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纱线检验的抽样程序

发布时间: 2013-12-25 来源:滨州市纺织纤维检验所 作者:
   纱线生产属于大批量流水作业,各工序的各机台间、各机台的不同锭间及其它因素的离散性,形成样品间的不同离散性;纱线检验属于计量抽样检验,抽取一定的纱线产品进行测试,以评估或推断一批产品的质量特性。因抽取的产品只是一批产品中的极少一部分,那么如何抽取样品,抽取多少样品,各测试项目试验多少次,关系到检验评估或推断的准确性和抽样检验的有效性。本文从测试实践入手,结合相关理论,探讨纱线检验科学合理的抽样程序。

1.抽样原则--随机抽样。
随机抽样包含以下两个含义:
1.1无条件抽样。纱线检验面对的是一批产品中的全部产品,而不是部分产品,因此抽取样品时不能根据个人喜好,或样品形状,或样品颜色等有意识的抽取样品,导致一批纱线的一部分样品没有被抽取,这就会形成抽取样品的检测信息没有包含一批产品的全部信息,这种检验评估只是对一部分纱线产品的评估或推断,而不是对一批产品的评估或推断,这就导致抽样检验的评估或推断,与一批产品的质量特性存在偏离,从而影响到检验评估或推断的准确性与有效性。
1.2样品间的独立性。抽取的样品间应是相互独立的关系,而不是存在相互影响或相互制约的关系,这是从提高抽样检验的代表性而言。如果抽取样品存在相互影响关系,如抽取了一根锭带上的四个锭子中的两个管纱,那么这两个样品间的捻度就存在捻度的共性或重复性。纱线质量的离散性决定了要提高抽样检验的有效性,抽取样品应包含构成纱线离散性的不同样品,在取样数量一定的情况下,这就可能导致抽取了相互影响的共性样品,造成了测试的重复性,而减少了抽取样品包含全部离散子样的可能性,从而造成测试评估或推断信息的不完整与不全面。

2.依据纱纱线质量离散性,确定抽样数量与试验次数。
现行纱线标准的抽样数量基本是不考虑批产品质量离散性的大小,每生产机台至少抽取一个样品,属于定额抽样或按比例取样。众多的检验实践证明,这种取样方法可能造成有时取样数量偏多,形成产品资源和人力资源的浪费;有时又可能因取样数量偏少,检验信息不全面或不充分,造成检验数据的较大偏差,或合格评定的评估错误。科学的取样方法应该是根据批产品质量的离散性,确定取样数量与试验次数。
2.1纱线检验中的绝大多数检验项目,如百米重量、单纱断裂强力、捻度检验属于计量检验,服从正态分布,而在正态分布中,根据精确的数学计算,不论一产品总体的平均值μ与标准差σ取值如何,产品质量特性值落在[μ-3σ,μ+3σ]范围内的概率是99.73%,这实际上几乎包括了全部产品,作为抽样检验达到这个精度,检验结果的统计推断是完全有效的。例如两个纱线产品的百米重量标准偏差σ:甲是0.021与乙是0.054,其均值μ均为1.460,则其取值概率为99.73%的分布区间分别为[1.388  1.514 ]和[1.289  1.613  ],见图1两组不同标准偏差样本的数据分布。
    不同,其分布区间大小不同。从图1可看出产品总体的数据分布区间的大小由其均值与变异系数决定,通常的检验对不同的抽样数量与检验次数,均值差异较小,而标准偏差差异一般较大,因而可以看出,一批产品离散分布区间的大小,主要决定于标准偏差的大小。其标准偏差不同,其质量特性的数据分布区间就有大、小之别。对于相同数量的样本,样本标准偏差不同,则这两个样本的代表性也不会相同:离散性小的品种,因其质量特征值分布区间小,一致性好,抽取的样本也会比较集中,则样本的代表性相应的强一些,检验结果的准确可靠性高;离散性大的品种,因其质量特性分散,质量特征值分布区间大,抽取的样本也会比较分散,则此样本的代表性相对要差一些,检验结果的准确可靠性低。
    看出,一个产品质量特性离散程度的大小,直接关系到该样品抽样数量与检验次数的多少;要想使离散程度不同的各个项目检验结果的准确性都达到一致、可靠,减小检验误差,则要求离散程度不同的各个项目的抽样数量、检验次数均应因其质量特征值分布区间大小而有所区别。要使所抽样品覆盖所取产品总体的取值区间(即提高检验结果的代表性),样品的离散程度不同,则抽样数量与检验次数也不应该相同。若抽取少量样品与检验次数去覆盖大的取值区间,或以同样的抽样数量与检验次数去覆盖标准偏差不同的产品总体,又想使产品总体检验结果具有较高代表性与准确性,则是不可能的;要想使检验结果准确可靠,则抽样数量与检验次数要随产品质量的离散程度的变化而变化。因而,离散程度大的项目要比离散程度小的项目抽样次数、检验数量大,这样才会使各个项目检验结果都具有较高的准确性与可靠性,从而依据使所抽样本的质量特征值的统计推断,正确地估计产品的总体信息。
2.2不同线密度的纱线,具有不同的离散性和不同的标准差,难以比较离散性的大小,为了比较不同线密度纱线标准差的大小,用其标准差除以平均值的百分数,即是该检验项目的变异系数,同一个检验项目,不论其线密度大小,用其变异系数即可比较不同线密度的纱线产品质量离散性的大小.一个产品的变异系数反映了产品质量离散性的大小,也决定了其产品总体数据分布区间的大小。抽样数量与检验次数一定,对于变异系数不同的批产品来说,其代表性与准确性是不同的。要使不同批次、不同离散性的产品检验结果具有等效的准确性与可靠性,并且不同批次、不同品种检验结果间具有准确的可比性,依据充分可靠的变异系数估计值确定抽样数量与检验次数,以此估计或推断一批纱线产品的质量信息,是纱线检验科学合理的设置方法。
2.3 测试次数的分配。纱线产品本身的离散性,可以分为两个方面,一是一个管纱内纱线质量的离散性,二是不同管纱间纱线质量的离散性。两种离散的程度是不同的,管纱间的离散性大于一个管纱内的离散性。以环锭纺为例,因为管纱内部的离散是由被测材料的随机性及生产设备的不稳定等因素的影响引起,而不同管纱间的离散大小,除上述因素外,还有与不同管纱相关连的设备方面的不一致等因素造成的离散,如锭子、钢领、皮辊、皮圈、摇架等因素的不一致性造成的纱线质量的离散性。
    想使检验结果准确可靠,首先要求样本具有代表性,代表性是抽样检验估计推断准确性的前题。从提高抽样检验结果代表性而言,检验次数的设置要尽可能地充分利用样本,在检验次数一定的情况下,增加已抽样品利用率,尽可能的兼顾每个样品,而不是用有限的样品,通过增加每样品重复检验次数,满足总检验次数的要求,则使检验结果对产品总体的统计推断将更为有效。因而对于一个检验次数不大的检验项目,在样品具备的前提下优先安排单次检验完成检验设置。抽样数量大,一是会影响正常生产,二是会提高检验成本.考虑检验成本及对抽样数量大对生产的影响, 针对检验次数较大的品种,在检验结果不发生明显差异,抽样检验估计有效的情况下安排重复检验。确定了一种产品总体各项目的检验次数后,作为一种产品总体,根据各项目间最大的抽样数量作为一种产品总体的抽样数量;也为与现行标准抽样数量相衔接,在现行标准一般抽取管纱30只的基础上,也与产品质量的离散性相联系增加或减少抽样数量:与我国纱线相应线密度的平均变异系数作为基础, 与用上述办法确定的试验次数相配套,离散性较大的品种,取大于30只的管纱;离散性较小的品种,取小于30只的管纱。产品抽样数量不以百米重量变异系数作为依据,而注重离散性大、关系织物后加工与使用的单纱断裂强力变异系数,作为确定抽样数量的变异系数。

3.样品选择
纺织厂用作整经、针织、并纱的管纱,为了后加工的需要,还要经络筒工序将管纱络成筒纱。而经络筒工序的管纱变成筒纱,相比络筒前的管纱,其质量特性已不同于络筒前的管纱。依据现行纱线标准,纱线检验的大多数项目规定采用管纱检验,这难以准确、客观地反映筒子纱线的真实质量水平。
本文通过一组管纱与筒纱的比对试验,通过检验数据的统计分析与对比,探讨管纱与筒纱间的条干质量变异。
3.1比对试验
3.1.1试验目的:本试验旨在探讨管纱与不同络筒机、不同络筒速度络筒,筒纱与管纱质量的条干质量的相对变化。
3.1.2样品选取:本试验选取四个品种:C14.6texT  CJ14.6texT   CJ9.7texT   CJ7.3texT。为减少样品本身的离散性对试验结果的影响,分别从相应细纱机的一个粗纱、同一个锭子上连续抽取三个管纱,再从中取二个管纱分别用半自动络筒机与全自动络筒机络成筒纱。
3.1.3执行标准  GB/T3292-1997    
3.1.4试验仪器:YG135G条干均匀度测试分析仪     
3.1.5 温湿度:  19℃  RH65%
3.1.6试验次数:为减少一个样品不同片段的离散性对试验结果的影响,本试验对不同项目进行重复试验,各样品检验结果以平均值进行比较分析,每个样品各项目试验次数为:条干均匀度测试做400m/min,做二次
3.2试验结果见表1
3.3分析与讨论
从表1可以看出,管纱经络筒后的质量,与络筒前的管纱质量存在明显的差异。这是由于络筒工序的高速卷绕