杭州 311215）

波輪洗衣機洗凈率測試不確定度分析

王斐斐，葉婉琳（浙江立德產品技術有限公司，杭州 311215）

根據洗衣機能效標準的要求，基于對波輪洗衣機洗凈率測試的不確定度的分析和計算，通過試驗及實測數據總結其不確定因素的來源情況和影響程度，并提出能有效提高測量精度，降低不確定因素的相關措施，進一步增加測量值的確定性和準確性。

洗凈率；波輪洗衣機；不確定度

1 洗衣機洗凈率

1．1 洗衣機洗凈率測量方法

根據GB 4288-2008對波輪洗衣機洗凈率進行測量，檢測方法如下：標準負載布在實驗環境下放置24 h后按照使用時間（1/3（4-60）h，1/3（61-120）h，1/3（121-180）h）進行混合后稱取；準備炭黑污染布，測量洗前反射率，并縫制在負載布規定的位置；按標準規定的順序將負載布依次放入被測洗衣機中（見表1裝載圖例），選擇相應的能效測試程序檢測，程序結束后將污染布取下晾干熨平，測量污染布洗后反射率；根據污染布在洗前和洗后反射率的比較，經公式計算得出洗衣機的洗凈率。

洗衣機裝載圖例5.0 kg，如表1所示。

檢測樣品描述：本次檢測樣機為波輪全自動洗衣機，額定參數為220 V ～ 50 Hz，額定容量5.0 kg，能效測試程序按產品使用說明書中的能效測試程序進行檢測，對樣品進行3次獨立測量。檢測設備：分光光度計，攪拌式參比機，秒表，功率計。

1．2 數學模型

對于波輪洗衣機：試驗共進行3次，記錄每次試驗污染布洗前和洗后的反射率。洗凈率測量的數學模型為：

其中DS—波輪洗衣機洗凈率；

RW—污染布洗凈后率；

RS—污染布洗凈前率；

R0—原布反射率；

1．3 不確定度的A類評估

A、本次測試銘牌參數：220V ～ 50Hz 額定容量5.0kg，對樣品進行3次獨立測量，測量結果如表2所示。

相應的A類標準不確定度為：

其傳播系數為c0=1。

1．4 不確定度的B類評估

影響洗凈率測量不確定度的主要因素有很多，根據前文對波輪洗衣機洗凈率測量的數學模型，以及結合試驗過程中人員、環境、設備等因素的影響，引入以下不確定度分量：

1）人員因素

不確定度分量u0：因測量重復性引入，主要由試驗過程中人員操作隨機因素產生的偏差，如實驗前污染布反射率測量的位置，帶污染布負載的放置，試驗過程中負載污染布隨機的位置等。

2）設備因素

①不確定度分量u1、u2：因污染布反射率測量設備分光光度計引起，主要是污染布洗凈后反射率測量、洗凈前反射率測量，由分光光度計自身精度、示數帶來的。

②不確定度分量u3：因試驗設備電源電壓波動引起，試驗電源為單相交流正弦波，電壓波動必須在標準允許范圍內即不得超過額定值的±1 %。

③不確定度分量u4：因試驗設備電源頻率波動引起，試驗電源為單相交流正弦波，頻率波動必須在標準允許范圍內即不得超過額定值的±1 %。

3）環境因素

①不確定度分量u5：因環境溫度波動引起，試驗環境應在環境溫度（23±2）℃內，其波動必須在標準規定允許范圍。

②不確定度分量u6：因環境相對濕度波動引起，試驗環境應在相對濕度（60-70）%內，其波動必須在標準規定允許范圍，并且無外界氣流，無強烈陽光和其它熱輻射作用的室內。標準認為環境相對濕度為（60-70）%范圍內進行的試驗數據均是有效的，實際試驗中，根據大量數據和經驗得出此因素對最終的試驗結果影響并不明顯，此不確定度分量可忽略不計。

試驗進行三次，不確定度的判定針對第一次試驗的結果進行，后二次試驗只是對第一次試驗的結果進行驗證。該波輪洗衣機試驗用污染布洗前反射率為0.275 8，洗后反射率為：0.453 0，原布反射率為：0.880。

下面根據表3計算各分量對波輪洗衣機洗凈率不確定B類判定的公式。

表1 裝載圖例

表2 測試結果

表3 基本參數的標準不確定度

表3中：

B類不確定度為:

1．5 測量結果的合成不確定度

上述測定污染布的各不確定度分量相互獨立，結合表3，可得該波輪洗衣機洗凈率的測量標準不確定度為：

1．6 擴展不確定度U及結果表示

在實際測試中，洗凈率的可能值接近正態分布，可將包含因子取作2，則該波輪洗衣機洗凈率測量結果的擴展不確定度為：

因此，該波輪洗衣機的洗凈率最終結果可以表示為：

因此，該波輪洗衣機的洗凈率最終結果可以表示為：

1．7 忽略的不確定度分量

在試驗當中，溫度記錄儀的分辨率，環境相對濕度，環境空氣流速，環境溫度梯度等因素對不確定度影響很小，因此給予忽略。

2 總結

從以上的分析可知，在洗衣機洗凈率的檢測過程中，不確定因素較大，尤其是污染布洗前反射率、洗后反射率的測量及負載污染布的裝載過程影響最大，因此為有效提高測量的準確性，需嚴格按標準要求測量污染布反射率，裝載試驗負載，加強實驗室試驗設備的硬件設施，提高各測試儀表的精度，加強人員培訓提高人員試驗操作的熟練度，減小環境、人員、設備等因素帶來的不確定度分量。在日常檢測工作中，若檢測結果跟標準的判斷值較接近、處于臨界值時就得按述判定測量不確定度，從而得到完整和有意義的測量結果。

[1]佟杰,葛樂矣,王中宇.非統計方法在力學分析中的應用[J].電子測量技術, 2011(08).

[2]羅光成,張丹.反潛直升機單機巡邏搜潛建模與仿真技術研究[J].國外電子測量技術, 2011(10).

Uncertainty Analysis of Cleaning Rate of Washing Machine

WANG Fei-fei，YE Wan-lin
(Zhejiang LEAD Product Technic Co., Ltd., Hangzhou 311215)

According to Energy efficiency standards, based on analyzing and calculating uncertainty of pulsator washing machine cleaning rate test. This paper summarizes the source and incidence of uncertain factors by the experiment and test data, and proposes the relat-ed measurements to improve the test accuracy and reduce uncertainty, then improve more certainty and accuracy of the test data.

cleaning rate；Washing machine；Uncertainty

TM925.33

A

1004-7204(2017)04-0087-03

王斐斐，女，浙江杭州，本科，浙江立德產品技術有限公司電氣安全實驗室檢測工程師，主要從事家電產品安全和性能檢測。