一、透氣性測試的影響因素
透氣性試驗的影響因素較多,例如傳感器的精度、有效量程、系統泄漏、試樣處理、材料特性、試驗環(huán)境、硬件設計、軟件處理等等。其中很多影響因素都是由設計的先天性決定的,從應用的角度看,使用者關(guān)心的不是制造商是如何改善這些條件的,而是達到什么要求,滿(mǎn)足什么條件之后,才能獲得客觀(guān)準確的試驗數據,本文介紹兩項主要衡量指標——“空白試驗”以及試驗結果重復性。
二、“空白試驗”數據
1、“空白試驗”
“空白試驗”是設備綜合誤差的反映。測試誤差是因為透氣性測試中確實(shí)存在無(wú)法得到有效改善的影響因素,比如系統泄漏以及其它不可預知的因素。雖然在透氣測試標準中一直沒(méi)有明確“空白試驗”,但有關(guān)“空白試驗”的檢測工作已經(jīng)得到了社會(huì )的廣泛認可。
2、VAC-V1的“空白試驗”數據
為了獲得所有因素的綜合影響數值,VAC-V1使用認為完全不透氣的試樣按正常的操作程序進(jìn)行試驗,然后來(lái)觀(guān)察系統泄漏以及其它因素對整個(gè)設備的綜合影響。由這種方法得的“空白試驗”數值來(lái)確定設備的優(yōu)劣更具可信度。
LABTHINKVAC-V1的“空白試驗”使用55μM的銅箔(也可采用較厚的鋁箔試樣)作為試樣進(jìn)行試驗,嚴格密封,系統抽真空48H(進(jìn)入測試狀態(tài)前,上下腔真空度要在10PA以下),使用VAC-V1的常規體積(該設備具有可選的擴展體積功能)進(jìn)行試驗。為了分析環(huán)境溫濕度變化對試驗的影響,沒(méi)有啟動(dòng)設備的自控溫功能。得到壓力時(shí)間變化曲線(xiàn)如圖1。(另外也有溫度時(shí)間、濕度時(shí)間曲線(xiàn),在此不再贅述)
試驗歷時(shí)12天(包括抽真空時(shí)間),溫度在18~23℃之間,環(huán)境濕度在50±8%RH(如使用設備的自控溫功能,測試效果更優(yōu))。進(jìn)入試驗狀態(tài)后,下腔壓力共上升6.0PA,試驗結果是0.023ML/M2·24H·0.1MPA(如果選用擴展體積或模糊測試模式,以上各類(lèi)因素的綜合影響均能被有效降低,得到的測試結果會(huì )更精確)。配合數據列表對整條試驗曲線(xiàn)進(jìn)行分析,不難得出溫濕度變化對試驗的影響是很小的。
在最初60H內,壓力變化相對較大,從0PA升到了3.84PA,在隨后的180H中,壓力增加幅度遞減,折合透氣量為0.012ML/M2·24H·0.1MPA。之所以會(huì )出現這種現象,與脫氣狀態(tài)有關(guān),試驗證明,延長(cháng)抽真空時(shí)間可有效改善對試驗結果的影響。
三、數據重復性
1、數據重復性的要素
由于各個(gè)廠(chǎng)商在實(shí)現某一測試方法時(shí),選用的元件差距較大,所以設備的數據重復性也是評定設備的一項重要指標。通過(guò)分析設備的數據重復性,可以更加了解設備的檢測數據誤差以及波動(dòng)情況,提高檢測效率。數據重復性包括:S(STANDARDDEVIATION標準偏差)、CV(PERCENTCOEFFICIENTOFVARIATION數據波動(dòng)百分數)以及LSD(LEASTSIGNIFICANTDIFFERENCEBETWEENTWOINDIVIDUALTESTRESULTSBASEDONA95%CONFIDENCELEVEL置信水平95%的兩獨立試驗結果的最小有效差)。
2、實(shí)測數據
選用A、B、C、D、E五種試樣進(jìn)行氧氣透過(guò)性檢測,使用LABTHINKVAC-V1氣體滲透儀。五種試樣的測試溫度、O2GTR值以及試驗結果等參數如表1所示:
A、D試樣由泰國包裝檢測中心提供
B試樣由德國MECADI實(shí)驗室提供
隨著(zhù)五種試樣氧氣透過(guò)量O2GTR值的依次遞增,標準偏差有所增大,數據波動(dòng)度逐漸減小。主要是由于檢測高阻隔性試樣時(shí),試樣脫氣狀態(tài)以及綜合因素對測試腔的影響,要比檢測中低阻隔性試樣時(shí)明顯,比如,試樣B、E的某次氧氣透過(guò)性試驗結果與各自的平均O2GTR值都相差0.4,對于試樣B,數據波動(dòng)影響占2.06%,而對于試樣E僅僅為0.0332%,所以,單獨討論波動(dòng)度的數值是有些片面的,還要注意試樣的阻隔性。
“空白試驗”數據以及試驗結果重復性是衡量透氣性檢測設備的重要指標,試驗誤差不純粹是由設備決定的,還與測試原理有關(guān)。一般可以認為,設備空白試驗結果的好壞對高阻隔試樣的檢測影響較大,但是設備數據重復性的優(yōu)劣是設備在任何透氣量范圍內檢測得到的數據誤差的綜合體現。
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