楊金雪　唐克虎　莊超

摘 要：本文主要介紹了通過實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)來確定安全氣囊體發(fā)生器用過濾網(wǎng)焊接強(qiáng)度測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度及測試系統(tǒng)的有效性的方法，包括測試樣品的選擇、不確定度的計(jì)算等，最終得到En≤1，此次實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)結(jié)果為滿意。

關(guān)鍵詞：氣體發(fā)生器過濾網(wǎng) 焊接強(qiáng)度 實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)

Application of Laboratory Comparison in Welding Strength Test of Filter Screen of Gas Generator

Yang Jinxue Tang Kehu Zhuang Chao

Abstract：This paper mainly introduces the method of determining the accuracy of the welding strength test data and the effectiveness of the test system of the filter screen of the airbag body generator through the comparison between laboratories， including the selection of test samples， the calculation of uncertainty， etc.， and finally gets en ≤ 1， which is satisfactory.

Key words：gas generator filter screen， welding strength， interlaboratory comparisons

1 前言

過濾網(wǎng)是煙火式安全氣囊氣體發(fā)生器的重要組件，其主要作用是降低氣體發(fā)生器點(diǎn)爆后的燃?xì)鉁囟炔⑦^濾燃燒殘?jiān)瑥亩鴾p少氣囊模塊展開時(shí)產(chǎn)生器內(nèi)膨脹氣體對(duì)安全氣囊的沖擊和灼傷。

為保證氣體發(fā)生器過濾網(wǎng)的焊接強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)及技術(shù)要求，必須對(duì)其進(jìn)行檢測，同時(shí)為驗(yàn)證測試結(jié)果的準(zhǔn)確度及測試系統(tǒng)的有效性，符合實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則的要求，需對(duì)該測試項(xiàng)目進(jìn)行能力驗(yàn)證。

然而由于此測試方法并非常用方法且無相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)，無法參加能力驗(yàn)證計(jì)劃及測量審核內(nèi)容，因此計(jì)劃采用實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)方法，通過對(duì)測試數(shù)據(jù)差異進(jìn)行分析計(jì)算，比較不同實(shí)驗(yàn)室間的測試差異水平，以評(píng)價(jià)本實(shí)驗(yàn)室測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度及測試系統(tǒng)的有效性。

2 比對(duì)計(jì)劃

經(jīng)聯(lián)系并調(diào)研，計(jì)劃選擇使用同類型檢測設(shè)備及檢測方法的A實(shí)驗(yàn)室作為此次氣體發(fā)生器過濾網(wǎng)焊接強(qiáng)度測試項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)的第二方實(shí)驗(yàn)室。

由于氣體發(fā)生器過濾網(wǎng)焊接強(qiáng)度測試為破壞性實(shí)驗(yàn)，無法進(jìn)行重復(fù)測試，因此計(jì)劃選擇同一生產(chǎn)批次過濾網(wǎng)，將其看作彼此間無差異或差異極小的產(chǎn)品作為測試樣品。

最后共選取過濾網(wǎng)4件（同一批次取4件樣品測試），本實(shí)驗(yàn)室及第二方實(shí)驗(yàn)室分別測試2件，并計(jì)算測試平均值。

選取的待測試過濾網(wǎng)，其配套用氣體發(fā)生器型號(hào)為DAB-3，生產(chǎn)批次N114批，焊接強(qiáng)度規(guī)格≥1000N。測試過程及數(shù)據(jù)如下：

3 本實(shí)驗(yàn)室測試

3.1 檢測使用的儀器設(shè)備

微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)，型號(hào)：CMT6104，準(zhǔn)確度等級(jí)：0.5級(jí)，檢定結(jié)果：合格;

設(shè)備專用工裝夾具。

3.2 檢測程序

將待測過濾網(wǎng)剪開，注意剪切位置與點(diǎn)焊位置保持對(duì)中，然后將除第一層與最后一層的過濾網(wǎng)拉直外，其它層過濾網(wǎng)進(jìn)行折疊，不影響夾具固定即可。

選擇適當(dāng)裝夾具并安裝固定在萬能試驗(yàn)機(jī)上，連接設(shè)備傳感器，然后將被測件上下夾緊固定在測試夾具中間。

打開測試軟件，選擇并設(shè)置測試信息，按下位移調(diào)節(jié)面板上的拉升開始鍵;待拉伸機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償?shù)搅泓c(diǎn)后，點(diǎn)擊程序界面右側(cè)的“實(shí)驗(yàn)進(jìn)程”按鈕，設(shè)備自動(dòng)開始試驗(yàn)。

待樣件斷裂后，試驗(yàn)結(jié)束，設(shè)備自動(dòng)生成完整測試曲線及數(shù)值。

3.3 數(shù)學(xué)模型

測量結(jié)果由萬能試驗(yàn)機(jī)直接生成數(shù)據(jù)得到，即：

式中：Y——過濾網(wǎng)保護(hù)套焊接強(qiáng)度測試數(shù)據(jù)，單位N;

X——過濾網(wǎng)保護(hù)套焊接強(qiáng)度測試數(shù)據(jù)，單位N。

3.4 測試采集數(shù)據(jù)如下：

表1 單位：N

3.5 不確定度計(jì)算

3.5.1 靈敏系數(shù)

測量結(jié)果由萬能試驗(yàn)機(jī)直接生成，應(yīng)用簡易方法，u（X）的靈敏系數(shù)c1=1，u（R）的靈敏系數(shù)c2=1。所以，氣體發(fā)生器過濾網(wǎng)焊接強(qiáng)度測量值X的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

（1）

式中：uc（Y）——Y的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度;

u（X）——測量系統(tǒng)誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度;

u（R）——測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

3.5.2 不確定度來源

過濾網(wǎng)焊接強(qiáng)度測試的不確定度來源主要包括：

a、重復(fù)性不確定;

b、測量系統(tǒng)不準(zhǔn)確;

3.5.3 過濾網(wǎng)焊接強(qiáng)度測試重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

由表1可得，用極差法分析重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

U（X）=? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（2）

R-極差

C-極差系數(shù)

計(jì)算可得：

U（X）==39.9716（N）

因此，氣體發(fā)生器過濾網(wǎng)焊接強(qiáng)度測試，由重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：39.9716N。

3.5.4 由于測量系統(tǒng)不準(zhǔn)確引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量按B類評(píng)定。

其中萬能試驗(yàn)機(jī)的準(zhǔn)確度等級(jí)：0.5級(jí);根據(jù)測量結(jié)果：

α=0.005=0.005×2052.0015=10.2600（N）

假設(shè)為均勻分布，則k=，可得其對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

（3）

α-最大允許誤差

計(jì)算可得：

U（R）==5.9237N

因此，氣體發(fā)生器過濾網(wǎng)焊接強(qiáng)度測試，由測量系統(tǒng)不準(zhǔn)確引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：5.9237 N。

3.5.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

由于以上兩分量由不同的體系產(chǎn)生，可以認(rèn)為它們之間相互獨(dú)立，所以：

3.5.6 不確定度分量匯總表

過濾網(wǎng)保護(hù)套焊接強(qiáng)度測試不確定度分量匯總表如下：

表2 單位：N

3.5.7 擴(kuò)展不確定度評(píng)定

取包含因子k=2，則過濾網(wǎng)焊接強(qiáng)度測試的擴(kuò)展不確定度：

? ? ? ?（4）

計(jì)算可得：

=2×40.4082=80.8164N

所以，該氣體發(fā)生器過濾網(wǎng)焊接強(qiáng)度測試結(jié)果為（2052.0015±80.8164）N，擴(kuò)展不確定U=80.8164N，它是由標(biāo)準(zhǔn)不確定度=40.4082（N）乘以擴(kuò)展因子k=2而得到。

4 A實(shí)驗(yàn)室測試

4.1 測試數(shù)據(jù)

A實(shí)驗(yàn)室氣體發(fā)生器過濾網(wǎng)焊接強(qiáng)度測試數(shù)據(jù)如下：

表3 單位：N

4.2 不確定度計(jì)算

由于A實(shí)驗(yàn)室未提供其測試擴(kuò)展不確定度，因此采用本中心給出的測量結(jié)果不確定度80.8164N作為計(jì)算依據(jù)，即UX1=UX1。

5 比對(duì)

依據(jù)公式：

（5）

X1—本實(shí)驗(yàn)室給出的測量結(jié)果

X2—A實(shí)驗(yàn)室給出的測量結(jié)果

UX1—本實(shí)驗(yàn)室給出的測量結(jié)果擴(kuò)展不確定度

UX2—A實(shí)驗(yàn)室給出的測量結(jié)果擴(kuò)展不確定度

若|En|≦1為滿意，若|En|>1為不滿意。

計(jì)算結(jié)果如下：

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，|En|=0.18≤1，因此此次實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)，評(píng)價(jià)結(jié)果為滿意。

6 結(jié)論

通過此次實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)并計(jì)算，得到En值≤1，所以，可認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)室氣體發(fā)生器過濾網(wǎng)焊接強(qiáng)度測試數(shù)據(jù)與A實(shí)驗(yàn)室測試數(shù)據(jù)差異較小，此次比對(duì)結(jié)果為滿意。

經(jīng)測試結(jié)果的不確定計(jì)算可得，氣體發(fā)生器過濾網(wǎng)焊接強(qiáng)度測試，其不確定度來源主要為重復(fù)性測試引入的;相較而言，設(shè)備誤差引入的不確定度可忽略不計(jì)。而由于該測試為破壞性測試，同一生產(chǎn)批次的產(chǎn)品間差異客觀存在，因此可認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)室在該測試過程中測試結(jié)果準(zhǔn)確可信，主要測試誤差為測試樣品間差異。

為更好的滿足能力驗(yàn)證的要求，增加比對(duì)結(jié)果可信度，可參照上述方法，繼續(xù)聯(lián)系更多實(shí)驗(yàn)室參加比對(duì)活動(dòng)。

安全氣囊氣體發(fā)生器用過濾網(wǎng)或相近特性樣品生產(chǎn)企業(yè)可參照上述方法進(jìn)行能力驗(yàn)證活動(dòng)，包括不確定度的計(jì)算，比對(duì)計(jì)劃的編制等，提高實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理能力，滿足能力認(rèn)可準(zhǔn)則的要求，保持質(zhì)量管理體系的長期有效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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