漆膜干燥時間試驗器的量值傳遞及影響量的分析與研究

馬興　郭貴勇

【摘 要】介紹了漆膜干燥時間試驗器的工作原理和用途，建立了漆膜干燥時間試驗器校準(zhǔn)結(jié)果的測量模型，分析了各不確定度分量主要來源，結(jié)合測量實(shí)例具體數(shù)據(jù)，對其合成不確定度進(jìn)行分析評定，對各不確定度分量進(jìn)行計算并得出合成不確定度和擴(kuò)展不確定度，最終可得出該項目的校準(zhǔn)測量能力，為我國涂料行業(yè)提供技術(shù)支撐。

【關(guān)鍵詞】漆膜干燥時間;測量方法;數(shù)據(jù)處理;不確定度評定

中圖分類號： TH871 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）36-0119-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.36.054

The Analysis and Research on Performance Impact and Valve Transfer for Paint Film Drying Time Tester

MA Xing1，2 GUO Gui-yong1，2

（1.Fujian Metrology Institute，F(xiàn)uzhou Fujian 350003，China;

2.Fujian Provincial Key Laboratory of Force Measurement，F(xiàn)uzhou Fujian 350003，China）

【Abstract】This paper introduces the working principle and application of paint film drying time tester，establishes the measurement model of the calibration results of paint film drying time tester，analyzes the main sources of each uncertainty component，analyzes and evaluates the synthetic uncertainty combined with the concrete data of the measurement example，calculates each uncertainty component，obtains the synthetic uncertainty and extended uncertainty. Finally，the calibration and measurement ability of the project can be obtained.Overall，this paper can provide strong technical support for coating industry.

【Key words】Bend Machine;Calibration method;Measurement;Performance impact;Evaluation of uncertainty

0 引言

涂料以一定厚度涂裝在物體表面上，經(jīng)過物理性揮發(fā)或化學(xué)性氣化聚合作用，或采用添加固化劑，烘干或光固化等方法，而形成固體薄膜，這樣的過程所需要的時問稱為干燥時間，以小時或分鐘表示。它取決于涂料本身的化學(xué)性能和物理性能，通常可分為兩個階段：①表面干燥：一定厚度的濕漆膜，表面從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)但其下仍為液態(tài)，其干燥時間，稱表干時間。②實(shí)際干燥：重新涂好的一定厚度的液態(tài)漆膜形成固態(tài)漆膜，其干燥時間，稱為實(shí)干時間。

漆膜干燥時間試驗器是用于測定油漆，涂料等表面涂層的干燥時間的專用儀器，以保證油漆、涂料的質(zhì)量和油漆涂料涂層的表面質(zhì)量。

1 漆膜干燥時間試驗器的校準(zhǔn)

漆膜干燥時間試驗器是用于測定漆膜、膩?zhàn)幽さ母稍飼r間的設(shè)備。對漆膜干燥時間試驗器的校準(zhǔn)我院使用用電子數(shù)顯卡尺（測量范圍：（0～200）mm，MPE：±0.03mm）測量上漆膜干燥時間試驗器試驗面直徑，重復(fù)測量三次，取其平均值為試驗面直徑值;用電子天平（最大秤量：1000g，高準(zhǔn)確度級）稱量所配砝碼質(zhì)量，連續(xù)進(jìn)行三次，取其平均值為所配砝碼質(zhì)量值。

2 漆膜干燥時間試驗器的不確定評定

2.1 漆膜干燥時間試驗器所配砝碼質(zhì)量測量結(jié)果的不確定度評定：

2.1.1 測量模型：m=■

式中：m——漆膜干燥時間試驗器所配砝碼質(zhì)量

■——漆膜干燥時間試驗器所配砝碼質(zhì)量三次測量值的平均值

2.1.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定

1）輸入量■的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（■）的評定：其不確定度來源主要是測量重復(fù)性引入的不確定度u1（■），可以A類方法評定u1（■）;電子天平準(zhǔn)確度引入的不確定度u2（■），可以B類方法評定u2（■）。

（1）選取一漆膜干燥時間試驗器，在電子天平上連續(xù)進(jìn)行3次砝碼質(zhì)量測量，得到測量列為表1所示。

表1 測量列一覽表

其所求的平均值：■=■■m■=200.03g

單次實(shí)驗標(biāo)準(zhǔn)偏差：極差法計算（系數(shù)C=1.69）：s=0/1.69=0

實(shí)際測量中是在重復(fù)性條件下測量3次，取其算術(shù)平均值為測量結(jié)果。

則u■（■）=■=0

（2）電子天平為高準(zhǔn)確度級，在200g測量點(diǎn)其示值最大允許誤差為±0.05g，估計為均勻分布，其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

u■（■）=■■=0.029g

（3）把u1（■）與u■（■）兩項合成，則u（■）=■=0.029g

2.1.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

1）靈敏系數(shù)：由m=■得

■

2）標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表，見表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表

3）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算：

u■（m）=u■■）=0.029g

2.1.4 擴(kuò)展不確定度的評定：取包含因子k=2，則U=k·uc=0.06g;

2.1.5 擴(kuò)展不確定度的報告與表示

漆膜干燥時間試驗器所配砝碼質(zhì)量測量結(jié)果擴(kuò)展不確定度為U=0.06g。它是由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc=0.029g和包含因子k=2之乘積得到。

2.2 漆膜干燥時間試驗器試驗面直徑測量結(jié)果的不確定度評定：

2.2.1 測量模型：H=■

式中：H——漆膜干燥時間試驗器試驗面直徑

■——漆膜干燥時間試驗器試驗面直徑三次測量值的平均值

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定

1）輸入量■的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（■）的評定：其不確定度來源之一為測量重復(fù)性引入的不確定度u1（■），可以A類方法評定u1（■）;其不確定度來源之二為電子數(shù)顯卡尺準(zhǔn)確度引入的不確定度u2（■），可以B類方法評定u2（■）;

（1）對該漆膜干燥時間試驗器，用電子數(shù)顯卡尺對其試驗面直徑進(jìn)行3次測量，得到測量列為下表所示： 表1 測量列一覽表

其所求的平均值：■=■■H■=11.0mm

單次實(shí)驗標(biāo)準(zhǔn)偏差：極差法計算（系數(shù)C=1.69）：s=0/1.69=0mm

實(shí)際測量中是在重復(fù)性條件下測量3次，取其算術(shù)平均值為測量結(jié)果。

則u■（■）=■=0mm

（2）電子數(shù)顯卡尺的最大允許誤差為±0.03mm，估計為均勻分布，其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

u■（■）=■=■=0.017mm

（3）把u■（■）與u■（■）兩項合成，則u（■）=? ■=0.017mm

2.2.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

1）靈敏系數(shù)：由：H=（■）得

■

2）標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表，見表2

表2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表

3）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算：

u■（H）=u■（■）=0.017mm

2.2.4 擴(kuò)展不確定度的評定：取包含因子k=2，則U=k·uc=0.4mm。

2.2.5 擴(kuò)展不確定度的報告與表示

漆膜干燥時間試驗器試驗面直徑測量結(jié)果擴(kuò)展不確定度為U=0.4mm。它是由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc=0.017mm和包含因子k=2之乘積得到。

2.3 對漆膜干燥時間試驗器測量結(jié)果的測量不確定度評估

表3 測量不確定度匯總表

常見的漆膜干燥時間試驗器的試驗面直徑還有15.0mm，所配砝碼質(zhì)量還有100g、300g，其測量不確定度見表3。

3 結(jié)語

保證漆膜干燥時間試驗器的準(zhǔn)確性，通過校準(zhǔn)等方法實(shí)現(xiàn)量值的溯源性，在油漆、涂料行業(yè)的質(zhì)量控制中起到重要作用。本文介紹我院對漆膜干燥時間試驗器進(jìn)行校準(zhǔn)方法和不確定度評定方法。

【參考文獻(xiàn)】

[1]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局國家標(biāo)準(zhǔn)：GB 1728-1979 《漆膜膩?zhàn)幽じ稍飼r間測定法》[S].