棉花标准样品在HVI测试中的作用

如何判定不同的检测仪器、不同部门、不同地区的棉花检验室之间的检验的结果是否准确，是否可比？谁又能作为衡量判定的尺度？笔者认为标准的制定以及标准样品的量值传递起到了这一重要的作用。为保证检验结果的科学、准确、一致，依据标准，使用标准样品的量值校准、校验与其操作过程是非常重要的。

标准样品是一种与待测样品相同或相似的、但带有经过溯源性确认并具有规定测量不确定度标准值的材料，可以确认有关实验室使用文字技术标准的能力、检验文字技术标准在技术上的有效性。因此，在检验技术过程中离不开标准及其标准样品的对操作过程进行校准与校验，所以棉花标准样品在hvi仪器的检验过程中显得尤为重要。

HVI检验的主要项目

1.上半部平均长度：在照影曲线图中，从纤维数量50%处作照影曲线的切线，切线与长度坐标轴相交点所显示的长度值。2.平均长度：在照影曲线图中，从纤维数量100%处作照影曲线的切线，切线与长度坐标轴相交点所显示的长度值。3.长度整齐度指数：测试棉纤维长度时，平均长度占上半部平均长度的百分率。4.短纤维指数：长度在16.5mm及以下棉纤维重量与全部棉纤维重量之比，以百分率表示。5.断裂比强度：纤维束拉伸至断裂负荷时所对应的强度，以未受应变试样每单位线密度所受的力来表示。6.断裂伸长率：纤维束断裂负荷最大时的相应伸长与1/8英寸即3.2mm隔距长度之比，以百分率表示。7.马克隆值：一定量棉纤维在规定条件下的透气阻力的量度，它是棉纤维线密度与成熟度比的乘积，以马克隆刻度表示。马克隆刻度由国际协议确定具有成套马克隆值的“国际校准棉样”进行传递。8.反射率（Rd）和黄色深度（+b）：Rd表示棉花样品反射光的明暗程度；+b表示棉花黄调的深浅程度。9.杂质粒数：测试面积内样品表面杂质颗粒总数。10.杂质面积：测试面积内样品表面杂质颗粒覆盖面积占测试总面积的百分率。

HVI测试用棉花标准样品

目前HVI测试仪使用的棉花标准样品，是来自美国农业部制作的HVI仪的校准、校验棉花标准样品，美国农业部经对选种、种植、收获、加工、检验，制作而提供的不同检验项目的棉花标准样品，再经国内纤维检验机构进行分包装、标注标准值等整理后分发至国内各棉花检验室。HVI仪的校准、校准检查的棉花标准样品有：

1.校准用棉花标准样品。（1）长强棉花标准样品。细绒棉的长/强型、短/弱型；长绒棉的长/强型、短/弱型共四种，标样标有长度、强度、整齐度、马克隆标准值。用于短纤维指数校准，长/强验证棉花可用于短纤维指数和伸长率校准。进行HVI测试仪长强棉花校准（含短纤维指数及伸长率校准）时，选用校准棉花的原则是，以短/弱校准棉花指标为下限，长/强校准棉花指标为上限，校准后的业务棉样各指标值均应在上下限之间。因此，一般来说，如业务棉样为细绒棉，则使用细绒棉长/强、短/弱样品进行校准，如业务棉样为长绒棉，则使用细绒棉长/强-长绒棉长/强或长绒棉短/弱-长绒棉长/强样品进行校准。（2）马克隆值棉花标准样品。高、低两种HVI测试仪马克隆值校准棉花样品，其马克隆值的差值应大于2.5，一般为2.6和5.2两档。（3）色泽标准瓷板。一套色度校准瓷板包括白色、棕色、黄色、灰色、中心色5块标准瓷板，各块瓷板标有权威机构标定的反射率值（Rd）和黄度（+b）值，精确到小数点后一位或两位。（4）杂质标准板。以小孔模拟杂质标定的杂质标准板一块，标有权威机构标定的杂质粒数值、杂质面积百分比值及允差范围。

2.校验用棉花标准样。（1）长强校验棉花标准样品。长强校验棉花标准样品由8档样品组成，包含长度较短的，即英制长度级在31～33内的样品；长度适中的，即英制长度级在34～35内的样品；长度较长的，即英制长度级在36～38内的样品。（2）马克隆校验棉花标准样品。马克隆校验棉花标准样品由马克隆值在高、中、低3档样品组成，较高值在5.0左右、中间值在4.0左右、较低值在3.0左右。（3）色泽棉花标准样品。色泽棉花标准样品每套是由12个子样组成，每个子样标示有反射率值（Rd）和黄度（+b）值。反射率值（Rd）的覆盖范围一般高值在80%以上，低值在60%左右；黄度（+b）值的覆盖范围一般高值在12以上，低值在8左右。（4）色泽标准瓷板。颜色校验只使用一套色度校准瓷板中的中心校准板。

HVI的校准与校验

所有校准棉花标准样品，均应在实验室大气中平衡至少48小时才能用其进行校准。

1.HVI测试仪校准。HVI测试仪校准是通过测试棉花标准样品、色泽标准瓷板、杂质标准板后由软件对测试参数进行自动调整，使仪器测试结果与标准物质标准值相吻合。对于长度、强度、马克隆值校准，软件调整是通过测试高、低两个水平样品并线性回归分析完成的，回归公式由斜率和截距两个参数确定。对于颜色校准，软件调整是通过测试5块不同颜色的标准色板来标定棉花色度分布空间。对于杂质校准，软件通过测试白板、杂质标准板来确定适当的测试面积、变化因子，变化因子对校准板和棉花斜率进行修正，从而实现测试结果与标准值相吻合。在仪器、标准样品、操作人员技术、棉样回潮率等校准条件不发生变化的情况下，校准参数将变化较小，从而保证测试结果的长期稳定性。

校准分周期校准、日常校准、校准检查。周期校准包括：外观检查、电器安全性能检查、长度/强度校准、马克隆校准、颜色校准、杂质校准。日常校准内容根据仪器调试维修及校准检查结果，从长度/强度校准、马克隆校准、颜色校准、杂质校准项目中选定。

2.HVI测试仪校验。HVI仪校验是通过测试棉花标准样品、色泽标准瓷板、杂质标准板所获得的检验结果，是否在标准样品所标示的允差范围内，以确定仪器的测试状态是否正常，达到自我检查的目的。校验是在HVI测试仪模块测试中进行，校验使用的标准样品为：HVI长/强标准棉花样品，马克隆标准棉花，颜色中心校准板。长强、马克隆模块相邻两次校准检查应选择不同样品。每2小时±15分钟（上次校准检查完成至下次校准检查开始的时间间隔）进行一次检验。长强校验每次从24种样品中选择长度在较短（即英制长度级在31～33内）的样品、中（即英制长度级在34～35内）的样品、较长（即英制长度级在36～38内）的样品各一个。长强每个样品测4把梳子（左、右各两把）。马克隆校验每次从14种样品中选择较高、较低各一个样品；马克隆每个样品测试2次。颜色校验使用中心校准板，颜色每个样品测试4次。各项校验测试结果平均值与标准值之差应在如下允差之内：长度±0.4mm，整齐度±1.5，强度±1.2gf/tex，马克隆值±0.1，Rd ±0.4， +b±0.4。

当某模块各样品测试结果均合格时，该模块通过校验。如某模块校验不合格，一般情况对此模块进行校准，或对仪器进行调试、维修。

棉花标准样品在HVI测试中的校准、校验作用

为保证HVI测试仪所测棉花纤维质量的各项指标准确、可比，棉花标准样品的校准与校验起到了积极的重要作用。主要有：棉花标准样品准确地传递棉花各项指标的标准量值；把不同区域、不同行业的HVI仪的测试，统一到一个基准水平；为HVI测试仪实施的实时动态监测提供了有效保证；为HVI测试仪的校准与校验提供了准确、科学的依据。

（作者单位：中国纤维检验局）