瞬間接觸涼感性能測定的不確定度評定

劉 偉，施丹陽

（蘇州市纖檢檢驗院，江蘇 蘇州 215128）

1 測量原理及方法

根據GB/T 35263—2017《紡織品 接觸瞬間涼感性能的檢測和評價》，其測量原理為在皮膚與低于其溫度的織物接觸的瞬間，引起皮膚表面熱量快速流失、溫度瞬間下降，再經皮膚中感溫神經末梢反應到大腦后形成的涼爽感覺。

在規定試驗環境條件下，將溫度高于試樣的熱檢測板與試樣接觸，測定熱檢測板溫度隨時間的變化，并計算接觸涼感系數（qavg），由此可表征試樣的接觸瞬間涼感性能。

1.1 試驗方法

（1）設置載樣臺溫度為（20±0.5）℃，將試樣平鋪于載樣臺上，接觸皮膚的織物面朝上擺放。（2）設置熱檢測板溫度為（35±0.5）℃，與載樣臺的溫差（ΔT）為15 ℃。（3）待熱檢測板溫度達到（2）中設置溫度并保持穩定后，將熱檢測板熱源切斷并迅速垂直放置于試樣上，使銅板表面與織物接觸。記錄測得的qavg，結果保留至小數點后3位（結果修約至兩位小數）。（4）取代表性試樣剪取5塊，按上述步驟連續測得5塊試樣值，結果取平均值。

數學模型：

式中：

q—熱檢測板與試樣接觸后熱量傳遞過程中的熱流密度，J/（cm2·s）；

Q—熱檢測板與試樣接觸后傳遞的熱量，J；

C—銅板每平方厘米面積的熱容量為（4.2±0.1）×10?1J/（℃·cm2）；

S—銅板面積，cm2；

ΔT—熱檢測板銅板溫度的變化量，℃；

Δt—熱檢測板與試樣接觸的時間變化量，s。

1.2 不確定度的來源

影響接觸涼感不確定度的因素很多，如環境溫度對試樣的預處理影響、試樣臺與熱測試板溫差。整個實驗在恒溫房中進行，恒溫室控制溫度為（20±2）℃，因恒溫室的溫度波動對要求溫差的影響較小，且考慮人員在操作時接觸瞬間（<0.2 s）環境溫度變化不大，故可以忽略不計。人員操作時對試樣平鋪時的平整度要求及熱檢測板切斷加熱源后拿起垂直放置于試樣上的速度對測量的結果有一定的影響。因而在實驗過程中，應注意增加試驗次數，以期在測量結果的重復性中體現。涼感測試儀的影響如圖1所示。

對接觸瞬間涼感性能測試過程進行分析的不確定度影響因素主要來自兩個方面：測量重復性引入的不確定度分量，涼感測試儀引入的不確定度分量。

1.3 不確定度分量的計算

1.3.1 測量重復性引入的標準不確定度分量

實驗中采用一試樣進行多次測量，所得數據如表1所示。

表1 一試樣進行多次測量數據

測量標準偏差為：

在日常試驗分析中，要求試驗5次，報告平均值，故平均值的標準偏差應為：

該測量重復性標準偏差是本測量所有隨機影響的全成，因此，在隨后各分量的評定中無需要考慮隨機影響。

1.3.2 瞬間接觸涼感測試儀器自身引入的不確定度分量

參看瞬間接觸涼感儀說明書，接觸涼感測試儀為數顯式，分辨率為δx=0.001，由分辨率導致的標準不確定度分量采用B類評定，區間半寬為a=δx/2即a=0.000 5，假設可能值在區間為均勻分布，查表得因此，由分辨力導致的標準不確定度uB：

合成不確定度的計算：

2 擴展不確定度計算

取包含因子k=2，置信水平約95%，擴展不確定度

3 測量不確定度報告

瞬間接觸涼感性能：

4 結語

紡織品瞬間接觸涼感性能的不確定度首先來自重復測量，其次是檢測儀器引入的不確定度。在檢測時，須嚴格按規劃操作，嚴格控制環境溫度，提高多次檢測的穩定性，盡量使用精度較高的測試儀器。