1、织物风格仪校准规范编制说明一、任务来源中国纺织工业联合会于 2017 年 8 月 2 日印发关于下达 2017 年纺织计量技术规范制修订计划的通知（中纺联科标函201714 号），下达织物风格仪校准规范（计划号：JJFX（纺织）007-2017），该规范是对 JJF（纺织）035-2006织物风格仪校准规范的修订，由河南省纺织产品质量监督检验院和莱州市电子仪器有限公司负责起草。二、编写意义织物的风格指标是服装在设计和穿着过程中的重要指标，它关系到其成品的穿着舒适度和视觉美感。组成织物的原料和织物制成工艺让织物本身所固有的性、状作用于人的感觉器官所产生的综合效应（触觉、视觉、听觉）为织物风格。这
2、些综合感官效应中以力的形式来反映的技术特征则可用仪器客观评价，风格仪应运而生。风格是用多项力学量的原理来测定织物风格的各项指标，是以力和位移两个物理量用科学的方法测量织物的各项机械性能，用数据来评定和反映织物的各项风格指标，达到织物风格测定数字化，通过数据分析，客观反映织物产品的特征与风格指标。国外有 KES 和 FAST 织物风格仪。国产织物风格仪（以下简称风格仪）是我国业内专家上世纪末研发的仪器，在国家所有涉及到风格仪的教科书上面均有介绍，风格仪是基于电测法测试并显示负荷值和位移示值，并由此引申出多种测试功能的织物风格特性测试仪器。它以多种测试形式测试棉、毛、丝、麻、化纤及混纺、交织、针织
3、织物触觉和风格特性的指标，包括摩擦、交织阻力、抗弯、测厚、平整和起拱指标的测试。国内二十多年前制定的织物风格仪标准也有了显著性进步：在织物表面摩擦方面的测试得到了充实和扩展，在弯曲测试的夹持方式方面和测试头的应用也有了合理改进（避免了测试中的试样歪斜），但是在 2013 年行业标准复审项目中，有关标委会对 “FZ/T 01054.3-1999、FZ/T 01054.5-1999、FZ/T 01054.6-1999”等标准提出了废止建议，其具体理由为：“FZ/T 01054.3 标准可由FZ/T 01113-2012织物小变形剪切性能的试验方法代替，建议废止。FZ/T 01054.5 标准可由F
4、Z/T 01114-2012 织物低应力拉伸性能的试验方法代替，建议废止。FZ/T 01054.6 标准可由FZ/T 01115-2012织物表面粗糙性能的试验方法代替。”国标委委员张国权提出了“不同意”的具体理由，并提交了大量我国知名专家编撰的现行教科书的论证，并提出“风格仪一直是大专院校和科研单位所重视的仪器。所以保证风格仪负荷及位移的准确性是十分必要的。 ”的请求。目前被废止的标准已经得到了重新制订并反映了当前的技术进步水平。国内二十多年前制订的织物风格仪检定规程（JJG（纺织）-045-90）在 2006 年重新备案审查时更改为 JJF（纺织）035-2006 校准规范，但技术内容未同
5、步修改。随着新标准的制、修订，对 JJF（纺织）035-2006 进行修订势在必行，以使织物风格仪保持受控、准确可靠有技术法规依据。三、编写过程织物风格仪校准规范编写一波三折。在中国纺织计量技术委员会及国家纺织计量站等领导的1关心指导下，由河南省纺织产品质量监督检验院和莱州市电子仪器有限公司于 2014 年 3 月组成了织物风格仪校准规范的编制小组。编制小组研究了仪器的结构、原理、使用标准等。根据风格仪主要由负荷示值及位移示值两部分组成的特点，于 2014 年 5 月编制了织物风格仪校准规范（征求意见稿） ，结果就在同期：国家工信部 2014 年 5 月第 33 号公告发布了 1130 项行业
6、标准，纺织行业 70 项标准继续有效 42 项、修订 23 项、被废止的 5 项纺织行业标准中就包含了上述 3 项标准，在国标委委员的多次书面有理有据的陈述下历经 5 年时间这些标准重新得到了修订，也是风格仪规范再次得到重生。四、参考资料及借鉴1.风格仪的技术要求 总结了相关标准中对仪器详尽的技术要求，满足标准要求、根据现代技术适当高于要求是本规范撰写宗旨。 2.零漂和标定点漂移 JJG（纺织）016-2010 电子式单纤维强力仪校准规范、JJG（纺织）047-2012 电子式单纱强力机（仪）校准规范中均对零漂和标定点漂移做了校准要求，原 JJG（纺织）045-91 织物风格仪检定规程中没有规
7、定，但是有相同功能的稳定性的规定要求。根据当前电子式强力试验机的技术发展状态。修订规范撰稿时将稳定性的规定要求修改变为了目前大家比较认可的对短时漂移量和长时漂移量校准要求。3 检定器具3.1 力值砝码 原 JJG（纺织）045-91 织物风格仪检定规程（下称检定规程）中规定用“专用力值砝码” ，根据风格仪标准 5.1 和规程 3.2 的要求最小示值为 0.1cN，这对采用数字技术技术用0.00cN 单位保证计量的仪器是比较宽松的，因此，修订规范撰稿时修改为“标准力值砝码”备注：允许用质量砝码换算。意在满足检测、减少计量成本、质量砝码常规常备的实用意义。3.2.长度量具与校准3.2.1 长度校准
8、 是该规范的难点，众所周知游标卡尺的精度为 0.02mm，在不断位移的仪器上进行反复不间断测试同一件物质的误差为 0.01mm 时，其误差有可能不是仪器和计量器具，有可能是计量放置块规或量杆手法和器具除尘处理，甚至误差来源于温度变化导致。撰写规范的计量器具合理选型是难点之一。3.2.3 量块的选型和难度 本仪器的长度量具选型和计量校准是本规范的难点原检定规程中规定用的 1mm100mm 块规，用 1mm100mm 块规检测 FZ/T01054.1 标准 5.1.2 规定的“误差不超过0.01mm”和“误差不超过0.05mm” ，显然需要高质量的块规，这些块规肯定需要专业定制，这样的计量成本不可
9、小觑。3.2.4 校对量杆 在张森高工的指导下选用计量单位常规量具千分尺和显微镜盖玻片和载玻片，用其计量3mm 内的小动程误差；用如图 1 所示千分尺附件“校对量杆”替代块规校准大于 3mm 动程误差计量。千分尺和校对量杆都有绝热环，可以避免将人体体温传导给标准器，盖玻片和载玻片是玻璃制品，均匀的平整度和稳定 25mm 校对量杆50mm 校对量杆75mm 校对量杆100mm 校对量杆图 1 校对量杆2的物理性能和千分尺配合满足 3mm 动程内高低档量程校准。校对量杆可以满足千分尺的零位校准成为国标中千分尺零位校准器具，让符合国标的计量器具满足风格仪其同标计量单位的零位校准，依据得体，理由充分。
10、3.2.5 小于 3mm 动程误差校准 用 0mm25mm 千分尺来传递量取显微镜盖玻片和载玻片的实际厚（高）度，作为 3mm 内动程的高低档计量器具。显微镜盖玻片和载玻片唾手可得，盖玻片一般为0.2mm，用盖玻片计量 3mm 内的小动程误差；常见载玻片厚度规格 1mm3mm 任意可选，用载玻片计量 3mm 内的大动程误差。事实证明千分尺来传递厚（高）度切实可行，千分尺的分辨率为0.01mm，实际观察可细分为 0.01mm 的 1/41/5 分度；这样的分度可以保证0.01mm 的精度，也方便了计量和降低了计量成本。3.2.6 大于 3mm 动程误差校准 校对量杆解决了3mm 动程计量误差，既
11、保证了“块规”精度，又减少了计量成本，关键是常用和通用的计量器具来源比较专用块规要快速、容易、成本低。3.3 夹持系统和主要配件校准 3.3.1 主要配件校准 长度校准除了上述千分尺，还有沿用了传统常规计量器具： 0mm150mm 游标卡尺和 150mm 直尺。这些计量器具是本规范比检定规程增加的计量器具，虽然这些器具综合成本高于块规，但是这都是计量单位常规、常备计量器具。由于检测项目多，最重要的是检验方法和检具的合理结合，可以顺手直观、合理的使用常规检具，快速校准项目繁多的夹具尺寸和配件尺寸。3.2.4 其他检具 检具中增加了 200g 天平，标准中对摩擦头和重锤有重量要求，增加天平的原因是
12、弥补摩擦头和重锤重量校准。检定规程中没有对起拱用 48mm 直径半球体弧度校准，增加 R24 半圆规为校准 48mm 直径半球体。五、位移校准验证实践1 验证难点 众所周知：游标卡尺的精度是 0.02mm，千分尺精度 0.01mm，风格仪的位移分辨力也是 0.01mm，0.01mm 的计量属高精度的计量，对仪器和校准工作者均是一种考核。检定规程对位移动程校准的过程主要描述如下：l21 横梁速度置于 0.75mm/min 档，测力传感器托盘中置150cN 力值砝码，功能键置“压缩” ，分别调整“粗调” 、 “细调” ，使负荷示值为全零，启动横粱下降，密切注视针尖与工作台接触时，横梁必须自停，(万
13、一发生失控现象，立即按“停止“键)将位移数显部分清零；分别记下当时负荷示值及位移模拟显示量(mm)，按上述方法重复三次，要求三次负荷示值差异不超过 5cN，否则将该次记录取消重做，必要时横梁可采用手动下降方式以保证负荷示值不超差。三次有效试验位移量示值的平均值即为 (mm)。l22 工作台上分别放置1、2、3、5、10、20、30、50、100mm 块规(使用中可选检常用点)，按 l21 方法使专用触针尖与块规接触，读取位移显示值(数字量模拟量)，每个块规重复三次，按下式计算位移示值误差”编制小组成员按照检定规程的检定方式对仪器规范进行了试套工作。起草规范和检定规程不同的 1. 速度修改幅度较
14、大，速度由 0.75mm/min 修改为 12mm/min（可以设定其他速度，须在校准报告中注明） 。2.没有在“测力传感器托盘中置 150cN 力值砝码” 。特别是在位移动程误差进行校准时多做了一些试验，并且做了记录。从测得结果记录分析，两项改动对于计量性能没有明显差异。2 修改理由 32.1 速度修改理由 2.1.1 在 0.75mm/min 的速度条件下，如进回程速度相同，仅 4 个校对量杆的清零时间约需677min，尚不包含校准时间，速度如若设定在 12mm/min，4 个校对量杆的清零时间约需 42min。2.1.2 做过大量试验，速度高低对于测得结果影响不大，因此修改为 12mm/
15、min，既然速度修改了，由于种种原因在校准时或许用了其他速度，也是允许的，括号中注明可以设定其他速度，须在校准报告中注明。2.1.3 标准中共有 4 种必须具有速度，由最低 0.75mm/min 提升至 48mm/min 最高档，理论上显然不合情理（试过差异不大，当然要用也是允许的） ，这样也为校准工作人员节约了 16 倍以上的时间。2.2 托盘中没有放 150cN 力值砝码理由 众所周知，所有力值传感器在测力时均有位移，换而言之，传感器没有位移，是无法测试出力值的。力值传感器有很多种形式，过去风格仪用的电感式传感器，这种传感器在测力时位移较大，位移根据负荷大小的差距很大，所以需要用砝码压重来
16、消除这个位移（间隙） ；其次位移较大的传感器是涨丝式传感器，位移最小的是电阻应变片式传感器，目前纺织业的从小力值的单纤维强力仪到大力值的织物强力仪均使用电阻应变片式传感器，风格仪也是选用了该形式传感器。3 测试记录 风格仪的位移系列校准属精细型的技术校准，是一种对仪器和对校准工作者人员的考核：工作者要细致、耐心，充分考虑微观方面的客观因素，例如尘埃因素、研合手法等，以消除人为误差。从现场校准情况来看，规范中的校准方法是可行的，以下是小组测试人员作出的测试报告，报告的测试项目如下：从低至高共计做了 11 组试验，每组 10 次，3mm 左右位移低量程误差较严：误差不超过0.01mm。载玻片和载玻
17、片配合千分尺，是否可行？为检验可行性做的试验较多，共 6组，第 4 组因为离 2mm 有 2.12mm 的 50 次，没有做够，但是也统计上了，以备参考。试验发现薄薄的盖玻片有很好的帖服性能，可以和载玻片研合增高，实践证明用张森高工的指导下：选用计量单位常规量具千分尺量取载玻片和载玻片配合方案对于3mm 高度的校准没有问题；选用千分尺校对量杆且不说来源方便、降低成本，最重要的是有据可查、依据充分。范围内的校准记录请见表 1 动程测试记录。表 1 动程测试记录 单位：mm序号 高度 第 1 组 第 2 组 第 3 组 第 4 组 第 5 组 最大 最小 平均值 误差 试验单号1 0.2mm 0.
18、208 0.2 0.2 0.2 0.201 0.21 0.20 0.202 0.002 418151022-47302 0.93mm 0.931 0.933 0.923 0.925 0.927 0.94 0.92 0.928 -0.002 418160800-22233 2.12mm 2.126 2.130 2.121 2.121 2.129 2.130 212 2.125 0.005 509094513-53154 2.32mm 2.318 2.315 这一组不完善，仅 20 次 2.33 2.31 2.317 -0.003 4181625525 2.77mm 2.773 2.777 2.7
19、60 2.766 2.766 2.78 2.76 2.768 -0.002 509090236-16486 2.97mm 2.970 2.970 2.971 2.973 2.976 2.98 2.97 2.972 0.002 509092238-37287 3.64mm 3.646 3.646 3.641 3.639 3.646 3.65 3.63 3.644 0.004 421155328-1612288 25mm 25.037 25.030 25.037 25.033 25.050 25.080 24.99 25.037 0.037 421161823-37129 50mm 50.037
20、50.026 50.047 50.043 50.030 50.06 50.01 50.037 0.037 422084713-90658410 75mm 74.987 74.998 75.003 74.999 75.038 75.05 74.098 75.005 0.005 422091927-9425311 100mm 100.036 100.022 100.041 100.027 100.039 100.05 100.01 100.033 0.033 台式电脑六、修改内容1 增减项目汇总及理由 本规范共 33 大项校准项目，再把试样夹持器和测试项目配件校准项目相加后共 47 项校准项目；检
21、定规程则有 24 大项综合校准项目。增加和减少检查项目综合统计如下说明。1.1 增加了对技术指标和操作步骤说明的描述，依据 GB/T9969。1.2 增加了对仪器大气、基础和周边环境要求，这些要求针对其试验特征是必须的。1.3 增加了对于负荷上限和位移安全保护，这对于多功能、拉压测力仪器是必须的。1.4 增加了负荷显示要求，FZ/T01054 之 5.2.1 有明确要求规定。1.5 减少了仪器内部电池检查，新型仪器没有电池。1.6 减少了对仪器调零等功能检查，新型仪器自动清零。2 各种要求 本规范和检定规程对应各种要求统计内容缩写如表 2。53 校准步骤 3.1 保留和增加校准内容本规范和检定
22、规程对应检查统计内容缩写如表 3。章节 本规范 章节 JJG（纺织）045-915.1.1 铭牌及接地标识和接地点。 1.1 铭牌5.1.2 风格仪配备附件与功能 1.3 附件5.1.3 接插件、开关、旋钮、按键、打 印装置 1.2 旋钮、操作键等要求5.1.4 说明书须标明功能、指标及操作 步骤 无（说明书是交付产品的必备部分）5.1.5 风格仪使用大气环境要求 无（仪器适应大气环境要大于使用环 境）5.1.6 风格仪使用基础环境要求 无（很重要，直接影响测得结果）5.1.7外观及附件要求风格仪使用周边环境要求外观及基本状态无（很重要，直接影响测得结果）5.2.1 风格仪与外壳绝缘电阻应5
23、1.4 不带记录器5，带记录器35.2.2 外壳与接地端连接电阻1 1.4 接地良好5.2.3 位移安全保护系统要求 无（功能多，基础保护）5.2.4安全保护 负荷力上限值安全保护要求 无（功能多，基础保护）5.3.1 各传动部分、加、卸负荷要求 1.7 横梁传动机构要求5.3.2 控制、设定、显示、打印各部分 要求 2.1 2.12.2 具体说明5.3.3 负荷测量系统自动清零功能要求 1.6 调零功能要求5.3.4 位移测量系统自动清零功能要求 2.1.1 具体说明5.3.5 测头自停和自动返回要求 2.1.2 具体说明5.3.6 夹持器及测试项目配件要求：附 录 B 5 检具要求（仅 3
24、 项）5.3.7控制及传动系统电器设备和气动设备要求 6负荷及位移控制整机具备抗干扰能力序 1 负荷显示要求 无（ FZ/T01054 之 5.2.1 有要求）序 2 满负荷量程要求 3.1 示值范围要求序 3 零点漂移量要求 3.5 稳定性误差类似于漂移量序 4 标定点漂移要求 3.5 稳定性误差类似于漂移量序 5 相对分辨力要求 3.2 最小示值 0.1cN序 6 鉴别力要求 3.2 最小示值要求序 7 示值误差要求 3.3 示值误差序 8负荷示值校准示值变动差要求 3.4测力系统主要技术要求示值变动差要求序 9 位移动程要求 4.2 示值误差间接要求序 10 位移分辨力要求 4.1 最小
25、示值序 11 位移显示要求 4.1 数字量模拟量序 12 位移示值误差要求 4.2 示值误差序 13 位移示值变动性要求 4.3 示值变动差要求序 14 位移速度要求 4.5 位移速度要求序 15位移校准位移速度误差要求 4.5 位移速度误差表 2 本规范和检定规程对应各种要求统计内容6表 3 本规范和检定规程对应检查统计内容3.2 删除检定规程内容章节 JJG（纺织）045-91 检定规程内容 删除理由9.3 机内干电池检测 目前仪器内部没有电池10.2.3 打印机工作状态检测 当前打印机均和电脑通讯，属于消耗材料范畴11.4 位移稳定性检定 目前仪器在没有接到指令下，不会有位移11.5 四
26、角误差检定 目前仪器四角误差不会超过 0.1cN章节 本规范 章节 JJG（纺织）045-917.1 检查铭牌、标记、说明书符合 5.1 的要求 9.1 检查铭牌、外观及附件 符合 1.11.3 要求7.2.1 绝缘电阻应符合 5.2.1 要求 9.2 符合 1.4 要求7.2.2 接地线与金属机壳电阻 应符合 5.2.2要求 无 增加理由：标准 GB/T2611-7.2-3 有要求7.2.3 位移安全极限 符合 5.2.3 要求 无 增加理由：标准 FZ/T01054.1-5.1.2 有要求7.2.4 负荷安全极限 应符合 5.2.4 要求 无 增加理由：标准 FZ/T01054.1-5.2
27、 有要求7.3.1 功能检查 符合 5.3.15.3.2 的要求 9.4 分别调整同时观察 满足 1.61.6.4 要求7.3.2 负荷自动清零检查 符合 5.3.3 要求 10.1 调整清零 符合 2.1.1 要求7.3.3 位移自动清零检查 符合 5.3.4 要求 10.2 调整清零 符合 2.1.2 要求7.4.1 负荷显示状态检查 符合表 2 序号 1 要求 无 增加理由：标准 FZ/T01054.1-5.2 有要求7.4.2 满负荷量程检查 符合表 2 序号 2 要求 11.1 加载砝码 符合 3.13.2 要求7.4.3 零点漂移量校准 符合表 2 序号 3 要求 无 增加理由：无
28、零点漂移量校准7.4.4 标定点漂移量校准 符合表 2 序号 4 要求 11.4 稳定性（漂移量）符合 3.5 要求7.4.5 鉴别力的校准 符合表 2 序号 6 要求 11.1 交替加载砝码 符合 3.13.2 要求7.4.6 负荷示值的校准 符合表 2 序号 7、8要求 11.211.3 不应超过 3.3、3.4 要求7.5.1 位移动程校准 满足表 2-9、说明书相吻合 无 增加理由：标准 FZ/T01054.1-5.2.1 有要求7.5.2 位移分辨力校准 应符合表 2 序号 10要求 无 增加理由：标准 FZ/T01054.1-5.1.2 有要求7.5.3 位移显示功能校准 应符合表 2 序号 11要求 12.1 调整零位7.5.4 位移示值误差、变动差校准 符合表 2要求 12.212.3 符合 4.2、4.3 要求7.5.5 传感器位移速度误差校准 应符合表 2要求 12.5 0.75、3、12、48mm/min 各档检 3 次计算附录 C 试样夹持器及配件校准 13 夹具检定（丰富了内容）7七、重大分歧意见的处理情况无。八、行业计量技术规范中涉及专利的声明无。九、与现行相关法规、规章及相关计量技术规范的协调性目前未发现有相关类似的该类型仪器校准规范。十、其它应当予以说明的事项无。校准规范起草小组2018 年 8 月 16 日
