黃漢杰

摘

要：國標鞋類耐折試驗機作為檢測鞋類耐折性能的主要設(shè)備，目前國內(nèi)尚無其相關(guān)的計量檢定規(guī)程或校準規(guī)范，以致缺乏技術(shù)依據(jù)無法對鞋類耐折性能檢測的量值進行溯源。介紹了國標鞋類耐折試驗機的工作原理，根據(jù)其計量特性，探討了國標鞋類耐折試驗機的一種簡單校準方法，并對其校準方法進行測量不確定度分析，為相關(guān)計量儀器校準人員提供參考。

關(guān)鍵詞：國標；耐折試驗機；校準方法

中圖分類號：TB 文獻標識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.06.097

1前言

本文將根據(jù)國標鞋類耐折試驗機的工作原理和計量性能要求，結(jié)合實際校準工作總結(jié)出一種校準方法并對其進行測量不確定度分析。

2工作原理和計量性能要求

國標鞋類耐折試驗機的工作原理主要是根據(jù)鞋的穿著情況，模擬人體的行走時腳掌彎曲的特點，用試驗楦代替腳體，通過將試樣（成鞋）夾緊于夾持器中，以一定角度、一定頻率進行屈撓試驗，模仿實體使用狀態(tài)來回折動。

按照相關(guān)國家標準的要求，國標鞋類耐折試驗機需滿足以下條件：（1）屈撓角度在0°～55°之間可調(diào)；（2）屈撓頻率在每分鐘100次～300次范圍內(nèi)可調(diào)；（3）具有按預(yù)置屈撓次數(shù)自動停機的功能；（4）具有對試樣鼓風(fēng)的裝置。其中第1條和第2條對國標鞋類耐折試驗機的計量性能要求為：（1）屈撓角度為50°±1°（特殊要求可在0°～55°之間選擇）；（2）屈撓頻率為每分鐘（230±10）次（特殊要求可在每分鐘100次～300次范圍內(nèi)選擇）。

3校準方法

3.1外觀及環(huán)境條件要求

3.1.1外觀

設(shè)備整機裝配完整，無松動、脫落現(xiàn)象，計頻、計數(shù)、測角等數(shù)字或機械顯示裝置能正常穩(wěn)定工作，且應(yīng)符合國家標準的要求，具有屈撓角度可調(diào)、屈撓頻率可調(diào)、按預(yù)置屈撓次數(shù)自動停機和具有對試樣鼓風(fēng)等的功能。

3.1.2環(huán)境條件

設(shè)備應(yīng)裝在穩(wěn)固基礎(chǔ)上，電源電壓變化不超過額定值的10%，在鞋類試驗用標準環(huán)境下進行校準。

3.2屈撓角度校準

使用分辨率為0.05°的角度規(guī)（數(shù)顯、底部帶磁）作為屈撓角度校準的標準設(shè)備。調(diào)整耐折試驗機的屈撓角度至規(guī)定角度后，手動調(diào)整主機折動部分至擺動上方極限位置，將角度規(guī)按折動方向垂直吸附于折動臂上后將其角度清零，緩慢調(diào)整主機折動部分至擺動下方極限位置，讀取角度規(guī)示值。在測量范圍內(nèi)選擇大致均勻分布的屈撓角度（15°、35°、55°）和典型屈撓角度（50°）共4個校準點，分別重復(fù)測量3次，取每個校準點平均值作為最終的測量結(jié)果，依次校準完各校準點的不值誤差。

3.3屈撓頻率校準

使用GZCY—1A型轉(zhuǎn)速頻率儀作為屈撓頻率校準的標準設(shè)備。在耐折試驗機主機折動臂上安裝反射源，開啟轉(zhuǎn)速頻率儀并設(shè)置為計頻模式，將其接收探頭固定放置于可接收反射源信號的位置。在裝上試樣的條件下，在測量范圍內(nèi)選擇均勻分布的屈撓頻率（每分鐘100次、200次、300次，以下單位以r/min表示）和典型屈撓頻率（230r/min）共四個校準點，開啟耐折試驗機，分別重復(fù)測量3次，取每個校準點平均值作為最終的測量結(jié)果，依次校準完各校準點的示值誤差。

4校準方法的測量不確定度分析

4.1屈撓角度校準的不確定度分析

4.1.1測量模型

輸入量θ引入的標準不確定度主要是由測量重復(fù)性引入的。重復(fù)性條件下，對國標鞋類耐折試驗機屈撓角度顯示值15°、35°、50°、55°的4個校準點分別開展

3次獨立重復(fù)測量，結(jié)果如表1。

輸入量θ引入的標準不確定度主要是由測量標準即角度規(guī)本身的不確定度引入的。經(jīng)校準，角度規(guī)MPEV=0.15°，服從均勻分布，由此引入的標準不確定度為：

4.1.4合成標準不確定度和擴展不確定度

根據(jù)式（3）的合成標準不確定度評定模型，可得各校準點的合成校準不確定度。取包含因子k=2，可得各校準點的擴展不確定度，結(jié)果如表2所示。

4.2屈撓頻率校準的不確定度分析

4.2.1測量模型

4.2.4合成標準不確定度和擴展不確定度

根據(jù)式（6）的合成標準不確定度評定模型，可得各校準點的合成校準不確定度。取包含因子k=2，可得各校準點的擴展不確定度，結(jié)果如表4所示。

5結(jié)束語

本文分析了國標鞋類耐折試驗機的工作原理和計量性能要求等內(nèi)容，探討了一種簡單實用的校準方法。通過對校準方法結(jié)果示值誤差測量不確定度的分析，得到該方法校準國標鞋類耐折試驗機屈撓角度的測量不確定度最大為0.4°，校準其屈撓頻率的測量不確定度最大為1.6r/min，均遠小于相關(guān)國家標準對國標鞋類耐折試驗機屈撓角度（±1）和屈撓頻率（±10r/min）的計量性能要求，能滿足國標鞋類耐折試驗機的校準要求。因此，本文研究的校準方法具備可行性和可靠性，可為國標鞋類耐折試驗機的校準提供技術(shù)依據(jù)。