„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

”

MINISTERSTWO EDUKACJI
i NAUKI

Jadwiga Rudecka

Wykonywanie pomiarów 311[34].O1.04

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2005

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

Recenzenci:
mgr inż. Eugenia Popławska
mgr inż. Janina Zielińska

Opracowanie redakcyjne:
Katarzyna Maćkowska

Konsultacja:
dr inż. Janusz Figurski

Korekta:

Joanna Iwanowska
Renata Celuch

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[34].O1.04
Wykonywanie pomiarów, zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu
technik technologii odzieży.

Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2005

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

3

2. Wymagania wstępne

5

3. Cele kształcenia

6

4. Materiał nauczania

7

4.1. Określanie warunków przeprowadzania badań laboratoryjnych

7

4.1.1. Materiał nauczania

7

4.1.2. Pytania sprawdzające 15
4.1.3. Ćwiczenia 15
4.1.4. Sprawdzian postępów 16

4.2. Zasady pobierania oraz aklimatyzacji próbek włókien i wyrobów

włókienniczych przeznaczonych do badań laboratoryjnych

17

4.2.1. Materiał nauczania

17

4.2.2. Pytania sprawdzające 22
4.2.3. Ćwiczenia 22
4.2.4. Sprawdzian postępów 24

4.3. Zasady opracowywania wyników pomiarów

25

4.3.1. Materiał nauczania

25

4.3.2. Pytania sprawdzające

34

4.3.3. Ćwiczenia

34

4.3.4. Sprawdzian postępów

36

5. Sprawdzian osiągnięć

37

6. Literatura

42

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

1. WPROWADZENIE

Otrzymujesz do ręki poradnik „Wykonywanie pomiarów”, który będzie Ci pomocny w

przyswajaniu wiedzy o warunkach przeprowadzania badań laboratoryjnych, zasadach
pobierania próbek do badań oraz sposobach opracowywania wyników pomiarów.

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności i wiedzy, które powinieneś
opanować, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej,

−

cele kształcenia, wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

−

materiał nauczania, zawierający niezbędne wiadomości teoretyczne, umożliwiający
samodzielne przygotowanie się do wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianu,

−

pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do wykonania ćwiczenia,

−

ćwiczenia, które umożliwią Ci zweryfikowanie wiadomości teoretycznych oraz
ukształtowanie umiejętności praktycznych,

−

sprawdzian postępów,

−

zestaw pytań sprawdzających twoje opanowanie wiedzy i umiejętności z zakresu całej
jednostki modułowej,

−

literaturę.

W materiale nauczania zostały omówione zagadnienia dotyczące określania warunków

prowadzenia badań laboratoryjnych, zasad pobierania i aklimatyzacji próbek przeznaczonych
do badań oraz zasady opracowywania wyników pomiarów.
Przed przystąpieniem do wykonywania ćwiczeń zapoznaj się z pytaniami
sprawdzającymi, które pozwolą Ci ocenić stan twojej wiedzy potrzebnej do wykonania
ćwiczeń.

Kolejnym etapem poznawania zasad wykonywania pomiarów będzie realizacja ćwiczeń,

których celem jest nabycie praktycznych umiejętności przygotowywania próbek surowców
i materiałów włókienniczych do badań oraz opracowywania wyników pomiarów.

Po wykonaniu ćwiczeń, sprawdź poziom swoich postępów rozwiązując test zamieszczony

po ćwiczeniach. W tym celu:

−

przeczytaj pytania i odpowiedz na nie,

−

podaj odpowiedź wstawiając X w odpowiednie miejsce:

TAK, jeśli Twoja odpowiedź na pytanie jest prawidłowa,
NIE, jeśli Twoja odpowiedź na pytanie jest niepoprawna.
Odpowiedzi NIE wskazują na luki w Twojej wiedzy. Oznacza to konieczność powrotu

do treści, które nie zostały jeszcze dostatecznie opanowane.

Poznanie przez Ciebie wszystkich wiadomości o sposobach wykonywania pomiarów

będzie stanowiło dla nauczyciela podstawę do przeprowadzenia sprawdzianu poziomu
przyswojonych wiadomości i nabytych umiejętności. W tym celu nauczyciel posłuży się
zestawem pytań zawierających różnego rodzaju zadania.

Sprawdzian osiągnięć, zawiera:

−

instrukcję, w której omówiono tok postępowania podczas prowadzenia sprawdzianu,

−

zestaw pytań testowych,

−

przykładową kartę odpowiedzi, w której w przeznaczonych miejscach wpisz odpowiedzi

na pytania.

Będzie to dla Ciebie stanowić trening przed sprawdzianem zaplanowanym przez

nauczyciela.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4

Jednostka modułowa „Wykonywanie pomiarów”, której treść teraz poznasz jest jednym

z modułów koniecznych do poznania podstaw włókiennictwa – rys. 1.

Rys.1. Struktura układu jednostek modułowych – moduł 311[34].O1

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni materiałoznawstwa zobowiązany jesteś przestrzegać

regulaminów, przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych,
wynikających z rodzaju wykonywanych ćwiczeń.
Przepisy te poznasz w czasie nauki.

Moduł 311[34].O1

Podstawy włókiennictwa

311[34].O1.01

Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa i

higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz

ochrony środowiska

311[34].O1.02

Rozpoznawanie surowców włókienniczych

311[34].O1.03

Rozpoznawanie nitek

311[34].O1.04

Wykonywanie pomiarów

311[34].O1.05

Określanie parametrów struktury tkanin i

dzianin

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

przestrzegać przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej

oraz ochrony środowiska,

−

rozpoznawać surowce włókiennicze,

−

klasyfikować wyroby włókiennicze,

−

klasyfikować włókna i polimery włóknotwórcze,

−

określać właściwości fizyczne i chemiczne włókien,

−

stosować zasady identyfikacji włókien,

−

przeprowadzać badania organoleptyczne i chemiczne włókien,

−

charakteryzować włókna wtórne i ponowne,

−

rozpoznawać i klasyfikować nitki,

−

charakteryzować metody wytwarzania przędzy,

−

stosować metody badania nitek,

−

korzystać z różnych źródeł informacji.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

określić warunki klimatyczne niezbędne do przeprowadzenia badań metrologicznych,

−

zdefiniować pojęcie wilgotności względnej i bezwzględnej powietrza,

−

posłużyć się urządzeniami do oznaczania warunków klimatycznych pomieszczeń,

−

zmierzyć temperaturę powietrza w pomieszczeniach,

−

posłużyć się higrometrem lub psychrometrem,

−

określić wilgotność względną powietrza,

−

zastosować urządzenia do aklimatyzacji próbek przeznaczonych do badań

metrologicznych,

−

pobrać próbki włókien i wyrobów włókienniczych do badań laboratoryjnych,

−

zastosować zasady aklimatyzacji próbek przeznaczonych do badań,

−

przeprowadzić aklimatyzację próbek przeznaczonych do badań laboratoryjnych,

−

wyjaśnić wpływ warunków klimatycznych na wyniki badań,

−

wykonać pomiary włókien i wyrobów włókienniczych,

−

opracować wyniki badań,

−

zinterpretować wyniki pomiarów,

−

wykonać pomiary zgodnie z zasadami bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony

przeciwpożarowej.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Określanie warunków przeprowadzania badań

laboratoryjnych

4.1.1. Materiał nauczania

W pomieszczeniach laboratoryjnych, ze względu na prawidłowy przebieg badań

fizykochemicznych oraz na wymóg właściwych i porównywalnych wyników pomiarów
konieczne jest, aby w czasie badań utrzymane były normalne warunki klimatyczne,
jednakowe dla wszystkich badanych materiałów. Badane próbki powinny być poddawane
aklimatyzacji.
Materiały włókiennicze, a tym samym i odzież z nich wykonana są higroskopijne czyli
mają zdolność wydzielania lub wchłaniania wilgoci z otaczającego powietrza. Właściwość ta
zależy od zawartości wilgoci w powietrzu pomieszczenia, w którym znajdują się badane
próbki.

Wraz ze wzrostem ciśnienia cząstkowego pary wodnej w otaczającym powietrzu

następuje jej pochłanianie przez włókna i zjawisko to nosi nazwę sorpcji. Natomiast z chwilą
zmniejszenia się ciśnienia cząstkowego pary wodnej w powietrzu następuje wydzielanie pary
wodnej przez włókna, co określa się mianem desorpcji. Dopiero po osiągnięciu wilgotności
właściwej dla tego włókna, przy określonej wilgotności powietrza, zachodzi równowaga
wilgotności między próbką a otoczeniem. Wpływ na wilgotność włókna ma także jego
budowa fizykochemiczna i stopień zanieczyszczenia ciałami obcymi.

Wraz ze zmianą wilgotności materiałów włókienniczych zmieniają się ich właściwości

fizyczno-mechaniczne, jak masa, wytrzymałość, wydłużenie. Zmiany te są niekiedy dość
duże i dlatego zachodzi konieczność określenia właściwości fizycznych materiałów
włókienniczych w znormalizowanych warunkach klimatycznych.

Według normy PN-EN/20139 ISO 139 za normalne warunki klimatyczne w laboratoriach

włókienniczych uważa się: wilgotność względną powietrza 65±2%, temperaturę 20±2°C,
ciśnienie barometryczne lokalne.

Pojęcie wilgotności bezwzględnej i względnej powietrza

Zawartość pary wodnej w powietrzu charakteryzuje bezwzględna i względna wilgotność

powietrza. Wilgotność bezwzględna to masa pary wodnej, wyrażona w g, zawarta w 1 m

3

powietrza. Wilgotność bezwzględna może zwiększać się tylko do określonej wartości, którą
nazywamy maksymalną wilgotnością bezwzględną lub wilgotnością bezwzględną powietrza
nasyconego γ

max

w danych warunkach atmosferycznych.

Wraz ze wzrostem temperatury powietrza wzrasta wilgotność bezwzględna powietrza

nasyconego. Na przykład przy temperaturze powietrza 18°C wilgotność bezwzględna
powietrza nasyconego wynosi 15,36 g/m

3

, a przy 25°C – 23,04 g/m

3

. Zależność zmian

parametrów powietrza wilgotnego nasyconego przedstawiono w tabeli 1.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8

Tabela 1. Parametry powietrza wilgotnego nasyconego

Temperatura

o

C

Ciśnienie

cząstkowe

pary wodnej

kG/m

2

Wilgotność

bezwzględna

g/m

3

Temperatura

o

C

Ciśnienie

cząstkowe

pary wodnej

kG/m

2

Wilgotność

bezwzględna

g/m

3

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11
12
13
14

62
67
72
77
82
83
95

102
109
117
125
134
141
153
163

4,85
5,20
5,56
5,95
6,36
6,80
7,26
7,75
8,27
8,82
9,40

10,01
10,66
11,34
12,06

15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

174
185
197
210
224
238
253
269
286
304
323
343
363
385
408
433

12,82
13,63
14,47
15,36
16,30
17,29
18,33
19,42
20,56
21,77
23,04
24,37
25,76
27,23
28,76
30,36

Źródło: Turek K.: Pracownia materiałoznawstwa odzieżowego. WSiP, Warszawa, 1998.

Przez wilgotność względną powietrza φ rozumiemy stosunek danej wilgotności

bezwzględnej do maksymalnej bezwzględnej wilgotności powietrza w stanie nasycenia
w tych samych warunkach atmosferycznych. Wilgotność względna (podawana w %)
charakteryzuje stopień nasycenia powietrza parą wodną:

[ ]

%

100

max

⋅

=

γ

γ

ϕ

gdzie:
φ – wilgotność względna powietrza (%),
γ – dana wilgotność bezwzględna powietrza (g/m

3

),

γ

max

–

maksymalna bezwzględna wilgotność powietrza w stanie nasycenia w tych samych

warunkach atmosferycznych (g/m

3

),

Przykład

Wilgotność bezwzględna powietrza przy temperaturze 20°C wynosi 8,75 g/m

3

. Odczytana

z tabeli 1 wilgotność bezwzględna powietrza nasyconego przy temperaturze 20°C równa się
17,29 g/m

3

.

Stąd wilgotność względna powietrza wyniesie:

[ ]

%

51

100

%

100

29

,

17

75

,

8

max

≈

⋅

=

⋅

=

γ

γ

ϕ

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9

Aparaty do pomiaru parametrów powietrza

Do pomiaru parametrów powietrza: wilgotności względnej i temperatury służą

higrometry, psychrometry, higrografy, termometry, termografy i termohigrografy.

Higrometry

Higrometr włosowy jest nieskomplikowanym przyrządem, służącym do pomiaru

wilgotności względnej. Elementem mierzącym (reagującym na zmiany wilgotności
względnej) jest w nim odtłuszczony włos ludzki (dokładniej pęczek włosów). Włos, gdy
wilgotność względna rośnie, absorbuje parę wodną z powietrza i zmienia swoją grubość
i długość. Przy wzroście wilgotności względnej włos się wydłuża, przy zmniejszaniu się
wilgotności względnej kurczy. Jeśli pęczek włosów zamocować z jednej strony
do nieruchomego zacisku, drugą swobodną stronę pęczka włosów zamocować do bloczka
umocowanego na osi, który w napięciu utrzymywany jest przez delikatną sprężynkę, to w takt
zmian długości włosów, bloczek będzie się skręcał raz w jedną, raz w drugą stronę.
Po przymocowaniu do bloczka delikatnej, dość długiej wskazówki, będzie ona wykonywała
ruchy zgodnie z kątem skręcenia bloczka. Jeśli pod wskazówką znajdować się będzie skala
cechowana w % wilgotności względnej, otrzyma się przyrząd pozwalający na łatwy pomiar
wilgotności względnej. Odczytu wilgotności dokonuje się po co najmniej 20 minutach
przebywania higrometru w danym miejscu pomieszczenia.

W praktyce spotyka się cały szereg higrometrów włosowych, różniących się

rozwiązaniami konstrukcyjnymi, obudowami, kształtami, dodatkowymi funkcjami. Bardzo
często higrometry włosowe wyposażone są dodatkowo w termometr o dokładności odczytu
1 lub 0,5°C. Niekiedy higrometry wyposażone są w dodatkową wskazówkę, którą można
dowolnie ustawiać na zadaną wartość wilgotności względnej. Wskazówka ta tworzy jeden
z biegunów zworki elektrycznej (kontaktu), drugą zworkę tworzy wskazówka higrometru.
Gdy wilgotność względna osiągnie wartość równą wilgotności na którą jest ustawiona
dodatkowa wskazówka, dochodzi do zwarcia kontaktu elektrycznego, który włączy np.
sygnalizację, alarm, lub przez styczniki - urządzenie większej mocy na przykład ogrzewanie,
wentylację.

Rys. 2. Higrometr włosowy
1 – śruba regulacyjna; 2 – włos; 3 – skala; 4 – wskazówka; 5 – układ dźwigniowy
Źródło: Turek K.: Pracownia materiałoznawstwa odzieżowego. WSiP, Warszawa, 1998

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10

Higrometry włosowe pozwalają na dość pewny (dokładność pomiaru nie jest obarczona

większym błędem niż 5%) pomiar wilgotności względnej od 30 do 100%. Pomiar wilgotności
w zakresie od 20 do 30% obarczony jest błędem przekraczającym 5%.

Higrometr włosowy z czasem zaczyna fałszować pomiary. Związane to jest

ze

stopniowym wysychaniem włosa. Z tego względu, nie rzadziej niż 3 miesiące

w przeciętnych warunkach wilgotnościowych i nie rzadziej niż co 1 miesiąc w warunkach
zwiększonej suchości powietrza, higrometr należy poddać procesowi ponownego tarowania
(„świeżenia"). Przeprowadza się to samodzielnie, ustawiając higrometr w pomieszczeniu
o wilgotności względnej 100% na czas od 12 do 24 godzin (na przykład w większym
naczyniu, w której znajduje się wilgotna tkanina, a całość przykryta jest również wilgotną
tkaniną). Wszytko to winno znajdować się najlepiej w wilgotnym pomieszczeniu. Po takiej
operacji, nie wynosząc higrometru z pomieszczenia, śrubą regulacyjną ustawia się
wskazówkę pomiarową na wartość 100%. Niektóre wytwórnie, razem z higrometrem
dostarczają flanelowy pokrowiec. Wtedy proces tarowania należy przeprowadzić w ten
sposób, że pokrowiec moczy się wodą, lekko wyciska i nakłada na tylną, perforowaną część
obudowy. Całość zostawia się w wilgotnym pomieszczeniu, następnie po 12 godzinach
ustawia się wskazówkę pomiarową na 100% (warunek - flanela musi być jeszcze wilgotna).
Higrometry włosowe, choć pozornie niezbyt dokładne, są niezastąpionymi przyrządami
pomiarowymi do bezpośredniego określania wilgotności względnej powietrza.

Psychrometr aspiratorowy

Psychrometr aspiratorowy (rys. 3) służy do dokładnego pomiaru wilgotności względnej

powietrza.

Rys. 3. Schemat działania psychrometru aspiratorowego
Źródło: Turek K.: Pracownia materiałoznawstwa odzieżowego. WSiP, Warszawa, 1998.

Psychrometr aspiratorowy składa się z dwóch jednakowych termometrów: suchego (1)

i mokrego (2), każdy ze skalą o podziałce 0,2°C. Termometry są zamocowane w metalowej

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11

obudowie w ten sposób, że zbiorniczki rtęci znajdują się w rozwidlonych rurkach (3) i (4)
rury (5). W górnej części rury (5) jest umieszczony wentylator (6), napędzany mechanizmem
sprężynowym (7), nakręcanym kluczykiem (8). W czasie ruchu wentylatora powietrze
przepływa przez rurki (3) i (4) wokół zbiorniczków termometrów i wypływa otworami (9) na
zewnątrz. Osłonę zbiornika rtęci jednego termometru tworzy przylegająca miękka,
pojedyncza warstwa tkaniny bawełnianej lub dzianiny uformowanej w kształcie węża. Aby
zamoczyć tkaninę, wlewa się świeżą wodę destylowaną do szklanej probówki i zanurza w
niej osłoniętą bańkę termometru. Termometr ze świeżo zamoczoną osłoną trzyma się ok. 4
min. pionowo, aby spłynął nadmiar wody. Ponowne zwilżenie osłony powinno nastąpić
najpóźniej po 15 minutach.

Rys. 4. Psychrometr aspiratorowy o napędzie sprężynowym

Źródło: Opracowanie własne

W czasie pomiaru psychrometr aspiratorowy (rys. 4) zawiesza się w punkcie, w którym

zamierza się oznaczyć wilgotność względną powietrza. Następnie nakręca się mechanizm
sprężynowy lub uruchamia silniczek, który powoduje, że przez termometry przepływa
powietrze. Moment ustalenia się wysokości słupków rtęci następuje najwcześniej po upływie
3-5 minut pracy wentylatora. Najpierw odczytuje się temperaturę termometru mokrego,
a następnie suchego, z dokładnością do 0,2°C. W czasie pomiaru należy chronić psychrometr
przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych i innych źródeł ciepła (nawet
oddechu). Po odczytaniu wskazań termometrów określa się wilgotność względną, posługując
się tabelą 2 lub nomogramem, przewidzianymi dla danego psychrometru.

Przykład

Na termometrze mokrym (t

m

) odczytano 19°C, zaś na suchym (t

s

) 25°C. W pionowej

kolumnie tabeli 2 odszukujemy liczbę 25, w poziomej cyfrę 6. Odczytujemy wilgotność
względną 57%.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12

Tabela 2. Tabela do oznaczeń wilgotności względnej powietrza według psychrometru aspiratorowego

dla prędkości przepływu powietrza V=3 m/s
.

Źródło: Turek K.: Pracownia materiałoznawstwa odzieżowego. WSiP, Warszawa, 1998.

Różnica wskazań termometru suchego i mokrego - różnica psychrometryczna [

o

C]

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Wartość

temperatury z

termometru

suchego

Wilgotność względna powietrza(%)

8

100 87 75 62 51 40 29 18 7 - - - -

9

100 88 76 64 53 42 31 21 11 1 - - -

10

100 88 77 65 55 44 34 24 14 5 - - -

11

100 88 77 66 56 46 36 28 17 8 - - -

12

100 89 78 68 57 48 38 29 20 11 3 - -

13

100 89 79 69 59 49 40 31 23 14 6 - -

14

100 90 79 70 60 57 42 33 25 17 9 2 -

15

100 90 80 71 61 53 44 35 27 20 12 5 -

16

100 90 81 71 62 54 46 37 30 22 15 8 1

17

100 90 81 72 63 55 47 39 32 24 17 10 4

18

100 91 82 73 65 56 49 41 34 27 20 13 6

19

100 91 82 74 65 58 50 43 36 30 22 15 9

20

100 91 83 74 66 59 51 44 37 32 24 18 12

21

100 91 83 75 67 60 52 45 39 34 26 20 14

22

100 92 83 75 68 61 54 47 40 36 28 22 16

23

100 92 84 76 69 62 55 48 42 37 30 24 18

24

100 92 84 77 70 62 56 49 43 39 31 26 20

25

100 92 85 77 70 63 57 51 44 40 33 27 22

26

100 92 85 78 71 64 58 51 45 42 34 29 24

27

100 93 85 78 71 65 59 53 47 43 36 31 25

28

100 93 86 79 72 65 59 53 48 44 37 32 27

29

100 93 86 79 72 66 60 54 49 45 38 33 28

30

100 93 86 79 73 67 61 55 50 47 39 34 30

31

100 93 86 80 73 67 61 56 51 48 41 36 31

32

100 93 87 80 74 68 62 57 52 49 42 37 32

33

100 93 87 80 74 69 63 58 52 50 43 38 34

34

100 93 87 81 75 69 63 58 53 51 44 39 35

35

100 93 87 81 75 70 64 59 54 52 44 40 36

36

100 93 87 81 75 70 65 59 55 52 45 41 37

37

100 94 87 82 76 71 65 60 55 53 46 42 38

38

100 94 88 82 76 71 66 61 56 54 47 43 39

39

100 94 88 82 76 71 66 61 57 55 48 44 40

40

100 94 88 83 77 72 67 62 57 55 49 44 40

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13

Higrograf

Higrograf służy do ciągłego zapisu zmian wilgotności względnej powietrza w zakresie

0-100%,

z

dokładnością do 1%. Działanie higrografu (rys. 5) jest oparte na tej samej zasadzie

co działanie higrometru.

Rys. 5. Schemat higrografu
Źródło: Turek K.: Pracownia materiałoznawstwa odzieżowego. WSiP, Warszawa, 1998.

Elementem pomiarowym jest pasmo włosów (1), którego końce są unieruchomione

za pomocą uchwytów (2). Pasmo włosów w środku długości jest uchwycone haczykiem (3)
mechanizmu dźwigniowego higrografu. Haczyk (3) jest połączony na stałe ze sworzniem (4)
zamocowanym na wałku (5). Również na tym wałku jest zamocowana łukowa dźwignia (6).
Przeciwwaga (7) łukowej dźwigni utrzymuje pasmo włosów w stanie napiętym. Zmiana
wilgotności względnej powietrza powoduje odpowiednią zmianę długości pasma włosów,
przenoszoną za pomocą haczyka i sworznia na wałek (5), a stąd na dźwignię łukową.
Wahadłowe ruchy dźwigni łukowej są przenoszone poprzez segment (8) zamocowany na osi
(9), na ramię (10), zakończone piórkiem piszącym (11). Ruch ten zsynchronizowany
z ruchem obrotowym bębna (12), poruszanego ze stałą prędkością przez mechanizm
zegarowy, pozwala uzyskać wykres wilgotności względnej powietrza w funkcji czasu,
na założonym na bębnie papierze wykresowym. Położenie piórka piszącego koryguje się
przez zmianę napięcia pasma włosów śrubą regulacyjną (13). Piórko piszące jest
zamocowane na przegubie o pochylonej osi, co zapewnia stały i równomierny docisk
do papieru wykresowego oraz umożliwia przejrzysty zapis.

Rys. 6 przedstawia higrograf tygodniowy.

Rys. 6. Higrograf tygodniowy z uniesioną pokrywą. Widoczny bęben z nałożonym higrogramem, wystaje

z bębna klucz do nakręcania mechanizmu zegarowego (higrograf o napędzie sprężynowym). Czujnik
reagujący na zmiany wilgotności (w tym przyrządzie - pęczek odtłuszczonych włosów) nie jest
widoczny - znajduje się za tylną ścianką przyrządu

Źródło: Opracowanie własne.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14

Termohigrograf

Termohigrograf (rys. 7) służy do ciągłej rejestracji zmian wilgotności względnej

i temperatury powietrza. Aparat ten powstał w wyniku połączenia higrografu i termografu
w jedną całość. Jedna wskazówka zapisuje temperaturę powietrza, a druga wilgotność
względną.

Rys. 7. Termohigrograf.
Źródło: Opracowanie własne.

Termometry i termografy

Do pomiarów temperatury służą termometry rtęciowe. Jeżeli wilgotność powietrza mierzy

się psychrometrem, to nie trzeba już posługiwać się specjalnym termometrem, ponieważ
termometr suchy wskazuje temperaturę powietrza. Jeżeli do pomiarów względnej wilgotności
powietrza używa się higrometru lub higrografu, temperaturę powietrza mierzy się oddzielnie
termometrem rtęciowym lub termografem, który wykreśla krzywą temperatury na papierze
wykresowym.

Do ciągłej rejestracji zmian temperatury powietrza w funkcji czasu używa się

termografów (rys. 8), za pomocą których można zapisać temperatury w zakresie od -35°C
do +45°C z dokładnością do ± 1°C. Elementem pomiarowym termografu jest pasek z blachy
termobimetalicznej.

Rys. 8. Termograf
Źródło: Opracowanie własne.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń

1. Jakie parametry charakteryzują warunki klimatyczne w laboratorium?
2. Jak definiujemy wilgotność bezwzględną powietrza?
3. Jak definiujemy wilgotność względną powietrza?
4. Jakie są parametry klimatu normalnego?
5. Jakie przyrządy służą do oznaczania parametrów warunków klimatycznych pomieszczeń?
6. Jaki jest zakres stosowania poszczególnych aparatów do pomiaru parametrów powietrza?
7. Jak zbudowany jest higrometr włosowy i psychrometr aspiratorowy?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozróżnij aparaty stosowane do oznaczania temperatury i wilgotności względnej

powietrza

Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) Wyszukać w literaturze informacje o aparatach służących do oznaczania temperatury

i wilgotności względnej powietrza.

2) Pracując w zespołach 2-3-osobowych rozpoznać rodzaje aparatów na eksponatach

znajdujących się w pracowni materiałoznawstwa oraz w katalogach.

3) Określić zakres stosowania poszczególnych aparatów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

rysunki, katalogi aparatów do oznaczania temperatury i wilgotności względnej powietrza,

−

higrometr włosowy,

−

psychrometr aspiratorowy,

−

termometr rtęciowy.

Ćwiczenie 2

Wyznacz wilgotność względną powietrza w pomieszczeniu za pomocą psychrometru

aspiratorowego i higrometru

Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) Odczytać wartość temperatury termometru suchego i mokrego.
2) Obliczyć różnicę psychrometryczną.
3) Odczytać z tabel psychrometrycznych wilgotność względną powietrza.
4) Wyznaczyć wilgotność względną powietrza za pomocą higrometru.
5) Dokonać analizy uzyskanych wyników i wyciągnąć wnioski.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− norma PN-EN 20139 ISO 139 Tekstylia. Klimat normalny do aklimatyzacji i badań,

−

tabele do oznaczeń wilgotności względnej powietrza według psychometru
aspiratorowego,

−

psychrometr aspiratorowy i higrometr.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16

4.1.4. Sprawdzian postępów

Tak Nie

Czy potrafisz:
1) określić parametry klimatu normalnego

w

badaniach

laboratoryjnych?

2) zdefiniować wilgotność względną

powietrza?

3) zdefiniować wilgotność bezwzględną

powietrza?

4) posłużyć się urządzeniami stosowanymi
do

określenia

parametrów

powietrza?

5) podać jednostki w jakich wyraża się
wilgotność względną powietrza?

6) zmierzyć temperaturę powietrza
w

pomieszczeniach?

7) oznaczyć wilgotność względną powietrza
za

pomocą

psychrometru

lub

higrometru?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17

4.2. Zasady pobierania oraz aklimatyzacji próbek włókien

i wyrobów włókienniczych przeznaczonych do badań
laboratoryjnych

4.2.1. Materiał nauczania

Pobieranie próbek jest czynnością wstępną we wszystkich badaniach włókienniczych.

Sposób pobierania próbek materiałów włókienniczych zmienia się nie tylko w zależności
od rodzaju materiału (włókno, przędza, wyroby gotowe), ale również w zależności od rodzaju
włókien lub wyrobu. Sposób pobierania próbek włókien, nitek i wyrobów płaskich do badań
określa norma PN-EN 12751:2004.

Celem pobierania próbek do badań laboratoryjnych jest uzyskanie materiału, na podstawie

którego będą oceniane właściwości partii. Próbki są zazwyczaj pobierane z jednostek dostawy
tworzących partie. Są to bele włókna, opakowania nitek, zwoje płaskich wyrobów
włókienniczych, kartony odzieży lub innych wyrobów gotowych. Prawidłowe pobieranie
próbek do badań odbiorczych wymaga wzięcia pod uwagę nie tylko zmienności między
próbkami laboratoryjnymi lecz także zmienności między próbkami laboratoryjnymi,
badawczymi i między próbkami roboczymi.

Do wykonania wszystkich wymaganych, uzgodnionych między dostawcą, a odbiorcą

badań, może zostać przeznaczona cała próbka ogólna lub jej część. Ta wydzielona część
próbki ogólnej nosi miano próbki laboratoryjnej.

Z próbki laboratoryjnej w sposób zapewniający reprezentatywny charakter pobiera się

próbkę laboratoryjną badawczą, aby łatwo utworzyć z niej próbki robocze, niezbędne
do wykonania jednego lub kilku oznaczeń.

Najmniejsza część próbki roboczej potrzebna do wykonania pojedynczego pomiaru jednej

lub kilku właściwości nosi nazwę próbki elementarnej. To, czy próbka elementarna posłuży
do wykonania pomiaru jednej, czy większej liczby właściwości, wynika ze specyfiki
poszczególnego oznaczenia. Na przykład zrywarki dokonujące pomiaru wytrzymałości
przędzy na rozciąganie jednocześnie mierzą wydłużenie przy zerwaniu, a więc próbka
elementarna służy do wykonania pomiaru dwóch właściwości. Zerwany odcinek przędzy
może jeszcze posłużyć do innych oznaczeń, na przykład składu chemicznego.

Pobieranie próbek włókien

Sposób pobierania próbek włókien, nitek i wyrobów włókienniczych z beli lub kabla

określa norma PN-EN 12751:2001. Wymieniona norma określa także sposób pobierania
próbek włókien z nitek i wyrobu płaskiego metodą wycinania kwadratu. Stosowana ona jest
do nitek składających się z włókien, które mogą być rozluźnione przez rozkręcenie.

Z próbki przeznaczonej do badania pobiera się losowo odcinek nitki równy co najmniej

trzykrotnej długości najdłuższego włókna w nitce. Nitkę rozkręca się ręcznie i układa
na płytce obciągniętej aksamitem. Następnie przykrywa się małą przezroczystą płytką
i odcina nitkę w odległości około 5 mm od przedniej krawędzi płytki (rys. 8).

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18

L = 5mm

Rys. 8.

Pobieranie próbki z partii nitek metodą wycinania kwadratów

1-płytka obciągnięta aksamitem

2-szklana

płytka

Źródło :norma

PN-EN 12751:2001.

Po usunięciu z przodu nitki włókien wyciąga się je kolejno za pomocą pincety.

Wymaganą do badań liczbę włókien uzyskuje się powtarzając tę procedurę na kolejnej nitce
wybranej losowo z partii.
Próbki

włókien z tkanin pobiera się do badań z co najmniej czterech nitek. Próbki nitek

osnowy pobiera się z miejsc rozmieszczonych mniej więcej w równych odległościach
od siebie, wzdłuż szerokości. Nitki wątkowe pobiera się z różnych miejsc wzdłuż tkaniny.

W przypadku dzianin, próbki nitek pobiera się z co najmniej czterech nitek z kolejnych

rządków oczek, tak aby były one z różnych nawojów.

Pobieranie próbek płaskich wyrobów włókienniczych

Próbki wyrobu płaskiego pobiera się z wybranych zwojów przez odcięcie w odległości

1 m od końca zwoju. Jeżeli zwoje zostały już wcześniej odcięte, próbki można pobrać
bezpośrednio z odciętych końców zwojów. Wielkość próbki powinna być wystarczająca
do przeprowadzenia wymaganych badań. Próbek nie należy pobierać z miejsc uszkodzonych
lub różniących się kolorem. W niektórych przypadkach, w których określone są błędy
lub zmiany właściwości wzdłuż długości wyrobu, może być wymagane pobieranie próbek
w odstępach wzdłuż całej długości zwoju.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19

Aklimatyzacja próbek

Badanie materiałów włókienniczych należy przeprowadzać na próbkach, które osiągnęły

stan równowagi między wilgotnością własną, a wilgotnością otoczenia w normalnym
klimacie. Stan taki następuje po wyrównaniu ciśnień cząstkowych pary wodnej w próbce
i otoczeniu. Czas konieczny do osiągnięcia przez badaną próbkę stanu równowagi
wilgotności, zwany czasem aklimatyzacji, jest stosunkowo długi i wynosi 24 h (dla włókien w
stanie luźnym 12 h).

Zmiana wilgotności włókna powoduje zmianę wartości niemal wszystkich jego

parametrów fizycznych, w tym wskaźników jakościowych.

W tabeli 3 podano wartości i kierunek zmian wybranych cech włókien pod wpływem

wzrostu wilgotności bezwzględnej. Zależność właściwości włókien od ich wilgotności
powoduje, że w celu uzyskania powtarzalnych wyników badane próbki należy
aklimatyzować. Aklimatyzacja obejmuje proces przygotowania oraz aklimatyzację właściwą.

Tabela 3. Wpływ wzrostu wilgotności włókien na ich wybrane właściwości fizyczne

Cecha włókna Wpływ wzrostu wilgotności włókna na daną

cechę

Wymiary


Masa

Gęstość


Numer bezpośredni

Numer długościowy

Wytrzymałość na rozciąganie




Wydłużenie przy zerwaniu

Sztywność

Przewodność cieplna

wzrastają: wymiary poprzeczne zwiększają
się bardziej niż podłużne

wzrasta

wzrasta lub maleje w zależności od
wilgotności względnej powietrza

wzrasta

maleje

wzrasta dla włókien roślinnych, z wyjątkiem
włókien silnie zdrewniałych,
maleje dla włókien białkowych oraz
chemicznych

wzrasta

maleje

wzrasta

Źródło: Żyliński T.: Metrologia włókiennicza t.I, WPLiS, Warszawa 1967.

Przed aklimatyzacją materiału włókienniczego może być wymagane podsuszanie. Jeżeli

tak jest, to materiał włókienniczy powinien być w przybliżeniu doprowadzony do stanu
równowagi w powietrzu o wilgotności względnej od 10% do 25% i temperaturze nie
przekraczającej 50°C. Stan taki można uzyskać przez ogrzewanie powietrza o wilgotności
względnej 65% i temperaturze 20°C (klimat normalny) do temperatury 50°C.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20

Przed badaniem materiał włókienniczy powinien być aklimatyzowany, przez

umieszczenie w klimacie normalnym umiarkowanym do badań. W czasie aklimatyzacji
powietrze powinno swobodnie przepływać przez materiał włókienniczy. Jeżeli nie ma innych
ustaleń w metodzie pomiaru, materiał włókienniczy powinien być uznany za doprowadzony
do stanu równowagi, jeżeli dwa kolejne ważenia, wykonane w odstępie 2 h, wykazują nie
większą zmianę masy niż 0,25%.

Z wyjątkiem specjalnych przypadków (na przykład badań w stanie mokrym) fizyczne

i mechaniczne badania tekstyliów są przeprowadzane w stanie aklimatyzowanym w klimacie
normalnym, wilgotność względna powietrza 65±2%, temperatura 20±2

o

C.

Normalne warunki klimatyczne w pomieszczeniach laboratoryjnych utrzymuje się

za pomocą specjalnych urządzeń klimatyzacyjnych. Jeśli nie zachodzi konieczność
instalowania wspomnianych urządzeń, do aklimatyzacji badanych próbek stosuje się
eksykatory, higrostaty, komory klimatyczne.

Do aklimatyzacji niewielkich próbek używa się eksykatora (rys. 9).

Rys. 9. Eksykator
Źródło: Balasiński T., Dziamara H., Malinowski L.: Pracownia włókiennicza. WSiP, Warszawa 1983.

Jest to grubościenne naczynie szklane, składające się z naczynia zasadniczego (1),

wewnątrz którego jest umieszczona wkładka (3) z otworami, służąca do ustawienia na niej
naczyń, próbek. Całość jest hermetycznie zamknięta kloszem (4). W celu otrzymania żądanej
wilgotności względnej powietrza w dolnej części eksykatora, do naczynia (2) wprowadza się
odpowiedni środek chemiczny. Na przykład wilgotność względną ok. 65% można osiągnąć,
umieszczając w eksykatorze roztwór soli azotanu amonu (NH

4

NO

3

), nasycony roztwór

azotynu sodu (NaNO

2

) lub 35% roztwór wodny kwasu siarkowego. Ilość roztworu powinna

być taka, aby wkładka (3) znajdowała się około 2 cm nad lustrem cieczy. Do aklimatyzacji
większych próbek stosuje się higrostat automatyczny (rys. 10). Jest to metalowa skrzynia, w
której pionowa ścianka dzieli wnętrze na dwie części. W większej części higrostatu znajdują
się wysuwane szuflady (4) przeznaczone na próbki do badań. Dna szuflad są perforowane lub
wykonane z metalowej siatki. W mniejszej części higrostatu są umieszczone mechanizmy
automatycznego regulowania wilgotności względnej powietrza i

urządzenia do jego

nawilżania, osuszania, ochładzania, nagrzewania.

W higrostacie można utrzymywać wilgotność względną powietrza w granicach od 40

do 85% i temperaturę w granicach od 15 do 30°C. Na zewnętrznych ścianach skrzyni
higrostatu znajdują się: wyłączniki (3) oraz higrometr (1) i termometr (2), wskazujące
parametry powietrza w części, gdzie są umieszczone próbki.

Do automatycznej regulacji wilgotności względnej powietrza w higrostacie służy

higrometr elektryczny. Obieg powietrza w higrostacie odbywa się za pomocą wentylatora.
Powietrze jest zasysane w dolnej części higrostatu i w zależności od wilgotności względnej
i temperatury, przepływa przez urządzenie nawilżające lub osuszające oraz nagrzewające

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21

lub ochładzające, a następnie jest kierowane górą do przedziału z próbkami o parametrach
klimatu normalnego.

Rys. 10. Higrostat automatyczny
Źródło: Turek K.: Pracownia materiałoznawstwa odzieżowego. WSiP, Warszawa 1998.

W komorach klimatycznych parametry temperatury i wilgotności są utrzymywane przez

precyzyjne regulatory mikroprocesorowe. Komory klimatyczne, zależnie od rozwiązań
konstrukcyjnych, pozwalają na pracę w zakresie temperatur od +10

o

C do +80

o

C. Dołączony

dodatkowy agregat chłodniczy umożliwia pracę w temperaturach ujemnych do -20

o

C.

Rys. 11. Komora klimatyczna
Źródło: Opracowanie własne.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń

1. W jakim celu przeprowadza się aklimatyzację próbek?
2. Jakie urządzenia wykorzystuje się przy aklimatyzacji próbek włókien, nitek i wyrobów

włókienniczych?

3. Co nazywamy czasem aklimatyzacji?
4. Jakie są zasady aklimatyzacji próbek przeznaczonych do badań?
5. Jaki jest wpływ warunków klimatycznych na wyniki pomiarów?
6. W jaki sposób pobiera się próbki włókien i wyrobów do badań laboratoryjnych?
7. Jakie zasady bezpieczeństwa i higieny pracy obowiązują przy pobieraniu próbek

i korzystaniu z urządzeń laboratoryjnych?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Pobierz próbki włókien z nitek o różnym składzie surowcowym

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) Pobrać losowo odcinek nitki bawełnianej, lnianej, wełnianej równy co najmniej

trzykrotnej długości najdłuższego włókna w nitce.

2) Rozkręcić nitkę ręcznie, ułożyć na płytce obciągniętej aksamitem i przykryć

przezroczystą płytką szklaną.

3) Odciąć nitkę w odległości 5 mm od przedniej krawędzi płytki.
4) Wyciągać włókna kolejno za pomocą pincety.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

norma PN-EN 12751:2001 Tekstylia. Pobieranie próbek włókien, nitek i wyrobów
płaskich do badań,

−

kolekcja nitek z włókien naturalnych,

−

płytka obciągnięta aksamitem,

−

płytka szklana,

−

pinceta,

−

nożyczki.

Ćwiczenie 2

Pobierz próbki nitek i płaskich wyrobów włókienniczych

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) Pobrać próbkę tkaniny przez odcięcie w odległości 1m od końca zwoju. Wielkość próbki

powinna być wystarczająca do przeprowadzenia wymaganych badań.

2) Pobrać próbki nitek z tkaniny, tak aby podczas ich pobierania nie uległy zmianie ich

właściwości.

3) Próbki nitek osnowy pobrać z różnych końców.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

23

4) Próbki nitek wątku pobrać losowo z kilku części wyrobu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

norma PN-EN 12751:2001 Tekstylia. Pobieranie próbek włókien, nitek i wyrobów
płaskich do badań,

−

kolekcja tkanin,

−

linijka,

−

nożyczki

−

pinceta,

Ćwiczenie 3

Przeprowadź aklimatyzację próbek włókien i płaskich wyrobów włókienniczych oraz

określ jej wpływ na masę

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) Ustalić wilgotność względną i temperaturę powietrza w jakim znajdowały się próbki

przeznaczone do badań i porównać je z warunkami klimatu normalnego.

2) Zważyć próbki włókien i płaskich wyrobów włókienniczych przeznaczonych

do aklimatyzacji.

3) Przeprowadzić wstępne podsuszenie próbek w suszarce o temperaturze 50

o

C.

4) Umieścić próbki włókien i płaskich wyrobów włókienniczych w odpowiednich aparatach

(eksykator lub higrostat).

5) Przeprowadzić aklimatyzację próbek z zachowaniem wymaganych warunków:

wilgotność względna powietrza, temperatura powietrza, czas.

6) Zważyć próbki po zakończeniu procesu aklimatyzacji.
7) Porównać masy poszczególnych próbek przed i po aklimatyzacji.
8) Określić, jakie procesy zachodziły w próbkach w czasie aklimatyzacji (sorpcja

czy desorpcja pary wodnej).

Wyposażenie stanowiska pracy:

-

norma PN-EN 201139 ISO Tekstylia. Klimat normalny do aklimatyzacji badań,

-

kolekcja płaskich wyrobów włókienniczych,

-

kolekcja włókien naturalnych, sztucznych i syntetycznych,

-

waga analityczna,

-

naczynka wagowe,

-

suszarka laboratoryjna,

-

eksykator

,

-

higrostat.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

4.2.4. Sprawdzian postępów

Tak Nie

Czy potrafisz:
1) zastosować odpowiednie urządzenia do

aklimatyzacji próbek przeznaczonych do

badań

laboratoryjnych?

2) określić wymagane warunki aklimatyzacji

próbek do badań (temperatura, wilgotność,

czas)?

3) przeprowadzić aklimatyzację próbek

przeznaczonych do badań

laboratoryjnych?

4) wyjaśnić wpływ warunków klimatycznych

na wyniki badań

laboratoryjnych?

5) zdefiniować pojęcie

próbki

elementarnej?

6) pobrać próbki włókien

do badań

laboratoryjnych?

7) pobrać próbki wyrobów włókienniczych
do

badań

laboratoryjnych?

8) korzystać z urządzeń w laboratorium zgodnie

z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy

oraz ochrony przeciwpożarowej?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25

4.3. Zasady opracowywania wyników pomiarów

4.3.1. Materiał nauczania

Istota pomiaru

Wszystko co mierzymy, jest wielkością fizyczną lub mierzalną. Na pomiar zaś składają

się czynności zmierzające do porównania metodami fizycznymi mierzonej wielkości z inną,
przyjętą jako jednostka porównawcza. Słowo „pomiar” może oznaczać pojedynczą czynność
mierzenia lub wynik opracowania większej liczby pojedynczych pomiarów. Z jaką sytuacją
mamy do czynienia, wynika z konkretnego kontekstu, a jej rozróżnienie nie powinno
sprawiać trudności.

Liczba określająca stosunek mierzonej wielkości do jednostki porównawczej jest

to wartość liczbowa mierzonej wielkości. Liczba pozbawiona jednostki miary jest wielkością
oderwaną i może mieć dowolną wartość, co nie oznacza, że liczby bezwymiarowe nie mogą
mieć sensu fizycznego. W technice występuje wiele liczb bezwymiarowych, które pełnią
ważną rolę informacyjną, stanowiąc kryteria określające występowanie określonego zespołu
warunków fizycznych.

Wartość wielkości przyjętej za jednostkę miary stanowi wymiar jednostki danej

wielkości.

Jednostki podstawowe zostały ściśle zdefiniowane, a zgodnie z obowiązującym w Polsce

Międzynarodowym Układem Jednostek (SI) są nimi:
długość

- metr

[m],

masa -

kilogram

[kg],

czas -

sekunda

[s],

prąd elektryczny

- amper

[A],

temperatura -

kelwin

[K],

liczność materii

- mol

[mol],

światłość -

kandela

[cd],

zaś jednostkami uzupełniającymi:

kąt płaski

- radian

[rad]

kąt bryłowy -

steradian

[sr]

W układzie SI wyróżnia się dodatkowo 17 jednostek pochodnych:

częstotliwość -

herc

[Hz]

siła -

niuton

[N]

ciśnienie,
naprężenie mechaniczne

- pascal

[Pa]

energia, praca, ciepło -

dżul [J]

moc, strumień energii

- wat

[W]

ładunek elektryczny

- kulomb

[C]

napięcie elektryczne

- volt

[V]

pojemność elektryczna

- farad

[F]

opór elektryczny

- om

[Ω]

przewodność elektryczna

- simens

[S]

strumień magnetyczny

- weber

[Wb]

indukcja magnetyczna

- tesla

[T]

indukcyjność -

henr

[H]

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

26

strumień świetlny -

lumen

[lm]

natężenie oświetlenia -

luks [lx]

dawka pochłonięta -

grej [Gy]

aktywność ciała
promieniotwórczego

- bekerel

[Bq]

Potrzeby techniki wymagają stosowania jednostek wielokrotnych i podwielokrotnych,

które uzyskuje się przez dodanie do nazwy jednostki odpowiedniego przedrostka.

Jednostki podwielokrotne Jednostki wielokrotne

decy [d]

10

-1

deka [da]

10

1

centy [c]

10

-2

hekto [h]

10

2

mili [m]

10

-3

kilo [k]

10

3

mikro [µ]

10

-6

mega [M]

10

6

nano [n]

10

-9

giga [G]

10

9

piko [p]

10

-12

tera [T]

10

12

femto [f]

10

-15

peta [P]

10

15

atto [a]

10

-18

eksa [E]

10

18

Pomiarem nazywamy porównanie danej wielkości z określoną wielkością porównawczą,

przyjętą za jednostkę miary. Pomiary przeprowadzone na próbce muszą odpowiadać
wyznaczonym rzeczywistym cechom całej partii, dlatego wykonuje się zwykle większą liczbę
pomiarów. Otrzymujemy w ten sposób zbiór wyników w postaci wartości liczbowych,
charakteryzujących wyznaczoną cechę badanej przędzy, tkaniny i tym podobnych.

Opracowywanie wyników pomiarów

Podstawowymi zależnościami matematycznymi służącymi do opracowywania wyników

pomiarów są: średnia arytmetyczna, odchylenie przeciętne, nierównomierność oraz względny
błąd przypadkowy.

Średnia arytmetyczna

Średnią arytmetyczną – „a” wartości liczbowych wyników pomiarów oblicza się

na podstawie wzoru:

n

a

n

a

a

a

a

a

n

i

i

i

n

∑

=

=

=

+

+

+

=

1

3

2

1

...

czyli

∑

=

=

=

n

i

i

i

a

n

a

1

1

w którym:

a – średnia arytmetyczna,

a

1

,a

2

,a

3

…..a

n

– wartości poszczególnych pomiarów,

n – liczba pomiarów.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

27

Odchylenie przeciętne
Odchylenie

przeciętne – „d” wartości liczbowych wyników pomiarów oblicza się

ze wzoru:

n

a

a

a

a

a

a

a

a

d

n

|

|

...

|

|

|

|

|

|

3

2

1

−

+

+

−

+

−

+

−

=

czyli

∑

=

=

−

=

n

i

i

i

a

a

n

d

1

|

|

1

Odchylenie przeciętne jest stosunkiem sumy bezwzględnych wartości różnic kolejnych

wartości pomiaru i średniej arytmetycznej do liczby pomiarów. Na podstawie odchylenia
przeciętnego oblicza się nierównomierność.

Nierównomierność – „H” jest to odchylenie przeciętne, podane w procentach w stosunku

do wartości średniej arytmetycznej. Oblicza się ją ze wzoru:

[%]

100

⋅

=

a

d

H

Odchylenie średnie

Odchylenie średnie – „ s” oblicza się ze wzoru:

1

)

(

...

)

(

)

(

)

(

2

2

3

2

2

2

1

−

−

+

+

−

+

−

+

−

=

n

a

a

a

a

a

a

a

a

s

n

czyli

∑

=

=

−

−

=

n

i

i

i

a

a

n

s

1

2

)

(

1

1

Przy liczbie pomiarów powyżej 50 można pominąć w mianowniku pod pierwiastkiem

cyfrę 1 i wzór przybiera wówczas postać:

∑

=

=

−

=

n

i

i

i

a

a

n

s

1

2

)

(

1

Obliczając średnie odchylenie przeciętne lub odchylenie średnie oblicza się wartości

bezwzględne różnic |

|

a

a

i

−

.

Współczynnik zmienności

Współczynnik zmienności „V” jest odchyleniem średnim, podanym w procentach,

w stosunku do średniej arytmetycznej.

Oblicza się go ze wzoru:

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

%

100

⋅

=

a

s

V

Obliczanie wskaźników rozrzutu, to jest odchylenia średniego i współczynnika

zmienności dla licznego zespołu pomiarów sposobem uprzednio wskazanym, jest niezwykle
pracochłonne.

Grupowanie wyników pomiarów w klasy

Przy zespołach pomiarów n≥50, korzystamy ze statystyki matematycznej i grupujemy

wyniki pomiarów w klasy.

Klasa lub przedział klasowy jest to zbiór wartości liczbowych zawartych między

najmniejszą, a największą wartością danego przedziału, np. a

1

-a

2

; a

2

-a

3

; i tak dalej.

Środek przedziału klasowego, czyli nazwa klasy, jest to średnia wartość przedziału

klasowego, na przykład.

2

;

2

3

1

2

1

a

a

a

a

+

+

Przed podziałem na klasy należy ustalić wielkość przedziału klasowego oraz liczbę klas.

Optymalna liczba klas zawiera się między 10 a 25, przy czym w żadnym wypadku
nie powinna spadać poniżej 8 lub przekraczać 30.

Przystępując do opracowania licznego zespołu pomiarów, wybieramy wartość największą

w zespole a

max

i wartość najmniejszą a

min

.

Rozstęp – „R” jest różnicą wartości:

min

max

a

a

R

−

=

Wartość przedziału klasowego – „b” powinna znajdować się w granicach:

25

10

R

b

R

≥

≥

Po ustaleniu tych granic, wybiera się wartość dogodną (zaokrągloną) do dalszych

obliczeń.

Liczbę klas – „k” oblicza się z równania:

1

+

=

b

R

k

przy czym wartość k zaokrąglamy w górę do liczby całkowitej z wyjątkiem przypadku, kiedy
a

min

stanowi dolną granicę klasy pierwszej.
Po tych przygotowawczych obliczeniach rozpoczynamy formowanie szeregu

rozdzielczego, począwszy od wartości najmniejszej, która jest podstawą do określenia dolnej
granicy a

1

pierwszej klasy. Granica dolna drugiej klasy będzie wynosiła: a

2

= a

1

+b, trzeciej

i tak dalej

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

29

a

3

= a

2

+ b i tak dalej, czyli granice dolne następnych klas wzrastają stopniowo o przedział

klasowy b.

Górna granica każdej klasy równa się liczbie większej od granicy dolnej danej klasy

o wartość b - x, przy czym x jest liczbą równą różnicy dwóch najbliższych pomiarów.

Po określeniu granic klas, wpisuje się kolejne wartości liczby pomiarów n

i

.

Po uporządkowaniu pomiarów w tabeli pomiarowej w klasy, w następnej rubryce podajemy
liczbę pomiarów w danej klasie.

W celu obliczenia wartości kumulacji pierwszej S

1

i kumulacji drugiej S

2

postępuje się

w następujący sposób. Ostatnią wartość z kolumny n

i

przenosi się do kolumny S

1

a nad tą

wartością wpisuje się sumę wartości przepisanej i liczby pomiarów z klasy poprzedzającej.
Dalej nad tą wartością wpisuje się sumę pomiarów z trzech klas, a następnie sumę wartości
z czterech klas itd. Ostatnia liczba powstała ze skumulowania powinna równać się sumie n.
Otrzymane wartości podsumowuje się i oznacza jako S

1

-kumulacja pierwsza (inaczej suma

sum częściowych). Analogicznie tworzy się S

2

, do której podstawą są sumy częściowe

z kumulacji S

1

.

Po uszeregowaniu wartości pomiarów w klasy, do obliczenia wartości średniej „a”

i średniego odchylenia „s” mogą posłużyć wzory na:
wartość średnią:

b

n

S

b

A

a

⋅

+

−

=

1

)

(

w którym: A- średnia wartość pierwszego przedziału klasowego,

b-

wartość przedziału klasowego,

S

1

- kumulacja pierwsza,

n- liczba pomiarów,

średnie odchylenie:

(

)

1

2

1

1

2

+

−

=

n

S

n

S

n

S

b

s

w którym: b- wartość przedziału klasowego,

S

2

- kumulacja druga.

Błędy pomiarów

Przy pomiarach należy się liczyć z popełnieniem błędów, które wpłyną na ostateczny

wynik. Dlatego ważne jest określenie rodzaju i wielkości popełnianego błędu w celu

wprowadzenia poprawek.

Względny błąd przypadkowy „S

r

” jest wynikiem zmienności cech włókien i wyrobów

włókienniczych. Oblicza się go ze wzoru:

[%]

n

V

t

S

r

⋅

±

=

w którym: S

r

- względny błąd przypadkowy wartości średniej a,

t-

współczynnik zależny od przyjętego prawdopodobieństwa rozrzutu,

V-

współczynnik zmienności.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

30

Najczęściej stosowanym prawdopodobieństwem rozrzutu w kontroli jest wartość 95%, dla

której współczynnik t przyjmuje się, zależnie od liczby pomiarów (n-1), według tabeli 4.

Tabela 4. Wartość współczynnika t przy prawdopodobieństwie rozrzutu 95%

n-1 t n-1 t n-1 t

1 12,71 12 2,18 23 2,07

2 4,30 13 2,16 24 2,06

3 3,18 14 2,14 25 2,06

4 2,78 15 2,13 26 2,06

5 2,57 16 2,12 27 2,05

6 2,45 17 2,11 28 2,05

7 2,37 18 2,10 29 2,05

8 2,30 19 2,09 30 2,04

9 2,26 20 2,09 40 2,02

10 2,23 21 2,08 60 2,00

11 2,20 22 2,07 100 1,98

∞ 1,96

Źródło: Turek K.: Pracownia materiałoznawstwa odzieżowego. WSiP, Warszawa 1998.

Poziom błędu, który przyjmuje się do obliczeń, przedstawia się następująco:

- przy badaniach naukowych S

r

=1÷2%

- przy pracach naukowo-badawczych S

r

=2÷5%

- przy pomiarach orientacyjnych S

r

>5%.

Jeżeli w przepisach kontroli laboratoryjnej określono wartość względnego błędu

przypadkowego, to należy wykonać tyle pomiarów, aby błąd obliczony ze wzoru nie był
większy od podanego. W przeciwnym przypadku zwiększa się liczbę pomiarów i oblicza
żądane wielkości charakterystyczne, np. odchylenie średnie, współczynnik zmienności.

Przykład opracowywania wyników pomiarów dla n=10

Jako przykład, w którym wykorzystamy podane wzory, niech będzie zbiór dziesięciu

wartości pomiarów wytrzymałości na rozciąganie przędzy bawełnianej w cN: 288, 288, 294,
298, 300, 314, 328, 332, 352, 356. W celu ułatwienia sporządzamy tabelę 5, a następnie
obliczamy:

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

31

Tabela 5. Uszeregowane wyniki pomiarów wytrzymałości na rozciąganie

Nr pomiaru

a

i

(a

i

-a) (a

i

-a)

2

1 288

-

27 729

2 288

-

27 729

3 294

-

21 441

4 298

-

17 289

5 300

-

15 225

6 314

-1 1

7 328

13 169

8 332

17 289

9 352

37 1369

10 356

41 1681

a=315

∑

=

=

10

1

216

i

i

∑

=

=

10

1

5922

i

i

Źródło: Turek K.: Pracownia materiałoznawstwa odzieżowego. WSiP, Warszawa 1998

a)

średnią arytmetyczną

351

10

3510

10

356

352

332

328

314

300

298

294

288

288

=

=

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

a

cN

b)

odchylenie przeciętne

6

,

21

10

216 =

=

d

c)

odchylenie średnie

65

,

25

1

10

5922

≈

=

−

s

d)

współczynnik zmienności

%

14

,

8

100

315

65

,

25

≈

⋅

=

V

e)

nierównomierność

%

86

,

6

100

315

6

,

21

≈

⋅

=

H

f)

względny błąd przypadkowy (zakładając, że przepis kontroli wymaga,
aby względny błąd przypadkowy nie przekraczał 4% przy prawdopodobieństwie
rozrzutu 95%)

%

82

,

5

10

14

,

8

26

,

2

±

=

⋅

±

=

r

S

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

32

Ponieważ błąd jest większy od wymaganego, należy zwiększyć liczbę pomiarów,
obliczając ją z przekształconego wzoru na względny błąd przypadkowy

2

2

2

r

S

V

t

n

⋅

≥

po podstawieniu

21

4

14

,

8

26

,

2

2

2

2

≈

⋅

≥

n

pomiarów

Należy wykonać jeszcze minimum 11 pomiarów i przeprowadzić ponowne obliczenia.

Przykład obliczania wartości średniej i średniego odchylenia metodą liczb
zgrupowanych

Przy większej liczbie pomiarów stosuje się obliczenia metodą liczb zgrupowanych. Jako

przykład obliczania tą metodą można przyjąć, że z dostarczonej partii nici krawieckich
bawełnianych przeprowadzono 50 pomiarów wytrzymałości, otrzymując następujące wyniki
w cN: 770, 860, 690, 730, 760, 880, 660, 790, 760, 750, 840,810, 780, 830,810, 720, 800,
670, 820, 780, 700, 870, 800, 810, 740, 780, 800, 720, 810, 680, 840, 750, 800, 680, 760, 830,
690, 810, 770, 700, 820, 780, 710, 850, 720, 790, 780, 800, 870, 820.

W przykładzie tym najwyższa wartość wynosi 880, najniższa zaś 660. Z różnicy między

najwyższą a najniższą wartością pomiaru wyznacza się rozstęp

R = 880 - 660 = 220.

Przedział klasowy b wyniesie:

25

220

10

220

≥

≥ b

czyli

9

22

≥

≥ b

a po przyjęciu b=20 oraz x=10 otrzymujemy ze wzoru liczbę klas:

12

1

11

1

20

220

=

+

=

+

=

k

Przyjmując najmniejszą wartość pomiaru a

1

=660 jako granicę dolną pierwszej klasy,

obliczamy następne według zależności:

a

2=

a

1

+b=660+20=680

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

33

Tabela 6. Zbiór wartości potrzebnych do obliczenia wartości średniej i średniego odchylenia

Numer

klasy

i

Granica

klasy

a

i

- a

i

'

Średnia

wartość

klasy

A

i

Liczba

pomiarów

n

i

w klasie i

Liczność

klasy

n

i

Kumulacja

S

1

Kumulacja

S

2

1

660-670 665

//

2

50

329

2

680-690 686

////

4 48 279

3

700-710 705

///

3

44

231

4

720-730 725

////

4 41 187

5

740-750 745

///

3

37

146

6

760-770 765

///// 5

34

109

7

780-790 785

/////// 7

29 75

8

800-810 805

////////// 10 22 46

9

820-830 825

///// 5

12

24

10

840-850 845

///

3

7

12

11

860-870 865

///

3

4

5

12

880-890 885

/

1

1

1

Suma

50 329 1444

Źródło: Turek K.: Pracownia materiałoznawstwa odzieżowego. WSiP, Warszawa 1998.

a

3

=a

2

+b=680+20=700 i tak dalej

Granice górne klas wyznaczamy odpowiednio w zależności:

a

1

=a

1

+b-x=660+20-10=670

a

2

=a

2

+b-x=680+20-10=690 i tak dalej

Następnie sporządzamy tabelę 6, w której wykonuje się, w sposób opisany wcześniej,

wszystkie pomocnicze działania konieczne do obliczenia wartości średniej i średniego
odchylenia.

Na podstawie danych z tabeli oraz wzorów oblicza się średnią wartość „a” i średnie

odchylenie „s”:

6

,

776

20

50

329

)

20

665

(

=

⋅

+

−

=

a

cN

(

)

56

1

50

329

50

329

50

1444

2

20

=

±

−

⋅

=

s

cN

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

34

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonywania

ćwiczeń
1. Jakie są podstawowe jednostki układu SI?
2. Jak obliczamy średnią arytmetyczną wyników pomiarów?
3. Jak obliczamy rozstęp wyników pomiarów?
4. Jak definiujemy odchylenie średnie?
5. Jak definiujemy współczynnik zmienności?
6. Jak opracowujemy wyniki pomiarów metodą liczb zgrupowanych?
7. Jak ustalamy minimalną liczbę pomiarów przy założonej wartości względnego błędu

przypadkowego?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz średnią arytmetyczną i rozstęp wyników pomiarów długości próbki tkaniny

lub dzianiny

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) Wybrać z kolekcji płaskich wyrobów włókienniczych jedną próbkę tkaniny lub dzianiny.
2) Obrysować na próbce krawędzie wzornika z brystolu o wymiarach 25x25 cm.
3) Wyciąć obrysowaną próbkę z wyrobu włókienniczego.
4) Wykonać 10 pomiarów długości boku kwadratu próbki, w odstępach co 2 cm.
5) Zapisać wyniki poszczególnych pomiarów.
6) Obliczyć średnią arytmetyczną (a) z wyników pomiarów wg wzoru:

n

a

n

a

a

a

a

a

n

i

i

i

n

∑

=

=

=

+

+

+

=

1

3

2

1

...

gdzie:

n

a

a

a

a

...

,

,

3

2

1

- wartości poszczególnych pomiarów,

n

- liczba pomiarów.

7) Obliczyć rozstęp (R) wyników pomiarów wg wzoru:

min

max

a

a

R

−

=

gdzie:

max

a

- wartość największa,

min

a

- wartość najmniejsza.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

kolekcja płaskich wyrobów włókienniczych,

−

nożyczki, ołówek,

−

przymiar o długości 50 cm z podziałką milimetrową,

−

brystol o wymiarach 25 x 25 cm,

−

kalkulator.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

35

Ćwiczenie 2

Oblicz odchylenie średnie i współczynnik zmienności wyników pomiarów długości

próbki tkaniny lub dzianiny

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) Dla wyników pomiarów otrzymanych w ćwiczeniu 1 wyznaczyć odchylenie średnie (s)

wg wzoru:

∑

=

=

−

−

=

n

i

i

i

a

a

n

s

1

2

)

(

1

1

gdzie: n - liczba pomiarów,

a

i ¯

wartości poszczególnych pomiarów,

a

¯

średnia arytmetyczna.

2) Dla wyników pomiarów otrzymanych w ćwiczeniu 1 wyznaczyć współczynnik

zmienności (V) wg wzoru:

%

100

⋅

=

a

s

V

gdzie:

s

- odchylenie średnie,

a

-średnia arytmetyczna.

3) W celu ułatwienia obliczeń sporządzić tabelę:

Numer pomiaru

a

i

a

i

–

a

(

a

i

–

a

)

2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

.....

10

10

1

=

∑

=

=

=

i

i

i

a

a

2

10

1

)

(

∑

=

=

−

i

i

i

a

a

=……

Wyposażenie stanowiska pracy:
– kalkulator

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

36

4.3.4. Sprawdzian postępów

Tak Nie

Czy potrafisz:
1) stosować podstawowe jednostki układu SI?

2) obliczyć średnią arytmetyczną z wyników

pomiarów?

3) obliczyć rozstęp

wyników

pomiarów?

4) obliczyć odchylenie średnie wyników

pomiarów?

5) obliczyć współczynnik zmienności?

6) opracować wyniki pomiarów metodą liczb
zgrupowanych?

7) ustalić minimalną liczbę pomiarów przy
założonej wartości względnego błędu
przypadkowgo?

8) zinterpretować

wyniki

pomiarów?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

37

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 15 pytań w tym:

−

9 poziomu podstawowego,

−

6 poziomu ponadpodstawowego.

Pytania poziomu ponadpodstawowego oznaczono gwiazdką (*).
Do każdego pytania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi. Tylko jedna jest
prawdziwa.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi, wstawiając w odpowiedniej

rubryce znak X.
W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zaznaczyć odpowiedź prawidłową.

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż rozwiązanie

tego zadania na później i wróć do niego kiedy zostanie Ci wolny czas.
Za rozwiązanie testu możesz otrzymać następujące oceny szkolne:

−

dopuszczający: za rozwiązanie co najmniej 6 zadań poziomu podstawowego,

−

dostateczny: za rozwiązanie co najmniej 9 zadań poziomu podstawowego,

−

dobry: za rozwiązanie co najmniej 11 zadań, w tym co najmniej 2 poziomu
ponadpodstawowego,

−

bardzo dobry: za rozwiązanie co najmniej 13 zadań, w tym co najmniej 4 poziomu
ponadpodstawowego.

8. Na rozwiązanie testu masz 40 minut.

Powodzenia!

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

38

Zestaw pytań testowych

1. Wilgotność względna powietrza to:

a) zawartość pary wodnej w jednostce objętości powietrza,

b) stosunek danej wilgotności bezwzględnej do maksymalnej bezwzględnej

wilgotności powietrza w stanie nasyconym w tych samych warunkach

atmosferycznych,

c) zawartość pary wodnej w powietrzu w stanie nasyconym,

d) zawartość wody w powietrzu.

2. Wskaźniki charakteryzujące warunki klimatyczne w laboratorium, niezbędne

do przeprowadzania badań metrologicznych to:

a) temperatura i wilgotność względna,
b) temperatura i wilgotność bezwzględna,
c) ciśnienie i temperatura
d) ciśnienie i wilgotność względna.

3. Do obliczania średniej arytmetycznej wartości liczbowych wyników pomiarów stosuje się

wzór:

a)

1

...

3

2

1

+

+

+

+

=

n

a

a

a

a

a

n

,

b)

1

...

3

2

1

−

+

+

+

=

n

a

a

a

a

a

n

,

c)

n

a

a

a

a

a

n

...

3

2

1

+

+

+

=

,

d)

min

max

a

a

a

−

=

.

4. Do wykonywania pojedynczego pomiaru jednej lub kilku właściwości włókien stosuje się

próbkę:

a) laboratoryjną,
b) elementarną,
c) średnią,
d) pierwotną.

5.*Odczytano wskazania termometru suchego (t

s

) i mokrego (t

m

): t

s

= 23

o

C; t

m

= 19

o

C.

Różnica psychrometryczna wynosi:

a) -3

o

C,

b) -4

o

C,

c) 5

o

C,

d) 4

o

C.

6.*Aklimatyzacja próbek do badań polega na:

a) przetrzymywania próbek przez określony czas w aparatach o ustalonej

temperaturze i wilgotności względnej powietrza,

b) przetrzymywaniu próbek przez określony czas w aparatach o stałej temperaturze,
c) przetrzymywaniu próbek przez określony czas w aparatach o stałej wilgotności,
d) przetrzymywaniu próbek przez określony czas w aparatach o stałej wilgotności

i ciśnieniu.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

39

7.*Dla średniej arytmetycznej grubości tkaniny wynoszącej 0,60 mm i odchylenia

standardowego 0,03 mm współczynnik zmienności wynosi:

a) 4,6%,
b) 5,1%,
c) 5,0%,
d) 4,9%.

8.*Wykonano pomiar grubości tkaniny. Uzyskano następujące wyniki: 0,25; 0,30; 0,28; 0,25;

0,29 mm. Rozstęp wyników pomiarów wynosi:

a) 0,07

mm,

b) 0,05

mm,

c) 0,02

mm,

d) 0,03

mm.

9.*Przy wzroście wilgotności włókien podczas aklimatyzacji:

a) maleje sztywność i masa włókien,

b) wzrasta sztywność i masa włókien,

c) wzrasta sztywność i maleje masa włókien,

d) wzrasta masa i maleje sztywność włókien.

10.*Do obliczenia wartości średniej wyników przy ilości pomiarów n≥50 należy:

a) odrzucić wyniki maksymalne,
b) odrzucić wyniki minimalne,
c) zastosować grupowanie wyników pomiarów w klasy,
d) obliczyć nierównomierność.

11. Poniższy rysunek przedstawia:

a) higrometr włosowy,
b) psychrometr aspiratorowy,
c) higrostat,
d) higrograf.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

40

12. Poniższy rysunek przedstawia:

a) eksykator,
b) komorę klimatyczną,
c) higrostat,
d) suszarkę laboratoryjną.

13. Grupa urządzeń, którą w całości można zaliczyć do urządzeń stosowanych

do aklimatyzacji właściwej próbek to:

a) higrostat automatyczny, suszarka, eksykator,
b) komora klimatyczna, higrostat automatyczny, suszarka,
c) eksykator, higrostat automatyczny, komora klimatyczna,
d) higrograf, eksykator, komora klimatyczna.

14. Klimat normalny w badaniach laboratoryjnych okreslają:

a) t=20±2

o

C; W=50±2%,

b) t=20±2

o

C; W=65±2%,

c) t=25±2

o

C; W=55±2%,

d) t=18±2

o

C; W=60±2%

15. Do ciągłej rejestracji zmian wilgotności względnej i temperatury powietrza służą:

a) higrografy,
b) termohigrografy,
c) higrometry,
d) psychrometry.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

41

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko …………………………………………………………………………

Wykonywanie pomiarów

Zakreśl poprawną odpowiedź

Numer

zadania

Odpowiedź

Uzyskana

liczba

punktów

1 a b c d

2 a b c d

3 a b c d

4 a b c d

5 a b c d

6 a b c d

7 a b c d

8 a b c d

9 a b c d

10 a b c d

11 a b c d

12 a b c d

13 a b c d

14 a b c d

15 a b c d

Razem

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

42

6. LITERATURA

1. Balasiński T., Dziamara H., Malinowski L.: Pracowania włókiennicza. WSiP, Warszawa

1983

2. Chyrosz M., Zembowicz-Sułkowska E.: Materiałoznawstwo odzieżowe. WSiP, Warszawa

1999

3. Turek K.: Pracownia materiałoznawstwa odzieżowego. WSiP, Warszawa 1998
4. Praca zbiorowa: Materiałoznawstwo włókiennicze dla technikum.

WSiP, Warszawa 1992

5. Praca zbiorowa: Poradnik inżyniera- włókiennictwo. WNT, Warszawa 1978
6. Przegląd Włókienniczy + Technik Włókienniczy. Wydawnictwo Czasopism i Książek

Technicznych, SIGMA-NOT

7. Normy:

− PN-EN 20139 ISO 139 Tekstylia. Klimat normalny do aklimatyzacji i badań
− PN-EN 1275: 2001 Tekstylia. Pobieranie próbek włókien, nitek i wyrobów płaskich

do badań

− PN-90/P-04870 Tekstylia. Analiza statystyczna wyników pomiarów