張 軒，張文強(qiáng)，戴 蕊

(1.國(guó)家林業(yè)草原局林產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心,江蘇 徐州 221300；2.國(guó)家木材與木制品性能 質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心,北京 101102；3.邳州金寶建筑工程有限公司,江蘇 徐州 221300)

1 引言

測(cè)量不確定度是評(píng)定測(cè)量水平的指標(biāo)，也是判定測(cè)量結(jié)果的依據(jù)。測(cè)量不確定度的評(píng)定與表示方法是科技交流的迫切要求，具有重要意義[1～6]。在2021年抽查的家具及板材產(chǎn)品中共抽查708家企業(yè)生產(chǎn)的711批次產(chǎn)品，抽查不合格率為17.2%。其中家具、棕纖維彈性床墊、中密度纖維板等產(chǎn)品抽查不合格率較高，分別為40.0%、28.4%和15.0%[7]。金屬家具中木質(zhì)件含水率是檢驗(yàn)金屬家具木質(zhì)件最基本的質(zhì)量指標(biāo)，只有用不確定度來(lái)表示和處理其測(cè)量結(jié)果，對(duì)產(chǎn)品的結(jié)果判定才更加具有實(shí)際意義。

2 測(cè)量原理及控制過(guò)程

金屬家具中木質(zhì)件含水率是檢驗(yàn)金屬家具產(chǎn)品部件材質(zhì)理化性能質(zhì)量指標(biāo)，對(duì)于評(píng)價(jià)產(chǎn)品部件材質(zhì)理化性能十分重要。該實(shí)驗(yàn)依據(jù)GB/T 3325-2017《金屬家具通用技術(shù)條件》[8]條款5.5.2中規(guī)定木質(zhì)件含水率的測(cè)定方法、JJF 1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》[9]及CNAS-CL01-G003：2021《測(cè)量不確定度的要求》[10]，對(duì)金屬家具中木質(zhì)件含水率不確定度來(lái)源進(jìn)行分析和量化，提出金屬家具中木質(zhì)件含水率不確定度的評(píng)定方法。

(1)目的。評(píng)定金屬家具中木質(zhì)件含水率測(cè)量結(jié)果不確定度。

(2)依據(jù)。GB/T 3325-2017《金屬家具通用技術(shù)條件》條款5.5.2。

(3)測(cè)量?jī)x器。木材含水率測(cè)定儀，準(zhǔn)確度等級(jí)1.0級(jí)；示值最大允許誤差±1.0%；分辨率±0.1%。

(4)測(cè)量程序。①具體實(shí)驗(yàn)方法：測(cè)試部位取試件離地100 mm以上位置，任選3個(gè)不同位置的零件，在每一個(gè)零件上任選3個(gè)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，分別求出3個(gè)零件上測(cè)得的平均值，其中最大的平均值作為該試件的木材含水率評(píng)定值；②特別注意事項(xiàng)：因?yàn)楫a(chǎn)品所在地區(qū)城市的年平均木材平衡含水率有所不同，金屬家具木質(zhì)件含水率測(cè)定應(yīng)在抽樣現(xiàn)場(chǎng)或同一地區(qū)城市測(cè)定。

2 不確定度分量的主要來(lái)源及其分析

本次試驗(yàn)測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量，采用A類評(píng)定方法進(jìn)行評(píng)定，采用B類評(píng)定方法確定不確定度分量來(lái)源于木材含水率測(cè)定儀測(cè)量誤差引入的不確定度、木材含水率測(cè)定儀的分辨力引入的不確定度、人為讀數(shù)引入的不確定度、測(cè)得量值數(shù)值修約引起的不確定度(圖1)。

圖1 不確定度分量來(lái)源魚骨分析

3 不確定度分量分析計(jì)算

3.1 測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的不確定度分量

通過(guò)數(shù)學(xué)模型和試驗(yàn)步驟，可以看出本試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的不確定度分量為含水率測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入不確定度分量[11,12]。檢測(cè)方法已經(jīng)明確了規(guī)范常規(guī)測(cè)量的測(cè)量程序和測(cè)量條件，按照方法進(jìn)行同類被測(cè)件的測(cè)量，當(dāng)可以認(rèn)為對(duì)每一個(gè)同類被測(cè)量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差相同時(shí)，通過(guò)累積的測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算出自由度充分大的合并樣本偏差，以用于A類評(píng)定每次測(cè)量時(shí)重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度[13]。按照測(cè)量程序方法測(cè)量金屬家具中木質(zhì)件含水率，對(duì)每個(gè)測(cè)量零件部位j(1#、2#、3#)，任選3個(gè)測(cè)試點(diǎn)測(cè)得值為Xi(i=1,2,3)，共測(cè)了3個(gè)部位(j=3),得到9組數(shù)據(jù)Xij(i=1,2,3；j=1,2,3)。數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 木質(zhì)件含水率

故在此測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量結(jié)果的A類評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

則相對(duì)于12.1%木質(zhì)件含水率，測(cè)量的重復(fù)性r的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(r)為：

=0.58%

3.2 木材含水率測(cè)定儀的測(cè)量誤差引入的相對(duì)不確定度的計(jì)算

3.3 木材含水率測(cè)定儀的分辨力引入的相對(duì)不確定度的計(jì)算

3.4 數(shù)值修約產(chǎn)生的不確定度分量

3.5 人為讀數(shù)產(chǎn)生的不確定度分量

高精度木材含水率測(cè)定儀的讀數(shù)最大變化值±0.1%，則數(shù)字顯示裝置的分辨力就為±0.1%，人的肉眼能分辨的數(shù)字變化即為數(shù)字顯示裝置的分辨力，故不需要重復(fù)計(jì)算[15]。

4 結(jié)果評(píng)定

4.1 相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

對(duì)采用A類評(píng)定方法和B類評(píng)定方法所計(jì)算的多個(gè)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，可以進(jìn)行合成，成為合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。本試驗(yàn)由測(cè)量?jī)x器、人員、重復(fù)性等因素引入的不確定度各個(gè)分量見表2。

則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

=0.0483×0.121×100%=0.58%。

4.2 相對(duì)擴(kuò)展不確定度評(píng)定

取包含因子k=2，金屬家具中木質(zhì)件含水率測(cè)量結(jié)果不確定度的相對(duì)擴(kuò)展不確定度為：

Ur=kuc=2×0.58%≈1.2% (k=2)

表2 各個(gè)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

4.3 報(bào)告檢測(cè)結(jié)果和擴(kuò)展不確定度

金屬家具中木質(zhì)件含水率測(cè)量結(jié)果以百分?jǐn)?shù)表示，精確到0.1%。金屬家具中木質(zhì)件含水率測(cè)量結(jié)果測(cè)得值為12.1%。其相對(duì)擴(kuò)展不確定度Ur=1.2% (k=2)。