《卷煙爆珠強度測試儀檢定規(guī)程與通用技術(shù)條件》技術(shù)報告

I 1 2 2 4 6 6 7 9 10 10 10 11 12 13 13 15 21 22 22 22 27 28 28 29 29 29 30 31 31 34 34 35 36 36 37 37 40 40 42 48 48 48 50 50 50 50 56 65 65 66 74 841煙用爆珠也稱香丸、脆性膠囊、珠子，是指施加在煙用濾棒內(nèi)的彈性膠囊，爆珠內(nèi)部包含不同的液體物質(zhì)用來改善調(diào)節(jié)卷煙感官，爆珠直徑多在2.0~5.0mm之間，單珠質(zhì)量多在15~40mg之間。煙用爆珠多用滴制法和化學(xué)法生產(chǎn)制備，由壁材與內(nèi)容物兩部分組成，其中膠皮是由高分子材料與水等材料按照一定配比配制成的膠液冷凝而成，在干燥之后具有良好的韌性與硬度，能夠很好的保護內(nèi)容物[1]。消費者抽吸含有爆珠的卷煙時將爆珠捏破，爆珠內(nèi)的近年來，隨著消費者認可度的不斷提高，爆珠卷煙產(chǎn)品在全球市場發(fā)展迅速：在國內(nèi)，爆珠卷煙銷量和產(chǎn)量連年高速增長，在國際市場，以薄荷醇香型為主的爆珠卷煙也呈現(xiàn)增長趨勢[4]。特別是在墨西哥、澳大利亞等地增長迅速，深受女士及年輕吸煙者青睞[5-7]，逐年大幅度增長的趨勢可以說明，卷煙爆珠已成為煙草行業(yè)重要的輔材。目前卷煙爆珠質(zhì)量檢測相關(guān)研究，主要集中在卷煙爆珠安全性質(zhì)量檢測、卷煙爆珠理化指標(biāo)品質(zhì)穩(wěn)定性檢測以及卷煙爆珠對煙氣成分影響三個部分。卷煙爆珠安全性質(zhì)量檢測涉及主動添加著色劑和非主動添加的溶劑殘留、增塑劑等檢測，檢測方法主要包括液相色譜法及氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法。卷煙爆珠產(chǎn)品物理指標(biāo)檢測主要是視覺上的外觀檢測和力學(xué)性能方面的壓破強度。外觀檢測主要關(guān)注感官上粒徑大小是否一致，有無破損、氣泡和拖尾等缺陷。卷煙爆珠對煙氣成分影響的研究主要是爆珠破碎對主流煙氣有害成分釋放量和濾嘴截留的影響。物理檢測中的壓破強度是卷煙爆珠重要的控制指標(biāo)，強度過低會影響爆珠卷煙生產(chǎn)加工，降低良品率[8]，強度過高會影響消費爆珠的壓破強度直接影響濾棒成型及消費者感受，需要控制該指標(biāo)在一定范圍內(nèi)。膠囊顆粒強度過低，膠囊耐加工性差，膠囊容易破碎，進而污染濾棒和煙用濾棒壓破強度的儀器，該儀器已在煙草工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，爆珠強度測試儀的測量原理基本相同，但設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)存在差異，標(biāo)定方法各不相同，測量精度參差不齊，導(dǎo)致不同品牌型號卷煙爆珠強度測試儀測試結(jié)果產(chǎn)生差異。因此，為了保證卷煙爆珠強度測試儀滿足卷煙爆珠測試要求及卷煙爆珠壓破強度測試結(jié)果的科學(xué)性，提高測試結(jié)果的可比性和一致性，有必要對卷煙爆珠強度測試儀的通用技術(shù)條件開展研究，制定卷煙爆珠強度測試儀的通用技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)，以便行業(yè)內(nèi)不同品牌型號的卷煙爆珠強度測試儀能盡早2“爆珠添加”作為一種卷煙賦香的創(chuàng)新技術(shù)，為以香型塑造為核心的品類構(gòu)建提供了新的、更為具體的感知支撐手段，為進一步支撐創(chuàng)新供給，推動卷煙產(chǎn)品供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革提供了新的思路。起初爆珠口味單一，隨后發(fā)展出酒香、果香、藥香、花香等多種類型，以其對消費者個性化口味需求的滿足和香味物質(zhì)受控釋放的趣味體驗等獨特優(yōu)勢，成為了卷煙品類創(chuàng)新發(fā)展的“特點”之一。隨著消費者對該品類的逐漸接受和認可，我國爆珠煙快速增長，2015年箱，年同比增長均在110%以上，呈現(xiàn)出增長的勢頭[11]。隨著爆珠市場的需求逐步增大，卷煙爆珠強度測試儀的應(yīng)用范圍也越來越廣，但沒有相應(yīng)的檢定規(guī)程作為依據(jù)去校準(zhǔn)卷煙爆珠強度測試儀。中國煙草總公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《卷煙爆珠壓破強度的測定恒速加壓法》規(guī)定了卷煙爆珠壓破強度的測試儀的施壓速度、壓縮裝置、壓力的測定和記錄裝置等技術(shù)參數(shù)，以上參數(shù)各廠家生產(chǎn)的強度測試儀測量結(jié)果無法統(tǒng)一，導(dǎo)致行業(yè)內(nèi)無法實現(xiàn)有效的校準(zhǔn)與溯源工作。因此，為了填補行業(yè)內(nèi)卷煙爆珠強度測試儀校準(zhǔn)工作的空白，提高測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，有必要制定適用于卷煙爆珠強度測試儀的通用技術(shù)條卷煙爆珠強度測試儀是用于卷煙爆珠、含有爆珠的卷煙和煙用濾棒壓破強度的儀器。儀器主要包括進樣單元、施壓單元、壓力測定單元、控制單元、形變的測定和記錄單元等部分。在恒定加壓的條件下，對試樣施加垂直方向的壓試儀的技術(shù)參數(shù)。調(diào)研內(nèi)容主要包括儀器的基本信息、測試部件結(jié)構(gòu)、形變量測量、施壓速度、施壓裝置、壓力傳感器和校準(zhǔn)方法，具體技術(shù)參數(shù)對比見表1。三個廠家生產(chǎn)的爆珠強度儀基本信息基本一致，表示三者所能達到的技標(biāo)較為相近。在測試部件結(jié)構(gòu)類別中上下壓縮板的平整度精度僅有廠家1利用塞尺進行檢測，廠家2和廠家3兩個廠家采用技術(shù)人員目視檢測的方法，三個廠家在壓縮板平整度檢測這一指標(biāo)上沒有形成統(tǒng)一。廠家1公司采用量塊檢測上下壓縮板的軸向偏差，廠家2和廠家3兩個廠家采用技術(shù)人員目視檢測的方法去檢測軸向偏差。測量形變量的方法三個廠家也各不相同，廠家1利用電機計步、廠家2利用位移傳感、廠家3利用光柵尺測量爆珠的形變量，但三種方法所能達到的測量精度均相同。施壓速度是標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的重要參數(shù)，會直接影響爆珠測量的效率，三個廠家采用不同的方法計算，廠家1采用晶振方法、廠家2采用定距測速方法、廠家3采用光柵尺與精確計時組合的方法驗證施壓速3度。通過以上的分析可知，卷煙爆珠強度測試儀沒有統(tǒng)一的檢測方法，許多重要的技術(shù)參數(shù)的測量均由廠家自行驗證，不利于在整個行業(yè)內(nèi)形成統(tǒng)一規(guī)范的表1爆珠強度測試儀技術(shù)參數(shù)調(diào)查表對比111有有有有有有41個>1000顆量時/施壓到爆裂終止）4有有有器有是是121配備各質(zhì)量塊的質(zhì)量是kg）2有是是323卷煙爆珠強度測試儀的測量原理如圖1所示。儀器主要由驅(qū)動電機、位移器等。儀器中待測樣品通自動進樣裝置自動上樣到樣品測量平臺。電機驅(qū)動壓桿勻速運動，均勻施加設(shè)定的垂直作用力于被測膠囊上方，通過設(shè)置于膠囊下5方的力學(xué)傳感器，測量膠囊在被壓破瞬間的壓力，得到煙用膠囊的顆粒強度指標(biāo)以及膠囊的形變量指標(biāo)。壓力傳感器的功能是測量膠囊樣品所承受的壓力，其一端與裝置的底座固定，另一端與樣品平臺連接固定。電機的功能是通過絲杠帶動樣品壓桿向下移動，對樣品進行壓力加載。位移傳感器的功能是檢測樣品壓桿移動的距離，從而計算膠囊樣品加載力過程中運動的位移量。位移傳感器由兩個可以相互滑動的元件組成，位移傳感器的一端固定在平臺固定塊上，另一端固定在平臺移動塊上，當(dāng)樣品壓桿處于初始位置并開始逐漸接近膠囊樣品，至壓桿接觸到膠囊樣品時，壓力傳感器感知壓力，此時系統(tǒng)記錄的壓力初始距離為L1，電動平臺繼續(xù)向下運動直至將膠囊樣品壓碎，此時壓力傳感器記圖1卷煙爆珠強度測試儀的測量原理卷煙爆珠強度測試儀由自動進料裝置、測試單元、計算機數(shù)據(jù)采集、處理、控制系統(tǒng)等組成，其系統(tǒng)組成框圖如圖2所示。其中，控制／采集卡是計算機控制儀器硬件、采集測試數(shù)據(jù)的設(shè)備。在測量過程中，樣品從料斗逐個進入測試頭，通過系統(tǒng)測試后，排料清潔機構(gòu)工作將樣品殘渣送入收集盒中，同時完成測試頭的清潔。系統(tǒng)測試的數(shù)據(jù)會實時顯示在電腦屏幕上，同時軟件設(shè)計了詳盡的操作提示和實時、圖文并茂的結(jié)果顯示，使用戶能夠輕松地輸入數(shù)據(jù)和控制儀器的運行。自動下料和清潔裝置大大減輕了操作人員的勞動強度，提高6圖2卷煙爆珠強度測試儀系統(tǒng)框圖廠家1爆珠強度測試儀器由料斗、機箱、測試頭三大部分組成。在機箱的前面板左側(cè)設(shè)置有USB口和打印機，右側(cè)是測試頭（測試頭分為前門、壓縮機構(gòu)和料盒三部分如圖3所示。平板電腦位于儀器左上部，在儀圖3CTS-III爆珠強度測試儀71)工作環(huán)境溫度：+10℃~+40℃;廠家1爆珠強度測試儀器的測量機構(gòu)如圖4所示。在壓頭之下有一個接料裝置——載物臺，下料時下料管下降并將樣品放到載物臺中央?yún)^(qū)域，然后下料管退回初始位置。載物臺和傳感器剛性連接，壓頭在電機驅(qū)動下壓縮樣品直到壓破。壓頭初始位置距離壓物臺有一定距離。樣品壓爆后，然后后退到初始位圖4CTS-III爆珠強度測試儀器的測量機構(gòu)廠家2卷煙爆珠強度測試儀由自動分煙裝置、測量模塊、自動控制系統(tǒng)和測量軟件系統(tǒng)等組成，如圖5所示。在測量過程中，批量樣品放入自動分煙裝置區(qū)分單支樣品后，通過強度測量單元進行測試，最后落入放置在機座中的樣8圖5HJBC-I卷煙爆珠強度測試儀系統(tǒng)圖隨后由推樣桿將不同長度卷煙推到標(biāo)準(zhǔn)測量位置，推樣桿前進距離可由程序自動調(diào)整，保證不同長度卷煙測量位置始終在樣品指定部位。樣品到位后，通過伺服電機控制下壓頭運動，通過底部壓力傳感器檢測施加壓力。從而計算出樣圖6強度測試模塊9廠家3卷煙爆珠強度測試儀如圖7所示，主要由測量平臺、觸摸顯示屏、1)測量平臺：用于測量待測膠囊濾棒樣品。測量樣品通過推桿推送到測量托盤上，樣品壓桿下壓樣品，通過壓力傳感器和光柵尺測量樣品的強度2)觸摸顯示屏：儀器人機交互，上位機軟件界面顯示、參數(shù)設(shè)置、儀器校7)急停開關(guān)：儀器出現(xiàn)嚴(yán)重故障或緊急情況下，按下急停開關(guān)儀器立即停圖7CAT100卷煙爆珠強度測試儀2)可測量膠囊濾棒/卷煙直徑：4.5m在恒速加壓的條件下，對試樣施加垂直方向的壓力，將爆珠試樣或試樣中受的壓力和相應(yīng)的形變量，可使用自動記錄系統(tǒng)獲得一條完整的壓力-形變量曲記錄壓力值達到最大時的形變量作為最大形變量。記錄壓力值達到0.1N時壓板 或 L?L L?LFc?F0ε計算所有試樣的算術(shù)平均值，最大值，最小值，標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)。按環(huán)境溫度和濕度可能會影響爆珠的力學(xué)性能和產(chǎn)品整體的穩(wěn)定性，爆珠的試驗速度的大小可能會引起爆珠壓破強度的改變，試驗機的速度公差是保證試驗機測試時速度設(shè)置精度的重要參數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)中要求為“試驗機的試驗速度設(shè)置初始壓力的目的是確定形變量開始計算的起點和樣品直徑測量的開始點，因此預(yù)壓力的大小是影響。初始壓力影響試樣的壓縮前直徑，初始壓力越上下壓縮板是用于壓縮卷煙爆珠的機構(gòu)，用于均勻的施加壓力，壓板的平整度和垂直度會影響爆珠的壓破強度。爆珠強度測定時，保證壓板大于爆珠即可，而測定濾棒中爆珠時，由于濾棒測試區(qū)域較大，壓板的尺寸會對測試結(jié)果壓力傳感器用于測量卷煙爆珠最大壓破強度，其分辨力、精度直接影響測爆珠檢定設(shè)備的采樣頻率是指單位時間內(nèi)能夠采集的樣本信號數(shù)量，采樣頻率越高，采集的樣本信號數(shù)量就越多。采樣頻率必須大于被采樣信號帶寬的兩倍，另外一種等同的說法是奈奎斯特頻率必須大于被采樣信號的帶寬。如果信號的帶寬是100Hz，那么為了避免混疊現(xiàn)象采樣頻率必須大于200Hz。換句話說就是采樣頻率必須至少是信號中最大頻率分量頻率的兩倍，否則就不能從廠家2等。雖然不同廠家生產(chǎn)的爆珠強度測試儀均有不同，但基本原即利用施壓裝置對爆珠進行恒速壓破，利用位移傳感器和壓力傳感器測量爆珠的形變量和壓破強度。爆珠強度測試儀主要由以下部件組成：壓縮裝置、壓力的測定和記錄裝置、形變量的測定和記錄裝置。圖8是一臺爆珠強度測試儀的1.驅(qū)動電機2.精密絲杠模組3.位移傳感器4.樣品壓頭5.樣品平臺6.壓力傳感器7.基座圖8爆珠強度測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖爆珠的力學(xué)性能是爆珠卷煙產(chǎn)品最重要的物理指標(biāo)，由于爆珠生產(chǎn)工藝和材料的不同，導(dǎo)致爆珠強度存在差異，爆珠的壓破強度直接影響用戶的消費體驗，強度過大會導(dǎo)致抽吸時爆珠捏破困難，強度過小則在生產(chǎn)加工和運輸包裝過程中容易發(fā)生破損。煙用爆珠由芯材和包裹芯材的壁材兩部分組成，影響爆珠力學(xué)性能的主要因素是爆珠的壁材材料和狀態(tài)，爆珠的壁材一般有植物膠（海藻酸鈉、阿拉伯膠、卡拉膠等）和動物膠兩類，兩類壁材對于環(huán)境條件都具有很高的敏感性，因此，爆珠的加工和儲運都需要嚴(yán)格的控制環(huán)境溫度和濕度，以保證爆珠的力學(xué)性能和產(chǎn)品整體性能的穩(wěn)定。為了考察環(huán)境條件對爆珠力學(xué)性能的影響，研究了爆珠樣品調(diào)節(jié)的合適條件和不同溫濕度、儲存時間條件下爆珠的力學(xué)性能，旨在提出適用于爆珠產(chǎn)品加工、使用和儲存的合適環(huán)境煙用爆珠樣品信息如表2所示，樣品均為市場在用爆珠產(chǎn)品，壁材包括植爆珠濾棒樣品為含有對應(yīng)爆珠樣品的未分切濾棒，每個分切單元含有1粒表2爆珠樣品信息樣品壁材生產(chǎn)工藝直徑/mmA植物膠冷凝法B動物膠冷凝法C海藻酸鈉，阿拉伯膠，卡拉膠乳化法3.0D明膠，槐豆膠，卡拉膠、果膠、阿拉伯膠冷凝法3.0E紅藻膠、褐藻膠、改性纖維素、卡拉膠冷凝法3.1F瓊脂冷凝法3.5CST-1000型煙用膠囊顆粒強度檢測儀（合肥眾沃公司恒溫恒濕箱設(shè)置三個實驗條件（表3每個樣品2組，打開包裝取出稱重后直接放置在恒溫恒濕箱中，每隔24h取出稱重一次，稱重后馬上放回恒溫恒濕箱，重復(fù)至96h為止，記錄每次稱重每組樣品的質(zhì)量，以質(zhì)量變化率（質(zhì)量變化率=（樣表3樣品平衡調(diào)節(jié)的條件123在-20°C~50°C的范圍內(nèi)，每隔10°C設(shè)置一個實驗條件，其中10°C~50°C的實驗在恒溫恒濕箱中保持60%的相對濕度對樣品進行調(diào)節(jié)，-20°C~0°C的實驗在冰箱中對樣品進行調(diào)節(jié)，所有樣品均調(diào)節(jié)48h，取出后在3分鐘內(nèi)測試完直徑16.0mm；測試環(huán)境溫度（22±2）°C,相對濕度(60±5)%；以壓恒重實驗的目的是確定爆珠在不同溫濕度條件下達到平衡的時間，爆珠的的差異，爆珠的包裝，一般是使用加蓋塑料密封蓋的塑料瓶，有一定的隔絕濕度能力，但不是絕對密封，因此爆珠的初始濕度會跟加工環(huán)境條件有一定的差度條件下，6個樣品的質(zhì)量隨時間均呈減少趨勢，24h后基本趨于一致，但仍略樣品質(zhì)量隨時間增加而增加，A、B、D樣品質(zhì)量隨時間增加減少，F(xiàn)樣品質(zhì)量在60%濕度條件下，所有爆珠樣品的質(zhì)量均隨時間增加而增加，24h后趨于一致，48h后基本完全達到恒重，所有的爆珠樣品在60%濕度的平衡條件下，均通過吸濕達到平衡狀態(tài)，由以上結(jié)果可見，爆珠樣品的初始濕度在50%~60%之間。從達到溫濕度平衡的角度，爆珠的調(diào)節(jié)條件設(shè)置為“溫度(22±1)°C,相對濕圖9爆珠質(zhì)量隨時間的變化（溫度(22±1)°C，相對濕度(40±3)%）圖10爆珠質(zhì)量隨時間的變化（溫度(22±1)°C，相對濕度(50±3)%）圖11爆珠質(zhì)量隨時間的變化（溫度(22±1)°C，相對濕度(60±3)%）圖12~14是爆珠濾棒的恒重實驗結(jié)果，可見爆珠濾棒的初始濕度在60%左右，在60%濕度條件下，爆珠濾棒的恒重時間與爆珠一致，24h時質(zhì)量趨于一致，48h時基本達到恒重?？梢姡z束和濾棒成形紙的爆珠的吸濕和放濕能力與裸露的爆珠沒有明顯差異，爆珠濾棒和爆珠樣品達到溫濕度平衡的調(diào)節(jié)圖12爆珠濾棒質(zhì)量隨時間的變化（溫度(22±1)°C，相對濕度(40±3)%）圖13爆珠濾棒質(zhì)量隨時間的變化（溫度(22±1)°C，相對濕度(50±3)%）圖14爆珠濾棒質(zhì)量隨時間的變化情況（溫度(22±1)°C，相對濕度(60±3)%）爆珠的壓破強度是指在標(biāo)準(zhǔn)試驗方法規(guī)定的條件下，爆珠破裂前所能承受的最大壓力，壓破強度衡量的是爆珠壓破所需的最大力，與消費者抽吸時捏破爆珠的感受相關(guān)性最大。爆珠壁材的含水量隨濕度的增加而增加，而含水量是決定壁材力學(xué)性能的關(guān)鍵因素，因為壁材中的水分起到的是增塑的作用，水分子與壁材本身的高分子的羥基之間通過氫鍵結(jié)合而影響其力學(xué)性能，表4是三個調(diào)節(jié)環(huán)境條件下爆珠壓破強度隨時間的變化測試結(jié)果，爆珠的壓破強度隨調(diào)節(jié)時間的增加，沒有明顯的變化趨勢，表明爆珠在很短的調(diào)節(jié)時間內(nèi)已經(jīng)達到濕度平衡，其含水量不再發(fā)生變化；經(jīng)過24h的調(diào)節(jié)后，大部分樣品的壓破強度都隨濕度的增加而增加，表明爆珠的壓破強度在40%~60%的濕度范圍是是隨表4爆珠壓破強度隨時間的變化測試結(jié)果樣品相對濕度/%壓破強度/N0h24h48h72h96h409.49.1A40B40C40D40E40F爆珠的壓破形變率表征的是爆珠破裂時每單位直徑的減少量，以壓破時形變量與爆珠直徑的比值表示，直觀的表現(xiàn)是抽吸時捏破爆珠過程的長短。表5是爆珠的壓破形變率隨時間和調(diào)節(jié)濕度的變化測試結(jié)果，可以看出，壓破形變率的受濕度和時間的影響與壓破強度趨勢一致，隨著調(diào)節(jié)時間的增加壓破形變表5爆珠壓破形變率隨時間的變化測試結(jié)果樣品相對濕度壓破形變率/%/%0h24h48h72h96h4039.132.631.333.832.7A36.432.339.137.737.337.638.94029.625.124.322.021.0B4029.129.637.025.827.934.529.526.632.827.827.634.224.827.532.8C4033.137.054.134.939.851.335.337.351.033.341.851.0D4052.654.150.952.954.648.952.348.749.552.954.149.051.854.849.4E4047.750.958.349.853.051.252.458.848.552.053.851.350.553.449.5F58.358.357.661.558.162.658.062.457.063.2彈性指數(shù)表征的是爆珠的彈性，以壓破強度與壓破形變率的比值表示，其值越大，使爆珠發(fā)生一定彈性變形的力也越大，即爆珠剛度越大，亦即在一定壓力作用下，發(fā)生彈性變形越小，彈性指數(shù)能夠直觀的反映爆珠被捏破的難易程度。表6是爆珠的彈性指數(shù)隨時間和濕度的變化情況，可見隨調(diào)節(jié)時間的增加，三個濕度條件下爆珠的彈性指數(shù)沒有明顯的變化，這一結(jié)果與壓破強度和形變率的結(jié)果是一致的；隨著調(diào)節(jié)濕度的增加，爆珠的彈性指數(shù)呈現(xiàn)出減小的趨勢，表明隨著爆珠含水量的增加，爆珠的彈性變好，剛度變小，一定的壓力整體來看，爆珠的壓破強度、壓破形變率和彈性指數(shù)在設(shè)定的實驗條件下隨時間和濕度的變化沒有較大的差異，說明在40%~60%的濕度范圍內(nèi)，爆珠具表‘爆珠彈性指數(shù)隨時間的變化測試結(jié)果樣品相對濕度/%彈性指數(shù)0h24h48h72h96h400.250.270.280.280.28A0.250.260.250.260.280.250.25400.470.480.500.530.52B0.450.500.450.470.480.470.450.440.430.45400.370.380.390.380.38C0.380.370.360.360.380.370.340.330.340.33400.270.280.270.280.28D0.260.270.280.270.280.270.260.250.260.254060.260.25E40.23400.300.330.330.330.34F0.310.320.310.310.320.300.300.300.300.30煙用爆珠的實際使用和儲運過程中,溫度的波動范圍遠大于濕度的波動，同一個爆珠卷煙產(chǎn)品，要經(jīng)受住北方的嚴(yán)寒和南方的酷暑，因此，煙用爆珠應(yīng)能隨環(huán)境溫度的變化維持力學(xué)性能的穩(wěn)定。圖15是爆珠壓破強度隨調(diào)節(jié)溫度的變化情況，可見B樣品和F樣品的壓破強度隨溫度有較大的波動，其余樣品在20℃以下波動較為明顯，爆珠的壓破強度對于低溫的敏感程度大于高溫，一方面是因為10℃~50℃的溫度條件下，調(diào)節(jié)濕度均為60%，而10℃以下的實驗沒有維持環(huán)境濕度，干燥條件下，壁材中的含水量明顯降低，導(dǎo)致強度變低，另一方面，低溫下，爆珠壁材中蛋白質(zhì)分子的活性降低，部分爆珠會結(jié)凍，也會圖15爆珠壓破強度隨調(diào)節(jié)溫度的變化情況理論上，爆珠在低溫下脆性大，高溫下更加柔韌，因此形變率應(yīng)該是隨溫度升高而增加，圖16是爆珠壓破形變率隨調(diào)節(jié)溫度的變化情況，從結(jié)果看來，-20℃時爆珠的形變率反而較大，這是因為經(jīng)過-20℃調(diào)節(jié)后的爆珠，基本上都處于結(jié)凍狀態(tài)，發(fā)生的形變接近脆性形變，而且多數(shù)爆珠從-20℃到22℃的環(huán)境中，由于溫度變化劇烈，在測試前已經(jīng)破裂。多數(shù)樣品在10℃~40℃的調(diào)節(jié)溫度下壓破形變率基本一致，4個樣品的壓破形變率在50℃時明顯減小，1個樣品明顯增加，說明過高的溫度會引起爆珠壁材的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變響與壓破強度和壓破形變率一致，-20℃條件下的彈性指數(shù)最小，由于此時發(fā)生的是脆性形變，因此該條件下的彈性指數(shù)意義不大，10℃~40℃的調(diào)節(jié)溫度下彈性指數(shù)變化不大，在這一溫度范圍內(nèi)多數(shù)樣品的彈性指數(shù)隨溫度增加而增加，有較大的波動，尤其是低溫對爆珠的影響較大，一旦經(jīng)歷低溫條件，即使回到常溫下，爆珠的力學(xué)性能也不能恢復(fù)，在10℃~40℃的環(huán)境溫度下，爆珠具有圖17爆珠彈性指數(shù)隨調(diào)節(jié)溫度的變化情況（1）爆珠和爆珠濾棒在“溫度(22±1)（2）爆珠的壓破強度、壓破形變率和彈性指數(shù)在40%~60%相對濕度范圍內(nèi)隨時間和濕度的變化沒有較大的差異，在該濕度范圍內(nèi)，爆珠具有良好的力（3）極限溫度條件（低于10℃,高于40℃)對（4）在10℃~40℃的環(huán)境溫度下，爆珠的壓破強度、壓破形變率和彈性指試驗速度一方面影響測試時壓縮板與試樣接觸時的沖量，另一方面會影響壓力和應(yīng)變量記錄裝置的采樣準(zhǔn)確度。調(diào)研的文獻資料中，對于恒速試驗，一度差異較大，為了考察試驗速度對測試結(jié)果的影響，選擇5個規(guī)格爆珠樣品，按照表6設(shè)置了測試速度水平，對樣品分別進行了測試。每個速度水平測試的表‘測試速度水平測試速度（mm/min）20304050607090200250壓破強度隨著測試速度的升高略有增加，但總體變化不明顯，爆珠樣品本身的差異影響了隨測試速度增加引起的壓破強度的差異，如圖18所示。壓破強度變異系數(shù)在不同的速度范圍內(nèi)呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律，大部分樣品的壓破強度從10mm/min到40mm/min呈增加趨勢，但總體變化不明顯，不同樣品的測試圖18爆珠壓破強度隨測試速度的變化情況圖19爆珠壓破強度變異系數(shù)隨測試速度的變化情況壓破形變率隨著測試速度的升高總體變化不明顯，如圖20所示。壓破形變率變異系數(shù)的結(jié)果與壓破強度變異系數(shù)的結(jié)果一致，從10mm/圖20爆珠壓破形變率隨測試速度的變化情況圖21爆珠壓破形變率變異系數(shù)隨測試速度的變化情況圖22是彈性系數(shù)隨測試速度的變化趨勢，可見有三個樣品的彈性系數(shù)隨著測試速度的升高呈增加趨勢。彈性系數(shù)變異系數(shù)隨測試速度增加沒有明顯的差圖22彈性系數(shù)隨測試速度的變化情況圖23爆珠彈性系數(shù)變異系數(shù)隨測試速度的變化情況為了考察測試速度的增加是否會對爆珠產(chǎn)生破壞，統(tǒng)計了每組樣品中離群值的個數(shù)，如圖24所示，離群值個數(shù)和出現(xiàn)的幾率隨著測試速度的升高略有增圖24離群值隨測試速度的變化情況數(shù)據(jù)間距大，離最高點偏差就大。施壓速度慢，數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)間距小，離最高點偏差也小。因此，從數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確的角度考慮，應(yīng)盡量選擇較低的測試速測試速度是影響測試時間的主要因素，因此，在合理的范圍內(nèi)，應(yīng)盡量增加測試速度以提高測試效率，圖26是不同測試速度測試100圖，假設(shè)接觸爆珠后壓縮過程的理論行程3mm，理論用時差異較大，由于爆珠測試的行程主要是壓板接觸前的行程，而壓板接觸爆珠后的行程很短，因此實圖26爆珠強度測試用時分析圖爆珠受壓時的沖量與受壓時間相關(guān)，由于測試速度的不同，受壓時間也有較大的差異，因此，不同測試速度的理論沖量（I=F*t）差異較大，為了考察沖量對測試結(jié)果的影響，計算了一個爆珠樣品在不同測試速度時的理論沖量，與圖27不同速度測試的壓破強度與理論沖量的對比圖（1）壓破強度變異系數(shù)在不同的速度范圍內(nèi)呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律，大部分樣品的壓破強度從10mm/min到40mm/min呈增加趨勢，但總體變化不明顯，（2）壓破形變率變異系數(shù)的結(jié)果與壓破強度變異系數(shù)的結(jié)果一致，從（3）部分樣品的彈性系數(shù)隨著測試速度的升高呈增加趨勢，彈性系數(shù)變異（4）離群值個數(shù)和出現(xiàn)的幾率隨著測試速度的升高略有增加，速度（6）從數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確的角度考慮，應(yīng)盡量選擇較低的測試速度。綜合以上實驗結(jié)果，參考相關(guān)恒速加載的強度實驗方法標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中測試設(shè)置初始壓力的目的是確定形變量開始計算的起點和樣品直徑測量的開始點，初始壓力并不是預(yù)壓力，本標(biāo)準(zhǔn)方法中不允許對爆珠施加預(yù)壓力。初始壓力應(yīng)大于儀器的測量分辨力但又不應(yīng)過大，過大的初始壓力會影響形變量的測試結(jié)果。圖28是使用測量分辨力為0.08N的設(shè)備測量三個樣品的壓破強數(shù)據(jù)曲線，圖29是將0-0.2N范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)放大后的曲線，可以看出施壓前的信號噪聲都在0.08N（圖中黑線）范圍內(nèi)，綜合考慮現(xiàn)有儀器設(shè)備參數(shù)后，標(biāo)準(zhǔn)中將初始壓力的設(shè)置規(guī)定為“以0.1N作為初始壓力，記錄壓力值達到0.1N圖28三個樣品的壓破強度曲線圖29三個樣品的壓破強度曲線（0-0.2N范圍）爆珠強度測定時，保證壓板大于爆珠即可，而測定濾棒中爆珠時，由于濾棒測試區(qū)域較大，壓板的尺寸會對測試結(jié)果造成影響，表7是不同直徑壓板測試同一爆珠濾棒樣品的測試結(jié)果，隨直徑的增加，壓破強度增加，因此，應(yīng)規(guī)定壓板的尺寸，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了壓板為圓形，文獻“人手指的寬度及各節(jié)長度的測量”中的結(jié)果表明男性手指食指寬度平均值18.4mm，女性手指食指寬度平均值16.5mm，參考人手指的寬度，將壓縮板直徑設(shè)置為16.0mm，標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定為表7不同直徑壓板測試同一爆珠濾棒樣品的測試結(jié)果序號樣品量壓板直徑（mm）強度（N）形變量（mm）15029.6992.42125027.5442.377350823.0222.327壓縮裝置一般有上下兩塊壓板構(gòu)成，用于均勻的施加壓力，壓板應(yīng)足夠平整，且不能有凹槽或者開孔，避免施壓時對爆珠造成破壞，標(biāo)準(zhǔn)中對壓板的要求為“對試樣施加變形負荷的兩塊硬化鋼質(zhì)壓縮板應(yīng)能對試樣軸向加荷，兩板彼此平行且垂直于加荷軸，與軸向偏差在1：1000之內(nèi)，同時通過拋光的壓板在檢測時不易實現(xiàn)對標(biāo)準(zhǔn)中要求的軸向偏差為1:1000的準(zhǔn)確測量，項目組壓緊下壓縮板時的最大位移偏差為0.016mm，按照公式（5）計=1圖30軸向偏差轉(zhuǎn)換成位移偏差測量原理（上壓縮板直徑寫成L）壓力傳感器固定在下壓縮板上，用于測量上壓縮板壓破爆珠的最大壓力。表8為調(diào)研現(xiàn)有設(shè)備壓力傳感器的參數(shù)表，包括壓力傳感器量程、壓破強度測參考現(xiàn)有設(shè)備以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為實現(xiàn)通用技術(shù)條件的統(tǒng)一，兼顧每個廠家儀器的特點，要求壓力傳感器的測量范圍應(yīng)滿足0.1~100N，測量精度0.1~100N范表8壓力傳感器的參數(shù)表采樣頻率，也稱為采樣速度或者采樣率，定義了單位時間內(nèi)從連續(xù)信號中提取并組成離散信號的采樣個數(shù)。采樣過程產(chǎn)生一系列的數(shù)字，稱為樣本。樣本代表了原來的信號。每一個樣本都對應(yīng)著測量這一樣本的特定時間點，而采樣間隔的倒數(shù)，1/T即為采樣頻率，fs，其單位為樣本/秒，即赫茲(hert為15N，平均破裂形變量為1mm，則施壓時間t=1/20*60=3s，在分辨力滿足0.1N的情況下，假設(shè)壓破強度從0N連續(xù)變化至15N，則3s內(nèi)共有150個（15/0.1）強度值，每秒強度數(shù)據(jù)50個（150/3采樣速率應(yīng)至少為數(shù)據(jù)變化2）爆珠濾棒：施壓速度20mm/min，個（42/0.1）強度值，每秒強度數(shù)據(jù)35個（420/12采綜合，施壓過程中的強度數(shù)據(jù)并非線性連續(xù)變化，剛開始施壓階段強度變化緩慢，隨著施壓強度增加，強度變化較快，0.1N的分辨力要求對施壓全過程都要滿足，因此建議采樣速率至少提升至500Hz以上，結(jié)合三家廠家采樣頻率大小，初步選擇1000Hz作為壓力傳感器的采樣頻率。表9采樣頻率參數(shù)表廠家采樣頻率本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用于恒速施壓測定卷煙爆珠、含有爆珠的卷煙或煙用濾棒壓本標(biāo)準(zhǔn)適用于卷煙爆珠、含有爆珠的卷煙和下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，用于煙用濾棒內(nèi)的囊狀材料，在外力作用下在規(guī)定條件下進行擠壓，爆珠試樣或卷煙、濾棒在試驗過程中，產(chǎn)生壓力和試驗速度的單元，應(yīng)具在試驗過程中，測定儀的兩壓板相互接近的速在恒速加壓的條件下，對試樣施加垂直方向的壓力濾棒試樣中爆珠壓縮至破裂，測定破裂時的最大圖1典型的壓力-形變量曲線儀器銘牌、標(biāo)志應(yīng)清晰、完整；表面不應(yīng)有污損、裂縫、變形現(xiàn)象；金屬零件不應(yīng)有銹蝕及機械損傷；緊固件、接插件應(yīng)牢固可靠；開關(guān)、按鈕應(yīng)靈活（1）施壓單元下壓縮板應(yīng)水平，上壓縮板與下壓縮板軸向偏差在1:1000（3）復(fù)位狀態(tài)下，上壓縮板與下壓縮板之間應(yīng)保持不小于15mm的間距；上壓縮板加荷軸裸露部分長度不應(yīng)小于10mm，用于安裝外部速度測量裝置，且（1）結(jié)合卷煙爆珠強度測試儀的結(jié)構(gòu)特點、電器控制特點及使用特點，分析卷煙爆珠強度測試儀需重點關(guān)注的計量性能指標(biāo)，特別是對該儀器檢測結(jié)果有顯著影響計量性能指標(biāo)（施壓速度、施壓力值、上下壓縮板、軸向偏差等）（2）根據(jù)已確定檢定項目的特點，研究適用于卷煙爆珠強度測試儀的檢定方法，包括研制速度校準(zhǔn)裝置和壓力校準(zhǔn)裝置，選擇適用的計量標(biāo)準(zhǔn)器具，確（3）按照JJF1002-2010《國家計量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》的要求，結(jié)合YQ-CLT3—2020《卷煙爆珠壓破強度的測定恒速加壓法》及卷煙爆珠強度測技術(shù)參數(shù)，對卷煙爆珠強度測試儀的計量性能要求，通用技術(shù)要求，在首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗時的要求、計量器具要求、檢定條件、檢定項目、檢定方法、檢定結(jié)果的處理、檢定周期進行明確規(guī)定，完成《卷煙爆珠強度測卷煙爆珠強度測試儀檢定規(guī)程技術(shù)路線如圖31所示，項目組開展制定檢定的爆珠強度測試儀的技術(shù)參數(shù)和儀器測量指標(biāo)。分析爆珠測量時影響爆珠強度測試結(jié)果的關(guān)鍵因素，確定所需要檢定的項目和檢定方法。上壓縮板的下壓速度和施加到爆珠上的壓力大小是爆珠強度測試儀的兩個關(guān)鍵輸出指標(biāo)，因此研發(fā)基于位移和時間的速度校準(zhǔn)裝置用于校準(zhǔn)施壓速度，采用高精度等級的壓力需確定檢定的環(huán)境條件。項目組依據(jù)實驗數(shù)據(jù)的分析結(jié)果確定所需檢定項目的偏差范圍。在合肥、鄭州、成都等地開展爆珠強度檢定規(guī)程項目對比性實驗，進行了壓力示值誤差實驗、速度示值誤差實驗、預(yù)壓力示值誤差實驗、上下壓縮板直接測量、軸向偏差示值誤差實驗。對實驗處理進行了處理，編制檢定規(guī)圖31卷煙爆珠強度測試儀檢定規(guī)程技術(shù)路線首先根據(jù)前期的調(diào)研結(jié)果，明確了儀器在檢定時環(huán)境條件。根據(jù)：YQ-CL/T3-2020《卷煙爆珠壓破強度的測定恒速加壓法》中對爆珠強度測量的要求，73環(huán)境相對濕度滿足60±5）%3表11卷煙爆珠強度測試儀檢定規(guī)程序號檢定項目性能要求1速度測量最大允許誤差試驗速度設(shè)定值滿足（20±5）mm/min最大允許誤差為設(shè)定值的±10%2壓力測定單元的初始壓力（0.1±0.01）N30.1~5N壓力測量最大允許誤差壓力測量最大允許誤差為±0.05N45~80N壓力測量最大允許誤差壓力測量最大允許誤差為標(biāo)準(zhǔn)值的±1%5上壓縮板直徑卷煙爆珠：直徑不小于16mm卷煙和煙用濾棒：上壓縮板直徑應(yīng)為16mm6下壓縮板直徑卷煙爆珠：應(yīng)大于或者等于上壓縮板卷煙和煙用濾棒：下壓縮板的尺寸應(yīng)大于或者等于上壓縮板并保證試樣不超過壓縮板。7位移測量最大允許誤差為標(biāo)準(zhǔn)值的±0.02mm8垂直度測量單元的軸線偏差上下壓縮板軸向偏差在1：1000之內(nèi)物理學(xué)中用速度來表示物體運動的快慢和方向，速度在數(shù)值上等于物體運動的位移跟發(fā)生這段位移所用的時間的比值，因此位移和時間的測量精度是校準(zhǔn)速度的主要依據(jù)。圖32是利用速度校準(zhǔn)裝置測量爆珠強度測試儀施壓速度單元的原理圖。由于爆珠強度測試儀內(nèi)部空間狹小，并且每個廠家生產(chǎn)的設(shè)備結(jié)構(gòu)和空間均不相同，給速度校準(zhǔn)的統(tǒng)一性帶來了困難。為解決以上問題項目研制速度校準(zhǔn)裝置，主要由壓桿、陶瓷量塊、激光位移傳感器、控制系統(tǒng)、硬件定時器等部件組成，用于測量爆珠儀器的施壓速度。利用壓桿固定在爆珠儀器的上壓縮板上，壓桿跟隨上壓縮板運動，壓桿的端部配有陶瓷量塊作為測量基準(zhǔn)，解決了壓桿表面粗糙不平整影響測量結(jié)果的問題。激光位移傳感器測量壓桿上的陶瓷量塊跟隨上壓縮板移動的距離，系統(tǒng)內(nèi)部的硬件定時器記錄下壓該YQ-CLT3—2020《卷煙爆珠壓破強度的測定恒速加壓法》爆珠儀器的施壓速度的要求為設(shè)置試驗速度至（20±5）mm/min，試驗速度最大允許誤差應(yīng)在±10%之內(nèi)。使用速度校準(zhǔn)裝置標(biāo)準(zhǔn)器具校準(zhǔn)爆珠強度儀施壓速度時，試驗速度設(shè)定值滿足（20±5）mm/min，最大允許誤差為設(shè)定值的±10%，則認定該速度校準(zhǔn)裝置檢定器具應(yīng)滿足以下要求：速度測量范圍10圖32速度校準(zhǔn)裝置原理圖爆珠強度測試儀的壓力測定單元工作時，上壓縮板對爆珠施加壓力使其破爆珠測量之前上壓縮板會對爆珠施加一定的初始壓力，初始壓力的目的是確定形變量開始計算的起點和樣品直徑測量的開始點。因此爆珠強度測試儀在使用過程中涉及的力有壓破強度和初始壓力兩種，初始壓力數(shù)值較小一般為0.1N，上壓縮板的施力范圍最大可達100N，兩種力的大小跨度較大，若采用同一種檢定方法則誤差較大。經(jīng)項目組討論并結(jié)合各廠儀器的實驗數(shù)據(jù)分析將0.1~100N的力分為三段進行采用不同的方法進行檢5~100N范圍的壓力采用研制的壓力校準(zhǔn)裝置進行檢定。圖33為壓力校準(zhǔn)裝置工作原理圖，壓力校準(zhǔn)裝置主要由壓力傳感器、鋼珠、控制系統(tǒng)、顯示器等部分組成。壓力校準(zhǔn)裝置的傳感器固定在下壓縮板上，鋼珠放置在壓力傳感器上，鋼珠起到將壓力由面接觸轉(zhuǎn)化為點接觸減少了由于傳感器表面引起的測量誤差。上壓縮板對鋼珠施加壓力，壓力校準(zhǔn)裝置和爆珠強度測試儀均顯示壓力示值，以壓力校準(zhǔn)裝置的壓力示值為標(biāo)準(zhǔn)值，爆珠強度測試儀的壓力示值為測量值，若測量值的偏差在標(biāo)準(zhǔn)值的最大允許誤差之內(nèi)，則該壓力示值測量值符合要求選用量程應(yīng)不小于100mm，最大允許誤差應(yīng)滿足±0.1mm的游標(biāo)卡測定卷煙爆珠時上壓縮板直徑不小于16mm，下壓縮板的尺寸應(yīng)大于或者測定卷煙和煙用濾棒時上壓縮板直徑應(yīng)為16mm，下壓縮板的尺寸應(yīng)大于垂直度即上下壓縮板的軸向偏差，YQ-CLT3—2020《卷煙爆珠壓破強度的測定恒速加壓法》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對試樣施加變形負荷的兩塊硬化鋼質(zhì)壓縮板應(yīng)能對試樣進行垂直加荷，兩板彼此平行且垂直于加荷軸，與軸向偏差在1：1000之內(nèi)。3.5.2小節(jié)中已介紹將軸向偏差1:1000轉(zhuǎn)換為位移最大允許誤差為0.016mm。測量軸向偏差時分別選取2mm、5mm、10mm的標(biāo)準(zhǔn)量塊，將標(biāo)準(zhǔn)位置4，利用上壓縮板壓緊量塊，每個位置的測量均值的偏差在測量位移時選取2mm、5mm、10mm的標(biāo)準(zhǔn)量塊，將量塊依次放置在下壓縮板的中心位置，利用上壓縮板壓緊量塊，每個量塊的偏差在0.02以內(nèi)則檢定垂直度和位移檢定器具應(yīng)滿足以下要求：準(zhǔn)確度等級滿足2級，型號為圖34垂直度測量原理在《卷煙爆珠強度測試儀通用技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程的制訂》項目研究過程中，我們通過對市場現(xiàn)有儀器的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)各廠家、型號的測定儀存在一定的差異性，且不易直接進行速度的實時檢測，因此需要設(shè)計一個速度計量裝置，可自動實現(xiàn)位移和時間的同步測量、記錄和運算，以滿足對測定儀施壓速度的有效檢定。本裝置測量速度范圍在5-50mm/min，按照說明書放置在爆度測定儀前面，利用自動或者手動模式測量出其實時施壓速度，可以實現(xiàn)多樣品連續(xù)速度測量，實時顯示速度和速度圖譜，覆蓋行業(yè)內(nèi)大部分爆珠施壓速度范圍。該裝置對爆珠強度儀施壓速度的測量由于速度是由位移和時間這兩個基礎(chǔ)物理量運算而得來的，那么位移和時間的檢測則是測量速度的主要判斷依據(jù)。為了提高速度測量的準(zhǔn)確性，需要選擇合適的位移式傳感器以及時間計數(shù)方式，以實現(xiàn)更準(zhǔn)確的速度測量，首先是位移的檢測，針對國內(nèi)外相關(guān)位移傳感器開展了一系列調(diào)研。綜合調(diào)研結(jié)果可知，目前經(jīng)常應(yīng)用于位移式檢測的傳感器有長度計、激光位移傳感器、光柵尺等技術(shù)，而用于嵌入式微控制器時間定時的方法主要有軟件定時器和硬件定時長度計具有較高的精度且應(yīng)用廣泛，較多應(yīng)用于測量靜止物體之間的長度、位置以及距離等，其次其測量范圍比較小，一般可移動范圍在12mm-30mm，在計算機中才可采集，一般的嵌入式微控制器是無法采集此信號并做相應(yīng)處理的,而且由于其、運動范圍比較小，對垂直度要求較高，對被測物體的反向力比激光位移傳感器是利用激光技術(shù)進行測量的傳感器。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。能夠比較精確的非接觸測量被測物體的位置、位移等變化?？梢杂糜谖灰啤⒑穸?、振動、距離、直徑等精密的幾何測量。激光位移傳感器以其廣泛的環(huán)境適應(yīng)性,超高的檢測頻率和精度,被廣泛應(yīng)用于手機檢測,機械加工,汽車制造,精密儀器,鐵路鐵軌檢測以及科研教學(xué)等領(lǐng)域。激光測量原理是一種非接觸式測量原理。這種類型的傳感器特別適合測量快速的位移變化,且無需在被測物體上施加外力。而非接觸測量對于被測表面不允許接觸的情況,或者需要傳感器有超長壽命的應(yīng)用領(lǐng)用意義重大。其非接觸式這個優(yōu)勢讓其在各種復(fù)雜運動的環(huán)境下大顯身手，高精度、寬量程，適合測量幅度較大的往返運動設(shè)備。但是其光電照射點受照射點材質(zhì)影響，材質(zhì)必須保證較高平整度，因此針對照射點材質(zhì)問題，也展開了一系列調(diào)研，經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)白陶瓷量塊具有強度高、耐磨、耐酸堿、不導(dǎo)電、不導(dǎo)磁，可用于特殊場合，尺寸穩(wěn)定性好，可延長檢定周期，其使用壽命是鋼制量塊的5-10倍，測量面光滑且研合性好，膨脹系數(shù)小，接近于鋼，可替代鋼制量塊。使用白陶瓷量塊作為基準(zhǔn)測量點可光柵尺在一些短距離電機運動中經(jīng)常用到，主要測量電機運動的位移或者速度。具有高精度、高量程，但是其結(jié)構(gòu)安裝復(fù)雜，影響測量精度的特點，因此和存在與長度計等接觸式傳感器共同的垂直度和往返運動超量程反作用力損壞傳感器問題，導(dǎo)致限位位置需要做好處理，防止超量程導(dǎo)致傳感器損壞等問軟件定時器是用程序模擬出來的定時器，可以由一個硬件定時器模擬出成千上萬個軟件定時器，這樣程序在需要使用較多定時器的時候就不會受限于硬件資源的不足，這是軟件定時器的一個優(yōu)點。但由于軟件定時器是通過程序?qū)崿F(xiàn)的，其運行和維護都需要耗費一定的MCU資源，具有一定的延遲性。使用軟件定時器時往往會隨著計時的累加出現(xiàn)不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，同時軟件定時器的精一般硬件定時器集成在MCU的內(nèi)部，有的可以使用外置的硬件定時器芯片，可以人為通過編程來設(shè)置硬件定時器的工作頻率，硬件定時器一旦設(shè)定好了工作頻率，只要上電，那么硬件定時器就會周期性的給MCU輸出一個中斷信號，稱這個中斷信號為時鐘中斷，很多嵌入式微控制器內(nèi)核已經(jīng)實現(xiàn)好了時鐘中斷對應(yīng)的服務(wù)程序，這個服務(wù)程序也稱之為時鐘中斷服務(wù)函數(shù)，既然硬件定時器周期性的給MCU產(chǎn)生時鐘中斷，那么對應(yīng)的中斷服務(wù)程序就可以被內(nèi)硬件延時利用定時器/計數(shù)器芯片，或用微控制器內(nèi)部的定時器/計數(shù)器，對期信號(比如10ms)去觸發(fā)中斷，每10ms調(diào)用一次定時器中斷服務(wù)程序。在定時器中斷服務(wù)程序中加入計數(shù)變量，就可以得到任意的定時了。在10ms沒有到時，微控制器可以運行其它程序，10ms到時再自動進去中斷服務(wù)程序以處理定通過以上調(diào)研可知，在位移采集方面：長度計可以做到±0.2um的高精度測量，同時也帶來了短量程以及接觸式的缺點。激光位移傳感器既可以做到高精度測量，又有較大的可運動測量范圍，以及非接觸式測量避免損壞傳感器等優(yōu)勢，從而比較適合此裝置的位移測量，但是又有光點照射點平整度問題，針對此問題增加白陶瓷量塊作為測量基準(zhǔn)點最大程度上的解決了表面不平整問題。光柵尺也可以做到高精度測量，但是要保證其結(jié)構(gòu)安裝的精準(zhǔn)度以及往返運動在時間定時計數(shù)方面：軟件定時器由于較為占用MCU資源，定時計時往往隨著計時的累加出現(xiàn)不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，而硬件定時器由于是通過外部時鐘提供的周期性脈沖來進行計數(shù)工作，其完全是由微控制器內(nèi)部的硬件定時器硬件電綜合以上分析，在長度計、激光位移傳感器、光柵尺三種位移式檢測傳感器中綜合可取性、適用性、可行性等方面的原因，選擇激光位移傳感器作為此裝置的位移檢測傳感器，由于此裝置只需用到一路定時器，且對時間精度要求表11三種位移式傳感器的對比結(jié)果傳感器優(yōu)點缺點長度計1.高精度1.接觸式2.量程短3.信號采集激光位移傳感器1.高精度2.量程大3.非接觸式4.信號采集簡單1.光點受照射點材質(zhì)影響2.全段位移波動不一致，不能使用全段測量光柵尺1.高精度2.量程大3.信號采集簡單1.接觸式2.結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)度要求較高，復(fù)雜程度大3.限位位置影響軟件定時器1.可模擬出很多個軟件定時器，數(shù)量不受限制1.耗費MCU資源2.具有延遲性，定時不準(zhǔn)確硬件定時器1.不耗費MCU資源，定時準(zhǔn)確2.中斷觸發(fā)，不影響程序執(zhí)行1.受硬件資源束縛，數(shù)量不能擴展太多速度校準(zhǔn)系統(tǒng)其工作原理即為速度測量原理，其核心物理量即為位移和時間。由于使用的位移檢測傳感器為激光位移傳感器，其測量原理為漫反射型三角測量原理，由發(fā)射點、待測點、受光點組成特定的三角形，受光點與測量距離有一一對應(yīng)關(guān)系，所以可以通過受光點位置，計算出測量點的位置。這樣連續(xù)測量出兩個位置，從而可以得出一段位移。而兩個位置即為兩次位移采樣，那么這個采樣間隔即為時間，從而可以得出此段位移的速度值。如果將這個采樣間隔在理想情況下無限制縮小，再進行位移采樣，這樣就可以得出實時速度值，但是實際情況要根據(jù)位移傳感器的采樣頻率以及嵌入式微控制器的采樣頻率來確定具體的采樣間隔。因此，從本質(zhì)上看激光測速是在特定時間間隔對被測物體進行兩次激光測距，取得在該一時段內(nèi)被測物體的移動距離，從而得到速度校準(zhǔn)系統(tǒng)主要包括機械系統(tǒng)設(shè)計、電子系統(tǒng)設(shè)計、軟件系統(tǒng)設(shè)計三大部分，其中機械系統(tǒng)設(shè)計是整個裝置的主體架構(gòu)，主要包括整體外觀設(shè)計和各功能模塊的結(jié)構(gòu)安裝支撐等功能。電子系統(tǒng)設(shè)計主要包括整機電子配件的選擇與安裝。軟件系統(tǒng)設(shè)計主要分為電子軟件系統(tǒng)和上位機軟件系統(tǒng)設(shè)計，其中電子軟件系統(tǒng)設(shè)計主要包括信號處理、數(shù)據(jù)采集處理、上下位機通信等功能。上位機軟件系統(tǒng)設(shè)計主要包括人機交互操作與顯示、數(shù)據(jù)分析與判斷等功能。每圖35速度校準(zhǔn)系統(tǒng)組成及工作流程圖圖36速度校準(zhǔn)裝置實物圖如圖37所示為系統(tǒng)校準(zhǔn)界面，主要功能：位移校準(zhǔn)與驗證功能、時間計量圖37系統(tǒng)校準(zhǔn)界面位移校準(zhǔn)使用三個不同厚度的白陶瓷量塊作為基準(zhǔn)測量點，使用兩點校準(zhǔn)法進行位移校準(zhǔn)，即最大最小值量塊作為被校準(zhǔn)量塊，中間值量塊用來驗證，等計數(shù)值達到輸入的計量值時時間計量完成，并且此時綜合檢定儀上會顯示倒位移瀏覽界面，點擊位移瀏覽，顯示實時位移值，此功能主要用于輔助調(diào)節(jié)位移測量范圍，因為在正式測試之前需要將被測設(shè)備壓桿的正常施壓范圍調(diào)其中在校準(zhǔn)量塊和正常測速時，由于其兩種運動方向相反，因此調(diào)節(jié)壓桿的位置原點也不同，正好相反，為了方便調(diào)節(jié)，結(jié)合位移瀏覽功能，給出以下位移調(diào)節(jié)示意圖，可在不同工作環(huán)境下調(diào)節(jié)合適的壓桿位置，如圖38為測速位圖38測速位移調(diào)節(jié)示意圖圖39測速位移調(diào)節(jié)示意圖因此在調(diào)節(jié)可測量范圍時，使用位移瀏覽功能較為直觀，防止出現(xiàn)不在量圖40校準(zhǔn)界面軟件設(shè)計流程圖速度校準(zhǔn)系統(tǒng)完成設(shè)計后，經(jīng)實驗驗證該系統(tǒng)達到的主要技術(shù)指標(biāo)如下所其它功能：自動測量和手動測量；實時速度和速度圖譜顯示；量塊位移校針對爆珠強度測定儀在對爆珠施加力至其破裂時或過程中動態(tài)施力，研制了一臺適用于采集各種常用爆珠強度測定儀態(tài)施力的計量裝置。將本裝置按照說明固定在爆珠強度測定儀上，調(diào)節(jié)本裝置施力單元會在顯示屏上實時輸出相應(yīng)的力值，待力值穩(wěn)定后讀取并比較與爆珠強度測定儀上的力值顯示差值。針對爆珠強度測定儀各種不同施加力值準(zhǔn)確性的綜合考慮，在0.1-100N力值范圍內(nèi)需要進行精確度判斷和檢定。在《卷煙爆珠強度測試儀通用技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程的制訂》項目研究過程中，我們通過對市場現(xiàn)有儀器的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)各因此需要設(shè)計一個力值檢定裝置，可實現(xiàn)無法使用砝碼檢定時進行力值檢定，爆珠強度測定儀壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)主要包括機械系統(tǒng)、電子系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)三大部分。其中機械系統(tǒng)設(shè)計是整個裝置的主體架構(gòu)，主要包括整體外觀設(shè)計和各功能模塊的結(jié)構(gòu)安裝支撐等功能。電子系統(tǒng)設(shè)計主要包括整機電子配件的選擇、驅(qū)動電路的設(shè)計、裝配等。軟件系統(tǒng)設(shè)計主要linux底層驅(qū)動系統(tǒng)和應(yīng)用程濾波等功能。應(yīng)用程序設(shè)計、界面設(shè)計主要包括人機交互操作與數(shù)據(jù)顯示等功圖41速度校準(zhǔn)系統(tǒng)組成及工作流程圖系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)承載了計算平臺、顯示器、各外接接口安裝以及整體外觀的功能。主體表面主要有總電源接口、USB接口、傳感器連接接口等，裝置主體圖42力度校準(zhǔn)裝置圖爆珠強度測定儀-力值測量裝置的軟件包括兩個部分：驅(qū)動軟件設(shè)計和應(yīng)用程序。驅(qū)動軟件主要完成Linux系統(tǒng)和ltc2440芯片的數(shù)據(jù)交換，并完成數(shù)據(jù)的濾波處理。應(yīng)用軟件則主要完數(shù)據(jù)的調(diào)用和按項目要求如圖43所示為系統(tǒng)測量界面，主要功能：清零、校準(zhǔn)、退出、實時力值顯示顯示。傳感器都存在一定程度的漂移，使用前清零；力值傳遞的可靠性由校圖43測量界面軟件設(shè)計如圖44所示為系統(tǒng)校準(zhǔn)界面，執(zhí)行清零功能后放置具有證書的砝碼或者已知重量的質(zhì)量塊，在彈出的數(shù)字鍵盤輸入有效值（單位：克點擊確定即可完圖44校準(zhǔn)界面軟件設(shè)計速度校準(zhǔn)系統(tǒng)完成設(shè)計后，經(jīng)實驗驗證該系統(tǒng)達到的主要技術(shù)指標(biāo)如下所（1）速度校準(zhǔn)裝置：速度測量范圍10~30mm/min、速度測量精度±3%、（2）壓力校準(zhǔn)裝置：測量量程滿足5~100N，測量精度滿足±0.3%FS，測環(huán)境溫度滿足22±2）℃;環(huán)境相對濕度滿足60±5）%；環(huán)境大氣壓將速度校準(zhǔn)裝置的連接桿固定至爆珠強度測試儀的上壓縮板上，確保連接施壓單元的施壓速度進行校準(zhǔn)，將試樣放置在下壓縮板上，用速度校準(zhǔn)裝置對上壓縮板的下壓速度重復(fù)測量5次，速度測量最大允許誤差為設(shè)定值的±10%根據(jù)儀器具有的功能廠家1和廠家3爆珠儀器進行爆珠和濾棒的校準(zhǔn)實驗，廠設(shè)定實驗速度為20mm/min，最大允許誤差為設(shè)定值的10%判定為合格，布在設(shè)定值20mm/min的±1%，低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定±10%的偏差范圍，測量結(jié)果均表12儀器A測量爆珠施壓速度（mm/min）樣品序號4次平均值是否合格120.3120.4420.5520.5520.61220.5520.5920.5420.6720.61320.3520.3320.4320.5320.3420.2420.4820.4120.4220.48520.520.3920.5920.5120.37620.6120.3420.5220.5720.53720.6420.6120.3520.4320.55820.5820.4820.4120.4620.69920.6620.4420.520.4820.6320.4220.4520.3820.5420.4820.4320.4720.2820.5820.4620.5620.520.3020.6320.520.4120.4420.3020.4520.3820.4520.3720.3020.4620.4520.4020.3720.1720.4520.5020.4120.4020.0620.5120.5420.3520.2420.1420.5220.3920.3620.2520.0520.4720.3020.2720.2120.1120.4820.212020.3520.2720.1620.3820.332120.3320.3120.2120.3120.332220.2320.1420.1920.3120.142320.1120.1120.2320.3920.122420.1620.0920.1720.3120.142520.0720.0720.1520.1020.092620.1120.1620.220.2520.092720.2520.1420.1720.1220.222820.1920.2320.2520.1820.182920.2420.1220.1920.1920.113020.2820.1220.1220.2120.193120.1920.1920.1420.2320.173220.1420.1820.120.1320.163320.220.1720.1820.2520.193420.1720.1720.1420.1120.163520.2520.1720.1220.1520.253620.220.1820.1420.1920.233720.0820.2420.3119.873820.1620.1220.0719.9219.493920.0920.0720.0520.1220.094020.2120.0620.0720.03表13儀器A測量濾棒施壓速度（mm/min）樣品序號4次平均值是否合格119.8420.2820.0619.8219.75219.7620.3220.0219.95320.0220.0319.7219.87419.8920.0319.88519.9319.8319.8319.9162020.0420.0419.6920.06719.8919.9420.0719.7219.97819.9719.8819.6419.83919.732019.6219.8519.7819.6819.6519.7619.8119.6419.8219.7319.7919.8319.6519.8619.8219.6519.8119.8519.8719.6119.7619.7219.6919.6519.7119.6619.7920.0819.6319.7419.6819.7219.6119.7519.7419.5919.7119.7719.6519.9319.6119.792019.8119.6519.8719.752119.8519.8119.7819.782219.8519.6819.752319.7619.8519.7919.692419.7719.7519.7519.812519.7719.7720.0119.6619.812619.7519.7620.0119.7319.722719.7419.7919.7419.872819.8119.7219.7419.812919.8119.7819.753019.8219.7719.823119.6719.7119.6719.723219.7119.8219.7719.683319.8219.7919.793419.7219.8219.793519.8219.7619.7419.763619.7619.7119.793719.6819.7819.8819.863819.8819.7819.693919.7619.7319.7319.824019.8619.7319.84設(shè)定實驗速度為20mm/min，最大允許誤差為設(shè)定值的10%判定為合格，表8儀器B測量濾棒施壓速度（mm/min）樣品序號4次平均值是否合格120.4820.520.4120.4920.56220.4720.5120.4520.520.53320.4820.4920.4120.4920.56420.4820.4820.4320.520.52520.4720.4720.4420.4920.52620.4820.4820.4420.5120.57720.4620.4720.4320.4920.52820.4720.520.4220.4920.54920.4620.4920.4420.4920.5220.4620.4620.4320.4920.5220.4920.4820.4620.5120.5620.4720.4920.4420.5220.5220.4920.4920.4820.5220.5420.5020.4820.4820.5320.5720.5020.520.4620.5520.5720.5120.5220.4820.5120.5920.4920.5220.5020.5020.5720.5020.5320.4820.5220.5920.4820.5220.5020.5320.602020.520.520.5120.5320.582120.5120.5220.5120.5220.622220.5220.5220.4420.5420.592320.520.5220.420.5320.592420.4920.5220.3820.5020.602520.5020.5220.4020.5320.592620.4920.5120.3520.5420.592720.5020.520.3720.5020.592820.5020.5120.3420.5120.612920.5020.5120.3120.5020.583020.5020.4820.3220.5020.573120.5020.5020.2820.5120.583220.4920.4920.320.5120.553320.4920.520.2920.5220.573420.4920.4920.2720.5320.553520.4920.4920.2620.5320.573620.520.4920.2820.5320.563720.4920.5220.2620.4620.563820.5120.5220.2620.3720.573920.4820.5120.2620.2820.544020.3920.4520.4220.2120.43表15儀器B測量濾棒施壓速度（mm/min）樣品序號4次平均值是否合格120.5520.4820.6820.6820.93220.4120.4520.7920.7920.73320.6720.4420.0920.6720.87420.1119.7320.3420.6720.72519.9719.3820.1820.3820.88620.0519.3520.4520.3020.22720.3419.4620.0520.2320.28820.0919.5520.3720.23920.1519.5920.1020.1720.3820.1519.4520.1820.1120.2620.0519.5420.0720.3620.3020.1619.7920.0920.3120.3220.1619.7720.1920.1220.2520.1019.5720.0520.0620.0020.1319.6620.3020.2020.1920.3219.7620.2020.1720.3520.1719.7520.3520.3320.2720.2319.9120.2020.3320.1019.7320.1020.3320.262020.1219.9120.0720.2120.292120.1119.8420.1220.1320.242220.1519.8920.2320.2320.182320.1219.9220.1620.1820.192420.1919.8620.1020.2420.252520.2019.8920.0520.2020.182620.2319.8020.2420.2320.202720.2519.9020.0720.1820.212820.1720.1020.2120.2020.262920.2019.9720.2420.1420.143020.2419.8720.2420.2420.103120.2520.0320.2520.2820.343220.2520.0220.2920.3420.323320.3020.0220.3220.4020.283420.3520.0520.3220.2920.283520.3220.0320.3220.3220.233620.2820.1220.3120.2620.333720.3120.0920.2120.2120.223820.2820.0720.2920.3020.253920.2620.0020.2320.2020.294020.2320.0520.2020.3020.31設(shè)定實驗速度為20mm/min，最大允許誤差為設(shè)定值的10%判定為合格，儀器C只有爆珠濾棒的測試功能，儀器C測量濾棒時，施壓速度測量實驗表16儀器B測量濾棒施壓速度（mm/min）樣品序號4次平均值是否合格119.9119.9420.0320.1619.92219.9320.0520.1519.89319.8720.0520.0020.1419.93419.9520.1320.0320.1219.97519.9820.1120.0120.1819.97619.9820.0820.0620.1819.97720.0420.1320.0720.2220.04820.0220.1520.1020.2120.02920.0520.1420.0820.2220.0320.0520.1320.1120.2120.0920.0320.1820.1220.1720.0620.1020.2020.1020.1820.1220.1020.2620.1720.1520.1120.1120.2720.1920.1620.1220.1420.2820.1620.2020.1420.1420.2620.2020.1620.1420.1220.3220.2320.1820.2320.1420.3320.1820.1120.1620.1620.3020.1720.1020.182020.1120.2920.1620.0820.162120.1520.3920.1620.0520.182220.1120.3520.1420.0820.202320.1020.3420.1420.0420.152420.1120.3420.1620.0020.152520.1120.3020.1319.9920.122620.1220.3020.1419.9720.112720.1120.3020.1019.9120.122820.0920.3020.0919.8920.132920.0320.2420.0719.8720.123020.0320.2820.0019.8920.093119.9820.2820.0319.8820.083219.9920.2420.0019.8520.073319.9620.2619.8020.053419.9720.2119.8020.033519.9420.1819.7720.013619.8920.1519.7820.003719.9120.1019.7819.983819.8420.1019.7819.953919.8220.0719.7919.914019.8320.0519.7619.87從上述數(shù)據(jù)可以得出采用速度校準(zhǔn)裝置檢定儀器A、儀器B、儀器C爆珠或者爆珠濾棒儀器的施壓速度，每個儀器的速度偏差范圍均在設(shè)定值的10%以初始壓力的目的是確定形變量開始計算的起點和樣品直徑測量的開始點，檢定初始壓力時初始的結(jié)果表示方式不同，為便于表17廠家1自動爆珠和爆珠濾棒儀器初始壓力檢定儀器信息廠家1自動爆珠（N）是否合格測量次數(shù)12345砝碼10g0.0980.0990.0980.0970.098合格儀器信息廠家1爆珠濾棒（N）是否合格測量次數(shù)12345砝碼10g0.1000.0990.0980.0970.098合格表18廠家1自動爆珠和爆珠濾棒儀器初始壓力檢定儀器信息廠家1自動爆珠（N）是否合格測量次數(shù)12345砝碼10g0.1010.1030.1060.1010.101合格儀器信息廠家1爆珠濾棒（N）是否合格測量次數(shù)12345砝碼10g0.9800.1030.1060.9900.102合格表19廠家2爆珠濾棒儀器初始壓力檢定儀器信息廠家2自動爆珠（N）是否合格測量次數(shù)12345砝碼10g0.1010.1020.1010.1010.101合格0.1~100N的壓力范圍較大，若采用統(tǒng)一的最大允許偏差為標(biāo)準(zhǔn)值的1%表示，因為0.1~5N的力值較小導(dǎo)致偏差范圍小需控制的精度較高，且0.1~5N的廠家1的0.1~5N范圍力檢定結(jié)果如表20所示?？梢缘帽?0廠家1自動爆珠和爆珠濾棒儀器0.1~5N范圍力的檢定儀器信息廠家1自動爆珠（Ng=9.8是否合格測量次數(shù)12345砝碼200g1.91~2.01合格砝碼500g4.914.914.914.904.914.85~4.95合格儀器信息廠家1爆珠濾棒（N）合格范圍是否合格測量次數(shù)12345砝碼200g1.91~2.01合格砝碼500g4.904.904.914.904.904.85~4.95合格廠家2的0.1~5N范圍力檢定結(jié)果如表21所示?？梢缘贸鰪S家2自動爆珠表21廠家2自動爆珠和爆珠濾棒儀器0.1~5N范圍力的檢定儀器信息廠家2自動爆珠（Ng=9.8合格范圍是否合格測量次數(shù)12345砝碼200g1.91~2.01合格砝碼500g4.914.904.904.904.914.85~4.95合格儀器信息廠家2爆珠濾棒（N）合格范圍是否合格測量次數(shù)12345砝碼200g1.91~2.01合格砝碼500g4.904.914.914.904.914.85~4.95合格廠家3的0.1~5N范圍力檢定結(jié)果如表22所示?？梢缘贸鰪S家3的爆珠濾表22廠家2爆珠濾棒儀器0.1~5N范圍力的檢定儀器信息廠家3爆珠濾棒（Ng=9.8合格范圍是否合格測量次數(shù)12345砝碼200g1.91~2.01合格砝碼500g4.904.924.904.914.904.85~4.95合格利用研制的力度校準(zhǔn)裝置檢定爆珠或爆珠濾棒儀器5~80N范圍的力，力度校準(zhǔn)裝置測量量程滿足10~100N，測量精度滿足±0.3%FS，測量分辨力滿足0.01N。將壓力校準(zhǔn)裝置的壓力傳感器探頭固定在卷煙爆珠強度測定儀壓力測定單元的下壓縮板上，保持傳感器探頭中心和壓力測定單元上壓板中心一致，將輔助鋼珠放置在傳感器的中心位置處。爆珠強度測定儀設(shè)定壓力測定單元的施對每個施壓力度值重復(fù)進行5次測試過程，利用壓力校準(zhǔn)裝置采集數(shù)據(jù)，每次測量都以壓力校準(zhǔn)裝置的讀數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值，每次測量值的最大允許誤差為標(biāo)準(zhǔn)值圖45壓力校準(zhǔn)單元安裝示意圖表23廠家1自動爆珠儀器5~80N力值檢定測量次數(shù)123456789測量值（10N）9.759.859.899.969.97標(biāo)準(zhǔn)值（10N）9.809.909.93差值百分比0.40%0.39%0.51%0.51%0.40%0.50%0.39%0.40%0.49%0.50%測量值（20N）20.3520.0420.3620.2120.3020.26標(biāo)準(zhǔn)值（20N）20.3920.0620.3920.2520.3420.30差值百分比0.20%0.10%0.10%0.15%0.20%0.20%0.15%0.25%0.20%0.20%測量值（30N）29.4230.0329.6529.8429.8929.9229.7930.3130.2330.36標(biāo)準(zhǔn)值（30N）29.4630.0529.6829.8729.9329.9629.8230.3430.2730.39差值百分比0.14%0.07%0.10%0.10%0.13%0.13%0.10%0.10%0.13%0.10%測量值（40N）39.8339.2339.5739.1539.9839.7840.