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卷烟圆周的测量不确定度评定

2019-02-22黄幼斌

设备管理与维修 2019年2期
关键词:综合测试卷烟仪器设备

黄幼斌,谢 忱

(广西中烟工业有限责任公司,广西南宁 530001)

0 引言

随着社会的进步,物资生活水平的提高,人们对高品质产品的需求愿望越来越强烈。产品的质量是设计、生产出来的,产品的品质更需要检测数据或其结果的有力支持。在卷烟产品的质量指标中,卷烟圆周是衡量卷烟品质的重要指标之一,与卷烟产品的质量特别是卷制质量密切相关。此外,该指标还对卷烟产品主流烟气、感官质量以及原材料消耗等各项指标有着直接的影响作用。因此,生产过程合理地控制卷烟圆周,一定程度上可提高卷烟产品的质量,并对减少一氧化碳等有害物质的生成、进一步降低吸烟对烟民身体健康的危害,具有重要意义。因此,卷烟生产企业的质量检测部门,应确保质量检测数据的准确、有效性,这将对产品质量的判定有直接的影响。

测量不确定度的定义为:表征合理地赋予被测量之值的分散性与测量结果相联系的参数,其中合理是指各种因素对测量的影响所作的修正[1],为此,国家检验检疫总局在2006年曾规定,各实验室及各级检验检测机构应根据有关标准要求,建立评估测量不确定度的程序并加以实施,定期开展并评估和报告测量、校准结果的不确定度。

以卷烟圆周指标为例,对其测量的不确定度进行分析,探讨卷烟产品物理指标检测过程中测量不确定度的评定方法。

1 建立不确定度评定数学模型

开展卷烟圆周指标检测,并通过对测量过程的分析,探索对测量不确定度有贡献的因素。用一定数学函数关系将测量过程模型化。

式中Ca——仪器设备测量值

δCs——仪器设备示值误差对测量结果的影响

δCt——环境温度对测量结果的影响

δCRH——相对湿度对测量结果的影响

δCop—— 操作人员对测量结果的影响

2 评定标准不确定度分量

2.1 测量结果的重复性u(Ca)

对卷烟综合测试台圆周标准棒重复测量30次,测量结果的标准偏差s(x)=0,经分析,得出由测量结果的重复性引起的不确定度分量为 u(Ca)=s(x)=0 mm。

由仪器说明书可得,仪器设备读数的精度为 0.001 mm,按矩型分布选取包含因子为,仪器分辨力(即仪器设备读数的精度)引人的不确定度分量为

因此,由测量结果重复性引入的不确定度分量取值u(δCd)=0.000 289 mm。

2.2 仪器设备引入的不确定度分量u(δCs)

经查阅卷烟综合测试台仪器说明书,该仪器卷烟圆周测定单元的最大允许误差MPE=±0.01 mm。一般可假定认为,这是对仪器误差限值的说明,所有的误差值均按同等概率处于该限值范围内,因此可运用矩形分布,其引入的不确定度分量为

2.3 环境相对湿度与温度引入的不确定度分量u(δCT)和u(δCRH)

为了简化评定过程,根据相关要求,将样品处于调节状态时的环境温湿度以及实际测量时的环境温湿对圆周测量不确定度引入的分量合并在一起。取“真龙”牌号卷烟进行30组测试(表1)。

2.4 人员操作引入的不确定度分量u(δCOP)

由于检测过程使用的是综合测试台,该仪器属自动测试的设备,无需人工调节。因此,操作人员引入的影响量可忽略不计,即 u(δCRH)=0。

3 不确定度评定结果

(1)由各分量可得,卷烟圆周C的合成标准不确定度为u(C)=

(2)通过查阅文献[1],扩展不确定度U的取值可以表述为U=ku(CY)(Y表示圆周),通常取包含因子k=2(近似95%置信概率),则扩展不确定度 Uk=2u(C)=2×0.049=0.098 mm。

(3)圆周测量结果的最佳值C=24.548 mm,测量扩展不确定度U=0.098 mm(k=2),得到圆周测量结果的完整表达式C=(24.548±0.098)mm(k=2 时)。

4 结语

通过对卷烟圆圆测量结果影响因素的分析,发现由检测仪器(综合测试台)引入的不确定度分量是最大的影响因素。因此,为确保已经识别的关键影响因素受控,在日常检测工作中,应重点做好以下工作:一是要加强设备的维护与保养,提高设备检测精度,是降低卷烟圆周测量不确定度的有效途径;二是为减小B类不确定度,应进一步加强对测量仪器设备的维护保养,定期开展校准和检定;第三,检测人员应当根据相关标准规定和规程进行操作,便于进一步控制A类不确定度。

表1 卷烟圆周测量结果

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