汽车漆面保护膜光泽度测量不确定度评估

黄博文 王黎

(中国建材检验认证集团股份有限公司，北京 100024)

汽车外表面的漆层在使用过程中受人为因素和自然因素影响，随时间推移常出现缺陷，不利于美观。汽车漆面保护膜能有效保护汽车外观。对于汽车漆面保护膜产品，光泽度是一个重要的参数指标。光泽度是对材料表面反射光的能力进行评价的物理量，对产品性能的评价有重要意义。不同种类的汽车漆面保护膜的光泽度有所差异。本文主要就光泽度测量过程中容易对试验结果产生影响的因素进行分析，计算得到不确定度。

1 光泽度测量

1）试验样品：汽车漆面保护膜产品，主要原料为TPU。

2）测量依据：GB/T 9754-2007《色漆和清漆 不含金属颜料的色漆漆膜的20°、60°和85°镜面光泽的测定》

3）测量对象：汽车漆面保护膜样品的60°镜面光泽。

4）环境条件：环境温度23℃，相对湿度50%RH。

5）测量过程：按照GB/T 9754-2007的测量方法对汽车漆面保护膜试样进行测量。

6）试验仪器：光泽度仪。

2 数学模型

测量汽车漆面保护膜光泽度的数学模型：

式中：y—汽车漆面保护膜光泽度检测结果，GU；

x—仪器显示的光泽度度数，GU。

3 计算灵敏系数

对公式(1)中的不确定度分量进行偏导运算：

4 不确定度的来源分析

根据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》的要求对光泽度测量的不确定度进行分析，主要来源包括重复测量引入、仪器示值误差以及仪器稳定性。

4.1 重复测量引入的不确定度(A类)

表1 重复测量的光泽度结果及平均值Tab.1 The gloss results and calculated values of repeated measurements

计算得到测量结果平均值，将平均值代入贝塞尔公式。见公式（2）：

计算出s(x)=0.561GU，代入重复测量的标准不确定度公式。见公式（3）：

得到u1(x)=0.177GU。

4.2 光泽度仪示值误差引起的不确定度(B类)

根据光泽度仪的校准证书得到光泽度仪示值误差的不确定度U=1.5GU，置信区间为95%，k=2。见公式(4)。

光泽度仪示值误差引起的不确定度u2(x)=0.75GU。

5 合成标准不确定度

测量的不确定度分量汇总见表2。

表2 不确定度分量汇总表Tab.2 Summary table of uncertainty components

将上述不确定度分量进行合成得到合成标准不确定度：

6 扩展不确定度

采用置信区间95%，k=2，计算扩展不确定度U(x)。

7 结果与结论

经过对不确定度来源进行分析，光泽度的不确定度为1.54GU，主要是仪器示值误差影响较大，重复性测量的不确定度影响较小。在光泽度的测量过程中可以尽量选择示值误差较小的光泽度仪进行测量，以更好地保证试验结果的准确性。