塑料薄膜和薄片摩擦系數(shù)測定儀校準(zhǔn)規(guī)范

塑料薄膜和薄片摩擦系數(shù)測定儀校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范規(guī)定了采用測定平面法的摩擦系數(shù)測定儀的校準(zhǔn)。本規(guī)范適用于最大厚度為0.5mm的非粘性塑料薄膜和薄片摩擦系數(shù)測定儀（以下簡稱摩擦系數(shù)測定儀）的校準(zhǔn)，其他使用相同原理測定摩擦系數(shù)的試驗儀器可以參照本規(guī)范進(jìn)行校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：GB/T10006－2021塑料薄膜和薄片摩擦系數(shù)的測定GB/T22895－2008紙和紙板靜態(tài)和動態(tài)摩擦系數(shù)的測定平面法凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。3術(shù)語3.1靜摩擦力staticfrictionforce相互接觸的兩個物體相對靜止，當(dāng)存在著相對運動趨勢時接觸面之間產(chǎn)生阻礙運動的力。3.2靜摩擦系數(shù)coefficientofstaticfriction最大靜摩擦力與正壓力的比值。3.3動摩擦力dynamicfrictionforce兩物體產(chǎn)生相對滑動時產(chǎn)生的摩擦力。3.4動摩擦系數(shù)coefficientofdynamicfriction相互接觸的兩個物體做相對運動時摩擦力和正壓力之間的比值。4概述擦系數(shù)測定儀是測量塑料薄膜和薄片滑動時的靜摩擦系數(shù)和動摩擦系數(shù)的儀器。利用已知質(zhì)量滑塊施加垂直壓力，測試非粘性塑料薄膜和薄片在相對靜止到相對滑動過程中的摩擦力值，即靜摩擦力和動摩擦力，再通過自帶軟件計算出靜摩擦系數(shù)和動摩擦系數(shù)。摩擦系數(shù)測定儀結(jié)構(gòu)見圖1：圖1塑料薄膜和薄片摩擦系數(shù)測定儀結(jié)構(gòu)示意圖1-滑塊；2-試樣；3-活動平臺；4-傳感器；5-加固板；6-彈簧；7-雙面膠帶；8-毛氈。5計量特性5.1摩擦系數(shù)測定儀滑塊質(zhì)量示值誤差不超過±2g。5.2摩擦系數(shù)測定儀靜摩擦系數(shù)相對誤差不超過±2.5%。5.3摩擦系數(shù)測定儀動摩擦系數(shù)相對誤差不超過±2.5%。5.4滑塊移動速度示值誤差不超過±10mm/min。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件6.1.1室溫應(yīng)在（15～35）℃范圍內(nèi)，濕度在（20％～70％）RH。6.1.2應(yīng)在無振動、無腐蝕、無電磁干擾的條件下進(jìn)行校準(zhǔn)。6.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備應(yīng)符合表1的要求。表1測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備序號測量標(biāo)準(zhǔn)名稱技術(shù)要求校準(zhǔn)項目1天平eq\o\ac（○，Ⅱ）級滑塊質(zhì)量2秒表MPE:±0.5s/d滑塊移動速度3游標(biāo)卡尺M(jìn)PE:±0.03mm滑塊移動速度4標(biāo)準(zhǔn)測力儀0.5級靜摩擦系數(shù)和動摩擦系數(shù)5定位支架和Z軸高精度微調(diào)平臺（或稱定位調(diào)整裝置）Z軸：±0.01mm靜摩擦系數(shù)和動摩擦系數(shù)6框式水平儀分度值：0.02mm/m/7校準(zhǔn)項目和方法7.1外觀檢查7.1.1摩擦系數(shù)測定儀應(yīng)有名稱、型號、規(guī)格、制造廠名、出廠編號等標(biāo)識。應(yīng)附有操作使用說明書或其他技術(shù)資料，包含測定儀的技術(shù)指標(biāo)及參數(shù)。7.1.2摩擦系數(shù)測定儀各部件表面應(yīng)光滑，無明顯劃痕、裂紋、銹蝕、滑動部位（如滑輪）無毛刺和損傷，沒有影響摩擦系數(shù)測定儀正常使用或明顯影響外觀質(zhì)量的缺陷。7.1.3滑塊應(yīng)具有40cm2面積的正方形底面，邊長應(yīng)為63mm，滑塊質(zhì)量應(yīng)為200g時，產(chǎn)生的法向力值為1.96N。7.2滑塊質(zhì)量示值誤差使用天平測量滑塊質(zhì)量3次，取其平均值作為質(zhì)量測量值?；瑝K質(zhì)量示值誤差按照公式（1）計算。（1）式中：—滑塊質(zhì)量的示值誤差，；—滑塊質(zhì)量標(biāo)稱值，；—滑塊測量3次的平均值，。7.3靜摩擦系數(shù)相對誤差調(diào)整摩擦系數(shù)測定儀四角使平臺處于水平位置，用分度值0.02mm/m框式水平儀在平臺水平和垂直兩個方向調(diào)整，使水平泡居中。啟動摩擦系數(shù)測定儀，開始對同一批試驗樣品在短時間內(nèi)分別三次測得靜摩擦系數(shù)平均值。將非導(dǎo)磁材料制成的定位支架和Z軸高精度精密微調(diào)平臺（見圖2）固定在摩擦系數(shù)測力儀上并進(jìn)行微調(diào)，與測力裝置保持同一水平位置。圖2定位支架和Z軸高精度微調(diào)平臺結(jié)構(gòu)示意圖1-Z軸高精度精密微調(diào)平臺；2-微調(diào)手柄；3-微調(diào)鎖緊；4-定位支架；5-定位釘。將標(biāo)準(zhǔn)測力儀連接到滑塊組件上，啟動摩擦系數(shù)測定儀，在滑塊從相對靜止到相對滑動時，在短時間內(nèi)對同一批試驗樣品分別三次測試得出拉力值平均值，按公式（2）計算得靜摩擦系數(shù)。 （2）式中：—標(biāo)準(zhǔn)測力儀測得靜摩擦系數(shù)；—標(biāo)準(zhǔn)測力儀測得滑塊從相對靜止到相對滑動時拉力峰值的平均值。靜摩擦系數(shù)的相對誤差按公式（3）計算：（3）式中：—靜摩擦系數(shù)相對誤差；——摩擦系數(shù)測定儀測得靜摩擦系數(shù)平均值。7.4動摩擦系數(shù)相對誤差將同一批試驗樣品按設(shè)定速度100mm/min（或按實際工作速度）滑動，摩擦系數(shù)測定儀分別三次測得動摩擦系數(shù)平均值。再將標(biāo)準(zhǔn)測力儀連接到滑塊組件上，分別三次測得拉力平均值，按公式（4）計算得動摩擦系數(shù)。（4）式中：—標(biāo)準(zhǔn)測力儀測得動摩擦系數(shù)；—標(biāo)準(zhǔn)測力儀測得拉力平均值。動摩擦系數(shù)的相對誤差按公式（5）計算：（5）式中：—動摩擦系數(shù)相對誤差；——摩擦系數(shù)測定儀測得動摩擦系數(shù)平均值。7.5滑塊的移動速度示值誤差在設(shè)定的滑塊移動速度范圍內(nèi)，以常用的試驗速度為校準(zhǔn)點，選擇1min的滑塊移動距離，每個速度點測3次，滑塊移動速度示值誤差按公式（6）計算： （6）式中：—滑塊移動速度示值誤差，mm/min；—摩擦系數(shù)測定儀設(shè)定滑塊移動速度值，mm/min；—3次試驗測得算術(shù)平均值，mm/min—滑塊移動距離3次測量的平均值，mm；—滑塊移動3次測量的時間平均值，min。8校準(zhǔn)結(jié)果的處理8.1校準(zhǔn)記錄校準(zhǔn)記錄格式見附錄A。8.2校準(zhǔn)證書校準(zhǔn)后應(yīng)出具校準(zhǔn)證書，校準(zhǔn)證書格式參見附錄B，校準(zhǔn)證書至少包括以下信息：a）標(biāo)題：“校準(zhǔn)證書”；b）實驗室名稱和地址；c）進(jìn)行校準(zhǔn)的地點（如果不在實驗室內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)）；d）證書的唯一性標(biāo)識（如編號），每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識；e）送校單位的名稱和地址；f）被校對象的描述和明確標(biāo)識；g）進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)說明被校對象的接受日期；h）校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識，包括名稱和代號；i）校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；j）校準(zhǔn)環(huán)境的描述；k）測量結(jié)果和測量不確定度以及外觀、功能檢查結(jié)果的說明；l）對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明；m）校準(zhǔn)證書簽發(fā)人的簽名或等效標(biāo)識，以及簽發(fā)日期；n）校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的聲明；o）未經(jīng)實驗室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書或報告的聲明；p）必要時，對校準(zhǔn)結(jié)果的意見或解釋，或者是有關(guān)被校對象的使用指南等。8.3校準(zhǔn)結(jié)果測量不確定度評定校準(zhǔn)結(jié)果測量不確定度按JJF1059.1評定，摩擦系數(shù)測定儀校準(zhǔn)結(jié)果不確定度評定示例見附錄C。9復(fù)校時間間隔由于復(fù)校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的，因此，送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔。建議復(fù)校時間間隔為一年。附錄A摩擦系數(shù)測定儀校準(zhǔn)原始記錄格式（參考格式）一、基本信息記錄編號：送校單位單位地址儀器名稱型號/規(guī)格制造廠出廠編號校準(zhǔn)主標(biāo)準(zhǔn)器器具名稱測量范圍規(guī)格型號器具編號不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差有效期至校準(zhǔn)依據(jù)溫度濕度校準(zhǔn)日期校準(zhǔn)人員核驗人員二、校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)結(jié)果1外觀檢查□符合要求□不符合要求2滑塊質(zhì)量標(biāo)稱值g實測值/g示值誤差/g123平均值3靜摩擦力系數(shù)序號力實測值/N靜摩擦系數(shù)實測值靜摩擦系數(shù)示值靜摩擦力系數(shù)相對誤差/%1234動摩擦力系數(shù)序號力實測值/N動摩擦系數(shù)實測值動摩擦系數(shù)示值動摩擦力系數(shù)相對誤差/%1235滑塊移動速度示值誤差設(shè)定速度mm/min移動距離/mm實測值mm/min誤差mm/min123平均值移動時間（s）123平均值6校準(zhǔn)結(jié)果測量擴展不確定度滑塊質(zhì)量示值誤差擴展不確定度：靜摩擦系數(shù)相對誤差擴展不確定度：滑塊移動速度示值誤差擴展不確定度：備注附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式（推薦）證書編號：xxxxxxx-xxxxxxxx校準(zhǔn)機構(gòu)授權(quán)說明校準(zhǔn)環(huán)境條件及地點溫度℃地點濕度%其他標(biāo)準(zhǔn)器具器具名稱規(guī)格型號測量范圍器具編號不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差有效期至序號校準(zhǔn)項目誤差校準(zhǔn)值不確定度U（k=2）1外觀檢查2滑塊質(zhì)量3靜摩擦系數(shù)（%）4動摩擦系數(shù)（%）5滑塊的移動速度第X頁，共X頁附錄C測量不確定度評定示例C.1摩擦系數(shù)測定儀的滑塊質(zhì)量示值誤差不確定度評定C.1.1概述C.1.1.1校準(zhǔn)條件：室溫應(yīng)在（15～35）℃范圍內(nèi)，濕度（20％～70％）RH。C.1.1.2測量原理由電子天平對摩擦系數(shù)測定儀的滑塊組件進(jìn)行10次測量，取其平均值作為標(biāo)準(zhǔn)值，并計算滑塊質(zhì)量示值誤差。C.1.2測量模型 （C-1）式中：—滑塊質(zhì)量示值誤差，；QUOTE—滑塊質(zhì)量標(biāo)稱值，；—滑塊測量3次的平均值，。C.1.3滑塊質(zhì)量示值誤差不確定度評定C.1.3.1由電子天平測量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度由電子天平對測定儀滑塊組件進(jìn)行10次重復(fù)性測量，示值分別為200.508g、200.508g、200.509g、200.508g、200.509g、200.510g、200.509g、200.508g、200.509g、200.509g，采用A類方法進(jìn)行評定。單次實驗標(biāo)準(zhǔn)差：實際工作中以3次測量的平均值作為校準(zhǔn)結(jié)果，故重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：C.1.3.2由電子天平引起的不確定度的評定電子天平分度值為0.001g，則認(rèn)為其均勻分布，可用B類評定其標(biāo)準(zhǔn)不確定度：C.1.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定輸入量、彼此獨立不相關(guān)，則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：C.1.5擴展不確定度的評定取包含因子，擴展不確度為：C.2摩擦系數(shù)測定儀的靜摩擦系數(shù)相對誤差不確定度評定C.2.1概述C.2.1.1校準(zhǔn)條件：室溫應(yīng)在（15～35）℃范圍內(nèi)，濕度（20％～70％）RH。C.2.1.2測量方法摩擦系數(shù)測定儀對同一批試驗樣品在短時間內(nèi)分別三次測得靜摩擦系數(shù)平均值。將標(biāo)準(zhǔn)測力儀連接到滑塊組件上，啟動摩擦系數(shù)測定儀，在滑塊從相對靜止到相對滑動時，在短時間內(nèi)對同一批試驗樣品分別三次測試得出拉力值平均值，按公式（2）計算得靜摩擦系數(shù)。C.2.2測量模型（C-2）式中：—靜摩擦系數(shù)相對誤差；—由摩擦系數(shù)測定儀數(shù)據(jù)得到的靜摩擦系數(shù)；—由標(biāo)準(zhǔn)測力儀數(shù)據(jù)得到的靜摩擦系數(shù)；—標(biāo)準(zhǔn)測力儀測得滑塊從相對靜止到相對滑動時拉力峰值的平均值；—滑塊質(zhì)量平均值；—當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。C.2.3靜摩擦系數(shù)相對誤差不確定度評定標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源包括：摩擦系數(shù)測定儀測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量、標(biāo)準(zhǔn)測力儀測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量、標(biāo)準(zhǔn)測力儀準(zhǔn)確度等級引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量、滑塊質(zhì)量示值誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。當(dāng)?shù)刂亓铀俣纫氲牟淮_定度分量太小，因此可忽略不計。C.2.3.1摩擦系數(shù)測定儀測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度在相同的測量條件下，重復(fù)性測量10次，摩擦系數(shù)測定儀示值分別為：0.5252、0.5186、0.5222、0.5201、0.5201、0.5201、0.5237、0.5217、0.5186、0.5166。采用A類方法進(jìn)行評定。因此，經(jīng)計算得，摩擦系數(shù)測定儀算術(shù)平均值為：單次實驗標(biāo)準(zhǔn)差：實際工作中以3次測量的平均值作為校準(zhǔn)結(jié)果，故實測值靜摩擦系數(shù)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：C.2.3.2由標(biāo)準(zhǔn)測力儀引入的不確定度標(biāo)準(zhǔn)測力儀引起的不確定度來源是由標(biāo)準(zhǔn)測力儀測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度和標(biāo)準(zhǔn)測力儀準(zhǔn)確度等級引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。C．2.3.2.1標(biāo)準(zhǔn)測力儀測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(jù)在相同的測量條件下，標(biāo)準(zhǔn)測力儀重復(fù)性測量10次，示值分別是：1.032、1.019、1.026、1.022、1.022、1.022、1.029、1.025、1.019、1.015（單位：N）。采用A類方法進(jìn)行評定。經(jīng)計算得，標(biāo)準(zhǔn)測力儀算術(shù)平均值為：單次實驗標(biāo)準(zhǔn)差：實際工作中以3次測量的平均值作為校準(zhǔn)結(jié)果，故標(biāo)準(zhǔn)測力儀測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度C.2.3.2.2由標(biāo)準(zhǔn)測力儀準(zhǔn)確度等級引入的不確定度由標(biāo)準(zhǔn)測力儀檢定證書可知其準(zhǔn)確度等級為0.5級，采用B類方法進(jìn)行評定，按均勻分布考慮，取，則故由標(biāo)準(zhǔn)測力儀引入的不確定度為：C.2.3.3由靜摩擦系數(shù)測定儀滑塊組件質(zhì)量引起的不確定度C.2.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定C.2.4.1靈敏系數(shù)C.2.4.2各不確定度分量匯總，如下表：不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度靈敏系數(shù)輸出量標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量摩擦系數(shù)測定儀測量重復(fù)性引入的不確定度1.482×10-31.912.83×10-3標(biāo)準(zhǔn)測力儀引入的不確定度4.10×10-3N-0.97N-13.98×10-3滑塊質(zhì)量允差0.47×10-6kg4.97kg-12.34×10-6（可忽略不計）C.2.4.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度C.2.4擴展不確定度評定取包含因子，擴展不確度為：C.3摩擦系數(shù)測定儀的滑塊移動速度示值誤差不確定度評定C.3.1概述C.3.1.1校準(zhǔn)條件：室溫應(yīng)在（15～35）℃范圍內(nèi)，濕度（20％～70％）RH。C.3.1.2測量方法在設(shè)置滑塊移動速度的范圍內(nèi)，選擇常用的試驗速度為校準(zhǔn)點，移動距離選擇1min的滑塊移動距離。C.3.2測量模型 （C-2）式中：—滑塊移動速度示值誤差，mm/min；—摩擦系數(shù)測定儀設(shè)定滑塊移動速度值，mm/min；—滑塊移動距離平均值，mm?！瑝K移動3次測量的時間平均值，min。C.3.3滑塊移動速度示值誤差不確定度評定標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源包括：游標(biāo)卡尺測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量、游標(biāo)卡尺最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量、電子秒表測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量、電子秒表最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。C.