Определение класса компрессии компрессионного трикотажного изделия и оценивание её неопределенности

Determination class of the compresses of a compression knitted goods and evaluation of their uncertainty
Цитировать:
Хамдамов Б.Р., Васиев Х.У. Определение класса компрессии компрессионного трикотажного изделия и оценивание её неопределенности // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. № 4 (73). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/9205 (дата обращения: 26.11.2022).
Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассмотрен один из вопросов оценивания качества компрессионного трикотажного изделия медицинского назначения – определения класса компрессии, а также точностные характеристики (неопределенности) результатов испытаний.

ABSTRACT

This article discusses one of the issues of assessing the quality of a compression medical jerseys - this gives determining their compression class, as well as the accuracy characteristics (uncertainties) of the test results.

 

Ключевые слова: класс, компрессия, трикотаж, растяжимость, рабочая, разрывная нагрузка, поверхностная плотность, неопределенность.

Keywords: class, compression, knitwear, elongation, working, breaking load, surface density, uncertainty.

 

Актуальность работы

Несмотря на актуальность и злободневность вопроса, касающийся определения класса компрессии компрессионного трикотажного изделия медицинского назначения (далее – класс компрессии изделия) и оценивания неопределенности результатов исследования, на данное время практически отсутствуют работа, посвященные вопросу оценивания неопределенности. 

Цель работы

В связи с этим нами рассмотрен вопрос разработки программы для определения класса компрессии изделия медицинского назначения и оценивания неопределенности результатов исследования в соответствии с международными требованиями.

Изложение основного материала

Класс компрессии изделия, как известно, определяется такими техническими характеристиками, как: растяжимость, рабочая растяжимость, разрывная нагрузка и поверхностная плотность [1].

Рабочая растяжимость и разрывная нагрузка определяются экспериментально [1, п. 6.6]. Растяжимость Lр и поверхностная плотность П изделия определяются по формулам (1) и (2), соответственно [1, п. 6.5.5.1]

                                                                           (1)

                                                                             (2)

где:

Lр – растяжимость, %,

Lр,mm – растяжимость, mm,

С – коэффициент пересчета, равный 106,

П – поверхностная плотность, g/m2

m, l, и b – масса, длина и ширина полоски, соответственно.

Далее, по экспериментально полученным значениям растяжимости, рабочей растяжимости, разрывной нагрузки, поверхностной плотности и требованиям, приведенным в таблице 6 стандарта [1], определяют класс компрессии высокоэластичных лечебных и профилактических чулочно-носочных изделий, и рукавов.

Определение класса компрессии изделия целесообразно осуществлять спомощью программного продукта. Простейшей реализацией такого рода программы, являются программа, разработанная нами в среде Excel (табл. 1).

В зависимости от результатов сопоставлений значений величин, полученных экспериментально, с требованиями стандарта [1], в одной из ячеек H32:L32 (табл. 1) появиться римская цифра, соответствующая классу компрессии изделия (при положительных результатах сопоставлений), в противном случае в ячейках I33:L33 может появиться информация о несоответствии изделия требованиям стандарта [1] в виде «<30 %», «<49,0 N», «<120 %», «<40 g/m2».

Экспериментально полученные результаты массы m, длины l, и ширины b полоски, рабочей растяжимости x1, разрывной нагрузки x2 и растяжимости x3 (далее- входные величины xj (ВхВ)) испытываемого изделия вводят путём набора их значений в ячейки C4:E8, J4:L8 табл. 1, соответственно.

Оценки (среднеарифметическое значения) входных величин, при числе их наблюдений nj >1, определяют по известной формуле и отражаются в ячейках C9:Е9, J9 и L9.

Разработанная нами программа позволяет также автоматизировать процесс оценивания точностных характеристик, в частности, неопределенности результатов измерения массы m, длины l, и ширины b полоски, исходной длины L0, растяжимости, рабочей растяжимости Lp, mm и разрывной нагрузки, поверхностной плотности, и в итоге неопределенности определения класса компрессии испытанного изделия.

Оценивание неопределенности результатов испытаний продукции, особенно медицинского назначения, является требованием международного стандарта IS0/1EC 17025:2005 [2] и идентичного ему государственного стандарта Республики Узбекистан O'z DSt ISO/IEC 17025 [3].

Таблица 1.

Программа для определения класса компрессии изделияи их неопределенности

A

B

C

D

E

F

 

H

I

J

K

L

2

ni

xj

y1, g/m2

 

2

Определение класса компрессии

3

mi, g

li, mm

bi, mm

 

3

ni

x1, %

x2, N

x3, %

4

1

3,5

101

101

343,1

 

4

1

35

198

133

5

2

3,6

101

102

349,4

 

5

2

38,9

195

130

6

3

3,4

101

100

336,6

 

6

3

42

197

131

7

4

3,6

100

99

363,6

 

7

4

45

196

132

8

5

3,7

102

101

359,2

 

8

5

47,6

195

133

9

xcp

3,56

101

101

350

 

9

xcp

41,7

196,2

131,8

10

uA(xj)

0,05

0,3

0,5

5

 

10

uA(xj)

2,2

0,6

0,6

14

uB(xj)

0,3

0,6

0,6

   

14

uB(xj)

0,8

0,8

0,8

15

u(xj)

0,3

0,7

0,8

1,1 

 

15

u(xj)

2,4

1,0

1,0

16

сj=∂f/∂xj

98,4

3,5

3,5

   

16

сj=∂f/∂xj

3,161

0,672

1,000

17

cj∙uA(xj)

5,0

1,1

1,8

   

17

cj∙uA(xj)

7,015

0,392

0,583

18

cj∙uB(xj)

0,294

0,648

0,648

   

18

cj∙uB(xj)

0,819

0,819

0,819

19

r(m, l)

0,310

     

19

r(x1, x2)

-0,626

 

20

r(l, b)

 

0,620

   

20

r(x2, x3)

 

0,324

21

r(m, b)

0,231

   

21

r(x1, x3)

0,174

22

tpeff)

2,776

P=

0,95

   

22

tpeff)

2,776

P=

0,95

26

ucA(y1)

5

 

26

ucA(y1)

0

9

27

ucB(y1)

1,0

 

27

ucB(y1)

0

1,7

28

uc(y1)

6

 

28

uc(y1)

0

9

29

υeff

4

 

29

υeff

4

30

U определения поверхностной плотности

15

 

30

U определения класса компрессии

25

31

Запись результата изм-я, g/m2

 

31

Класс компрессии

32

350

±

15

P=

0,95

       

III

 

33

     

33

<30

<49,0

<120

<40

 

Реализация перечисленных требований стан­дартов осуществляется на основе использования "Ру­ководства по выражению неопределенности измерений" (GUM: 1993) [4]. Как правило, эти требования вызывают определенные трудности у персонала лабораторий.

Учитывая эти обстоятельства в рассматриваемую нами программу, наравне с определением класса компрессии, включены вопросы оценивания неопределенности результатов испытаний.

Рассматриваемая нами программа определяет стандартные неопределенности (СН) результатов измерений mi, li, bi, рабочей растяжимости x1, разрывной нагрузки x2 и растяжимости x3 по типам A и В.

Неопределенности типа В оценены с учётом: погрешностей взвешивания (± 0,01 g), измерений (± 1 %), вычислений (± 0,1), округления, а также, погрешности цены деления средств измерений и установки расстояния между зажимами [1].

Программа далее вычисляет коэффициенты ∂f / ∂xj, ∂f / ∂xL чувствительности (КЧ) оценки ВыхВ изменениям оценок ВхВ xj и xL, вклада СН ВхВ в суммарная стандартная неопределенность (CСН) типа A и типа B, коэффициенты корреляции (КК) между ВхВ и оценивает их значимость, используя критерии Стьюдента.

После определения всех составляющих неоп­ределенности измерения оценивается их суммарная стандартная неопределенность uс(у) в соответствии с законом распространения неопределенности [4].

Далее рассчитывается расширенные неопределенности результатов измерений (ячейки F30 и L30) как

U = k·uс(y),                                                                              (3)

Где, k –коэффициент охвата, определяемый как коэффици­ент Стьюдента для эффективного числа степеней свободы υeff, вычисляемого по формуле Велча-Саттерсвейта

,                                                                 (4)

Составление бюджета неопределенности. Для анализа полученных результатов их представляют в виде бюджета неопределенности (табл. 2), который включает в себя список всех ВхВ, их оценок вместе с приписанными им стандартными неопределенностями измерения, коэффициентами чувствительности и числами степеней свободы, результат измерения, суммарную стандартную неопределенность, эффективное число степеней свободы, коэффициент охвата и расширенная неопределенность.

Таблица 2.

Бюджет неопределенности

Вели-чина и её единица Хi,

Оцен

ка, xi

Тип неопре-деленности

Распре-деление вероят-ностей

Стадартная

и ∑-ая

неопреде-ленность u(xi )

Степень

свобо-

ды υ

Коэф.

чувстви-тельности ci

Вклад

неопреде-ленности

Доля

в про-

центах,

%

Входные величины, Хi

m, g

3,56

Тип А

нормал.

0,3

   

5,027

83

l, mm

101

Тип А

нормал.

0,7

   

1,274

5

b, mm

101

Тип А

нормал.

0,8

   

1,891

12

x1, %

42

Тип А

нормал.

2,4

   

7,063

61

x2, N

196,2

Тип А

нормал.

1,0

   

1,059

1

x3, %

131,8

Тип А

нормал.

1,0

   

1,005

1

Выходные величины, Yi

y1, g/m2

350,4

Тип А

нормал.

6

4

1

2,776

9

КК

III 

Тип А

нормал.

9

4

 

Коэф. охвата

Расшир. неопр.

2,776

25

 

Из анализа бюджета неопределенности следует, что суммарная стандартная неопределенность оценивания класса компрессии и поверхностной плотности изделия обусловлена в основном (83 %) стандартной неопределенностью измерения массы исследуемой полоски.

Заключение

1. Испытательным лабораториям предлагаем использовать программу, позволяющая автоматизировать процесс оценивания качества компрессионного трикотажного изделия медицинского назначения – определение их класса компрессии и неопределенности результатов испытаний.

2. Для повышения качества определения класса компрессии и уменьшения неопределенности результатов испытаний в первую очередь повысить точность измерения массы исследуемой полоски.

3. В соответствии с требованиями стандартов [2, 3] и Руководства GUM [4] в сертификатах испытаний необходимо указывать оценки неопределенности испытаний.

 

Список литературы:
1. ГОСТ 31509:2012 Изделия медицинские эластичные, фиксирующие и компрессионные. Общие технические требования. Методы испытаний.
2. ISO/IEC 17025:2005 General requirement for the competence of testing and calibrating laboratories.
3. O'z DSt ISO/IEC 17025: 2007 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий (ISO/IЕС 17025:2005, IDT)
4. Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. ISO, Geneva, First Edition. - 1995 -101 p. Пер. с англ. -С.-Пб.: ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, 1999. -126 с.

 

Информация об авторах

зав. кафедрой, Андижанский машиностроительный институт, Узбекистан, Андижанский область, г. Андижан

Head of department, Andijan Machine-Building Institute, Uzbekistan, Andijan region, Andijan

ассистент, Андижанский машиностроительный институт, Узбекистан, Андижанский область, г. Андижан

Assistant, Andijan Machine-Building Institute, Uzbekistan, Andijan region, Andijan

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ахметов Сайранбек Махсутович.
Top