Nghiên cứu ứng dụng phương pháp đánh giá độ bền nổ của vải theo tiêu chuẩn ISO 13938 1

BỘ CÔNG THƯƠNG
TẬP ĐOÀN DỆT MAY VIỆT NAM
VIỆN DỆT MAY
PHÂN VIỆN DỆT MAY
___***___
BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP
ĐÁNH GIÁ ĐỘ BỀN NỔ CỦA VẢI THEO TIÊU CHUẨN ISO 13938-1
ĐỀ TÀI: Mã số 23.11 RD/HĐ-KHCN
Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Văn Chất
TP. HỒ CHÍ MINH – THÁNG 12 NĂM 2011
BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ ĐỀ TÀI KHKT 2011
1/ Cơ quan ch ủ tr ì:
Phân Vi ện Dệt -May T ại Th ành ph ố Hồ Chí Minh
Địa chỉ : 345/128A Trần H ưng Đ ạo, Quận 1, Tp. HCM
2/ Tên đ ề tài:
Nghiên cứu ứng dụng phương pháp đánh giá độ bền nổ của vải theo tiêu chuẩn ISO
13938-1.
Thực hiện theo hợp đồng KHCN số 23.11 RD/HD -KHCN ký ngày 10 tháng 03 năm 201 1 giữa Bộ
công thương và Phân Vi ện Dệt May tại TP.Hồ Chí Minh.
3/ Ch ủ nhiệm đề t ài:
KS.
Nguy ễn Văn Chất
4/ Cán b ộ phối hợp nghi ên c ứu đề t ài:
1
Lê Đ ại H ưng
Kỹ sư đi ện – điện tử
Phân Vi ện Dệt May
2
Nguy ễn Thanh Tuyến

Kỹ sư cơ khí d ệt
Phân Vi ện Dệt May
3
Lương Công Ki ều
ThS D ệt
Trung Tâm Giám Đ ịnh Dệt Ma y
5/ TP. H ồ Chí Minh – Tháng 12 năm 201 1
TRSI
3/62
LỜI NÓI ĐẦU
Trong quá trình h ội nhập nền kinh tế thế giới, để tồn tại v à phát tri ển, ng ành d ệt may Việt Nam cần
nâng cao ch ất lượng, tăng tính cạnh tranh của sản phẩm bằng cách đầu t ư công ngh ệ và thi ết bị mới,
định h ướng l à tăng t ỷ lệ nội địa hóa tr ên chính s ản phẩm xuất khẩu của m ình. Do đó bên c ạnh kiểu
dáng, m ẫu m ã, m ặt hàng c ần phải bảo đảm đ ược các ti êu chu ẩn về chất l ượng nh ư độ bền c ơ học, độ
ổn định kích th ước, độ bền m àu… Trong đó tính ch ất cơ học l à ch ỉ tiêu chất lượng h àng đ ầu đối với
vải. Độ bề n cơ h ọc là các ch ỉ tiêu v ề lực : độ bền đứt, độ bền xé , độ bền nén thủng. Tính chất c ơ học
của vải đ ược xác định khi có lực tác dụng khác nhau tác động v ào.
Với vải dệt thoi khi có lực tác dụng v ào, v ải có th ể kéo d ãn theo h ướng sợi dọc v à sợi ngang. Ri êng
vải dệt kim khi có lực tác dụng v ào, ti ến h ành kéo dãn theo c ột v òng ho ặc theo h àng vòng và cùng
một lúc vải có thể bị kéo d ãn theo nhi ều h ướng. V ì vậy để xác định tính bền của vải dệt thoi : kiểm
tra đ ộ bền kéo đứt v à độ bền xé rách . Riêng v ải dệt kim chủ yếu xác định đ ộ bền nổ.
Trong nhi ều tr ường hợp s ử dụng vật liệu (vải, sản phẩm ) ch ịu lực tải trọng tác dụng thẳng góc với
mặt phẳng của vật liệu gây n ên bi ến dạng kéo nhiều ph ương đ ồng thời. Những loạ i vải dệt kim d ùng
trong may m ặc chịu tác động nh ư trên, nh ất là ở tại các khớp củ a cơ th ể: bả vai, đầu gối, khủy tay.
Một số vải công nghiệp vải may bao b ì, bu ồm, vải lọc… vải chịu lực tác dụng thẳng góc với mặt
phẳng gây n ên bi ến dạng kéo nhiều ph ương đ ồng thời.
Thử độ bền nổ của vải hiện nay sử dụng hai ph ương pháp chính: nén th ủng vải d ùng viên bi và dùng
áp lực ( khí nén hoặc thủy lực ) . Đối với ph ương pháp th ử bằng khí nén th ường bị hạn chế bởi áp lực
của khí nén không cao. V ì vậy ph ương pháp th ủy lự c đư ợc sử dụng nhiều v à rộng r ãi.
Các ch ỉ tiêu ki ểm tra chất l ượng sản phẩm dệt may xuất khẩu sang thi tr ường Mỹ v à EU đ ều phải

đánh giá đ ộ bền nổ của vải bằng ph ương pháp th ủy lực.
Để phục vụ v à đáp ứng nhu cầu n ày, chúng tôi đ ã ch ọn đề t ài “Đánh giá và ứ ng dụng phương phá p
thử ISO 13938 -1 trong phân tích đ ộ bền nổ củ a vải (dùng phương pháp thuỷ lực) trong đi ều ki ện
phòng th ử nghi ệm ở Phân Vi ện dệt may tại TP HCM ”.
TRSI
4/62
MỤC LỤC
TÓM TẮT NHIỆM VỤ……………………………………………… ……………
6
Mục tiêu đề tài……………………………………………………………………
6
Nội dung đề tài………… …………………………………….…… ………….
6
Phương pháp nghiên cứu………………………………………………………
7
MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………….
8
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU……………………………………….
8
I
TÌM HI ỂU CÁC PH ƯƠNG PHÁP TH Ử ĐỘ BỀN NỔ CỦA VẢI ………….
8
1
Phương pháp né n thủng vải bằng bi ……………………….…………
8
2
Phương pháp th ử bền nổ của vải bằng áp lực ……………….…………
10
2.1 Phương pháp th ử bền nổ của vải d ùng khí nén ……….…………
10

2.2 Phương pháp th ử bền nổ của vải d ùng th ủy lực…………… ……
11
II
TÌM HI ỂU CÁC THIẾT BỊ THỬ ĐỘ BỀN NỔ CỦA VẢI D ÙNG ÁP L ỰC
11
1
Thi ết bị thử bền nổ d ùng khí nén ……………………………………….
11
2
Thi ết bị thử bền nổ bằng thủy lực ………………………………………
12
III
TÌM HI ỂU PH ƯƠNG PHÁP N Ổ THEO ISO 13938 -1 …………………….
12
1
Phạm vi áp dụng …………………………………………………………
12
2
Điều kiện môi tr ường ……………………………………………………
12
3
Yêu c ầu thiết bị ………………………………………………………….
13
4
Yêu c ầu thử mẫu ……………………………………………………….
13
5
Báo cáo k ết quả ………………………………………………………
13
IV

CÁC Y ẾU TỐ ẢNH H ƯỞNG ĐẾN KẾT QUẢ CỦA PH ƯƠNG PHÁP ĐO
13
V
XÁC Đ ỊNH GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA PH ƯƠNG ĐO ………………………
13
1
Độ chính xác ……………………………………… …………………….
14
1.1
Độ chụm ……………………………… …………………………
14
1.1.1
Độ lặp lại …………………………………………………
15
1.1.2
Độ tái lập ……………………………………………… …
16
1.1.3
Các bư ớc phân tích thống k ê thí nghi ệm độ chụm……
17
1.2
Độ đúng …………………………………………………………
20
2
Độ tin cậy ……………………………………………………………….
23
3
Độ ổn định ………………………………………………………………
28
4

Độ không đảm bảo đo …………………………………………………
29
TRSI
5/62
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM…………………………………………………
31
I
ĐÁNH GIÁ CÁC ĐI ỀU KI ỆN CỦA PHƯƠNG PHÁP ……………………
31
1
Lựa chọn ph òng thí nghi ệm tham gia ………………………………….
31
2
Lựa vật liệu sử dụng cho thí nghiệm ………………….………………
31
3
Lựa chọn thiết bị ……………………………….………………………
32
4
Môi t rường thử nghiệm …………………… …………………………
32
5
Tiến h ành th ử mẫu ………………………………………………………
32
II
ĐÁNH GIÁ CÁC GIÁ TR Ị SỬ DỤNG C ỦA PHƯƠNG PHÁP TH Ử ĐỘ
BỀN N Ổ………………………………………………………….……………
33
1
Độ chính xác của ph ương pháp đo ………………………… ………….

33
1.1
Xem xét s ự nhất quán v à các giá tr ị bất th ường ………………
34
1.1.1
Phép ki ểm nghiệm Cochran ……………………………
34
1.1.2
Kỹ thuật nhất quán bằng đồ thị h & k ……………….
35
1.2
Xem xét đ ộ chụm ……………………………………………….
38
1.2.1
Độ lặp lại ………………………………………………
38
1.2.2
Độ tái lập ……………………………………………….
40
1.3
Xem xét đ ộ đúng ……………………………… ……………….
43
2
Độ tin cậy của ph ương pháp đo ……………………… ……………….
47
2.1
Giới hạn t ương đ ồng …………………………………………….
49
2.2
Sai s ố đo l ường ………………………………………………….

49
2.3
Hệ số biến thi ên……………………….…………………… ……
50
2.4
Hệ số tin cậy ………………………………………………………
50
3
Độ ổn định ………………………………………………………………
52
4
Độ không đảm bảo đo …………………………………………………
57
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN…………………………………….
59
KẾT LUẬN V À KI ẾN NGHỊ ……………………………………………………………….
60
PH Ụ LỤC …………… …………………………………………….…………………………
61
TÀI LI ỆU THAM KHẢO ………………………………………………………………….
62
TRSI
6/62
TÓM T ẮT NHIỆM VỤ
Mục ti êu :
1. Đưa vào ứng dụng phương pháp th ử ISO 13938 -1 tại Trung tâm giám định dệt may -Phân Vi ện Dệt
May trong phân tích đ ộ bền nổ củ a vải (dùng phương phá p thuỷ lực) .
2. Nâng cao năng lực thử nghiệm kiểm tra sản phẩm dệt may xuất khẩu sang thị trường Mỹ và EU của
các doanh nghi ệp.
Nội dung đề t ài:

1. Tổng quan về các phương pháp thử độ bền nổ của vải
2. Nghiên c ứu đ ánh giá cá c điều ki ện phương pháp th ử độ bền nổ của vải.
3. Nghiên c ứu v ề phương pháp thử ISO 13938 -1 trong phân tích độ bền nổ củ a vải (dùng phương
pháp thuỷ lực).
4. Xác đ ịnh giá tr ị sử dụng c ủa phương pháp.
5. Nghiên c ứu đ ánh giá độ chính xác củ a phương pháp th ử độ bền nổ của vải.
6.Nghiên c ứu đ ánh giá độ tin cậy của phương pháp th ử độ bền nổ của vải.
7. Nghiên c ứu đ ánh giá độ ổn định các kết quả thử độ bền nổ của vải bằng ph ương pháp th ủy lực.
8. Ước lượng đ ộ không đ ảm bảo đo
9. Kết luận về việc ch ấp nh ận phương pháp thử.
10. Ứng d ụng t hử nghi ệm m ẫu th ực tế phò ng th ử nghi ệm ở Phân Vi ện dệt may tại TP HCM
Phương pháp nghiên c ứu:
1. Tìm hi ểu các ti êu chu ẩn v à phương pháp th ử.
2. Tra c ứu thông tin mạng v à tìm hi ểu các phương pháp tính đ ộ chính xác .
3. Th ử mẫu trong điều kiện cụ thể, tính toán kết quả v à đánh giá phương pháp th ử .
4. Ki ểm tra, đánh giá kết quả.
TRSI
7/62
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1 . T ỔNG QUAN TÀI LI ỆU
I. TÌM HI ỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP TH Ử ĐỘ BỀN NỔ CỦA VẢI :
1.Th ử nén thủn g b ằng phương pháp dùng viên bi:
Do nhà v ật liệu học ng ười Pháp J.Persoz đề ra.
Thí nghi ệm đ ược tiến h ành trên máy kéo đ ứt thông th ường có lắp th êm b ộ gá nén thủng .
Hình 1 : Nguyên lý th ử nén thủng d ùng viên bi
- Một bộ khung căng mẫu, có v ành k ẹp, đ ường k ính 25mm
- Viên bi b ằng thép không gỉ, có đư ờng kính d = 20mm
Và đư ợc gá tr ên hai mi ệng kẹp của bộ gá thông th ường.
Khi v ải bị đâm thủng, ta đ ược lực đẩy Pd v à độ dịch chuyển của vi ên bi là f.
- Độ dãn bề mặt mẫu

ε
d
=
%100x
S
SS
o
od
−
Với : Diện tích ban đ ầu của mẫu S0= лD2/4
Di ện tích bị dãn Sd
Qui trình th ử ng hiệm:
1.1. Chu ẩn bị t hử:
TRSI
8/62
- Chu ẩn bị mẫu : Ít nh ất là 5 mẫu thử, các mẫu không tr ùng l ắp h àng vòng và c ột vòng
- Thi ết bị :
Lắp bộ gá chuy ên dùng vào thi ết bị độ bền
Kiểm tra tại bộ kẹp : viên bi ph ải tiếp xúc với mẫu thí nghiệm.
Kiểm tra thang đo, lực v à độ dãn đều ở vị trí 0
1.2 . Ti ến h ành th ử:
Tùy theo tiêu chu ẩn: đặt thời gian thử, tốc độ thử
Thời gian thử : 16÷22s
Hoặc khống chế tốc độ theo b ảng d ưới:
Bảng 1: Tốc độ thử mẫu nén th ủng d ùng viên bi
Độ phồng của vải ( mm )
Tốc độ ( mm/ phút )
≤
13
60

13
÷
17
100
> 17
140
- Các bư ớc tiến h ành
Đặt mẫu v ào ổ mắc mẫu (bề mặt h ướng ra ngo ài )
Mẫu thử nằm giữa miệng kẹp
Giữ chặt mẫu bằng cách siết chặt miện g kẹp
Nhấn nút đi xuống: Kẹp di chuyển xuống, quả cầu xuống theo l àm th ủng m ẫu.
Nhấn nút ngừng, ghi nhận lại kết quả thử ( lực v à độ dãn )
TRSI
9/62
2. Th ử bền nổ bằng ph ương pháp dùng áp l ực:
( phương pháp khí nén, th ủy lực )
Được nh à vật liệu học A.Martensngh iên c ứu từ năm 1991.
Hình 2: Nguyên lý thử bền nổ dùng áp lực
2.1. Phương pháp th ử bền nổ d ùng khí nén :
Mẫu thử ( vải ) đ ược kẹp đồng thời với một m àng cao su m ỏng b ên dư ới đảm bảo khí nén
không l ọt qua khe vải.
Ở giữa m àng cao su có m ột lỗ nhỏ đậy kín bên trên b ằng một miếng cao su tr òn nh ỏ khác
Không khí nén sau khi ép màng cao su làm m ẫu vải phồng to cho đến khi l àm b ục mẫu vải v à
khí s ẽ thoát ra ngo ài.
Tại thời điểm mẫu bị phá hỏng, ng ười ta đo đ ược:
- Áp suất phá hủy mẫu
- Chi ều cao h của đớ i cầu tạo bởi m àng cao su c ủa vải.
Tiến h ành th ử :
- Thời gian thử : : 20
±

5 s
- Thời gian thủng mẫu : 20
±
5 s . ( Đi ều chỉnh l ưu lư ợng khí )
- Không c ần cắt mẫu, khi đ ặt mẫu thử d ưới miệng kẹp , mẫu thử nằm phẳng, không bị kéo
căng không v ị vặn xoắn, k hông b ị trượt trong quá tr ình th ử. Trư ờng hợp vải bị tuột, chỉnh áp
lực kẹp mẫu .
- Trư ờng hợp mẫu thử bị thủng sát miệng kẹp , báo cáo trư ờng hợp n ày.
TRSI
10/62
- Mẫu th ử bị thủng cách miệng kẹp 2 mm : Kết quả n ày bị loại .
- Hiệu chỉnh kết quả thử = Trung bình c ộng áp l ực 5 lần thử – áp lực của m àng cao su
Như ợc điểm của ph ương pháp này là ch ỉ thử đ ược những mẫu có độ bền nổ thấp, do bị hạn chế bởi
áp lực của khí nén .
2.2. Phương pháp th ử bền nổ d ùng thủy lực :
Tương t ự như phương pháp sử dụng khí nén, nhưng phương pháp dùng th ủy lực đ ược sử dụng Dầu
thủy lực để nén mẫu thay cho khí nén. V ới ph ương pháp này đ ã kh ắc phục đ ược nh ược điểm của
phương pháp dùng khí n én, b ởi ph ương pháp này s ử dụng Dầu v à bơm đ ể nén với một áp lực cao .
II. TÌM HI ỂU CÁC THI ẾT BỊ THỬ ĐỘ B ỀN NỔ VẢI BẰNG PH ƯƠNG PHÁP ÁP L ỰC
1. Thi ết bị dùng khí nén:
Máy do SDL Atlas s ản xuất.
Hình 3: Máy th ử độ bền n ổ của vải dùng khí nén
Thiết bị thử : Máy Truburst có ph ần mềm tính toán nối máy tính
Diện tích thử : 7.3 cm
2
, 50 cm
2
thử với vải dệt kim
100 cm
2

thử với vải có độ d ãn th ấp
Chiều cao thử 70 ± 1 cm
Màng cao su
Lực kẹp mẫu : > 3Kpa
Đường kính miệng kẹp : 30 mm, 30.5mm, 31.5mm
Tiêu chu ẩn : ISO 13938 -2, ASTM D3786
TRSI
11/62
2. Thi ết bị dùng thủy lực:
Máy do Đài Loan sản xuất.
Hình 4 : Máy th ử độ bền nổ của vải dùng th ủy lực
Khả năng: 0.1 đến 100 kg/cm
2
Hiển thị kết quả: bằng m àn hình LED
Ngu ồn điện sử dụng: 220V
Tốc độ thử: 95 ± 10 (cc/min)
Đường kính kẹp: 30.5mm ± 0.03 , 31.75mm ± 0.25
Sử dụng Dầu 85% .
Kẹp mẫu bằng tay.
Tiêu chu ẩn : ISO 13938 -1. ASTM D3786
III. NGHIÊN C ỨU TIÊU CHU ẨN ISO 13938/1 TRONG PHÂN TÍCH Đ Ộ BỀN N Ổ CỦA
VẢI.
1. Ph ạm vi áp d ụng:
Vải dệt kim , vải dệt thoi và v ải không d ệt
2. Đi ều ki ện môi trư ờng.
+ Nhi ệt độ : 20 ±2
0
C
+ Độ ẩm : 65 % rh
TRSI

12/62
3. Yêu c ầu thi ết bị
+ Sử dụng phương pháp th ủy lực
+ Độ chính xác ± 2%
+ Di ện tích mi ệng k ẹp : 7.3cm2 ( 30.5 mm).
+ Tốc độ tăng áp l ực : 100 mL/min ±10 %.
4. Yêu c ầu th ử mẫu:
Mẫu th ử 5 lần và tính giá tr ị trung bình .
5. Báo cáo k ết qu ả.
Báo cáo k ết quả trung bình.
IV. CÁC Y ẾU T Ố ẢNH HƯ ỞNG Đ ẾN K ẾT QU Ả C ỦA M ỘT PHƯƠNG PHÁP ĐO
Nhiều yếu tố khác nhau ( không k ể sự thay đ ổi giữa các m ẫu th ử được xem là gi ống nhau ) có th ể
đóng góp vào s ự thay đ ổi của các k ết quả của một phương pháp đo.
- Ngư ời thao tác
- Thiết bị được sử dụng.
- Việc hiệu chu ẩn thi ết bị.
- Môi trư ờng ( nhi ệt độ, ẩm độ )
- Kho ảng th ời gian gi ữa các phép đo.
- Sự thay đ ổi giữa các phép đo do đư ợc th ực hi ện bởi những ngư ời thao tác khác nhau ho ặc với
thiết bị khác nhau s ẽ dẫn đến sự sai bi ệt kết quả lớn hơn so v ới các phép đo do cùng m ột
người thực hi ện với thi ết bị như nhau.
V. XÁC Đ ỊNH GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦ A PHƯƠNG PHÁ P .
Giá trị sử dụ ng của phương pháp th ử được thể hiện qua các thông s ố sau:
- Độ chí nh xác: ( độ đúng + độ chụm)
TRSI
13/62
+ độ chụ m ( đô l ặp lại, độ tá i lập )
+ độ đúng ( độ chệch )
- Độ tin c ậy.
- Độ ổn định

- Độ không đ ảm bảo đo
1. Độ chính xác ( Accuracy ) :
Độ chính xác được thể hiện bằng “ độ đúng” v à “ đ ộ chụm “ của một ph ương pháp.
chính xác = đúng + ch ụm
Một kết quả đo có thể có độ đúng nh ưng chưa ch ắc đ ã có độ chụm v à ngư ợc lại.
Hình 5: Các giá tr ị thể hiện đ ộ đúng đ ộ chụm c ủa k ết qu ả
1.1 Xác đ ịnh đ ộ ch ụm c ủa phương pháp phân tích đ ộ bền n ổ của vải
Độ chụm (precision).
TRSI
14/62
Độ chụm chỉ mức độ gần nhau giữa các kết quả thử nghiệm độc lập nhận đ ược trong điều kiện quy
định.
Thư ớc đo của độ chụm th ường đ ược thể hiện bằ ng đ ộ phân tán v à đư ợc tính toán nh ư là đ ộ lệch
chuẩn của các kết quả thử nghiệm. Độ chụm c àng th ấp th ì độ lệch chuẩn c àng l ớn.
Trong nhi ều trư ờng h ợp th ực tế, để thu ận tiện cho vi ệc mô t ả sự thay đ ổi của phương pháp đo, c ần
đưa ra hai đi ều ki ện của độ chụm gọi là đi ều ki ện lặp lại và đi ều kiện tái l ập. Theo đi ều ki ện lặp lại
các y ếu tố:
+ Ngư ời thao tác.
+ Thi ết bị được sử dụng
+ Vi ệc hi ệu chu ẩn thi ết bị.
+ Môi trư ờng ( nhi ệt ẩm đ ộ )
+ Kho ảng th ời gian gi ữa các phép đo
Được xem là không đ ổi và không đóng góp vào s ự thay đ ổi trong khi theo đi ều ki ện tái l ập các y ếu tố
này thay đ ổi và đóng góp vào s ự thay đ ổi các k ết qu ả thử nghi ệm.
Như v ậy đi ều kiện lặp lại và tái l ập là hai c ực của độ chụm. Đi ều kiện lặp lại mô t ả khả năng thay đ ổi
tối thi ểu và đi ều kiện tái lập mô t ả sự thay đ ổi tối đa c ủa kết quả.
Độ chụm thư ờng đư ợc biểu th ị qua đ ộ lệch chu ẩn, thư ớc đo trung gian đ ộ chụm c ủa phương pháp đo
nằm gi ữa hai c ực độ chụm của phương : độ lệch chu ẩn lặp lại và đ ộ lệch chu ẩn tái l ặp.
Thực ch ất việc xác đ ịnh nh ững t hước đo trung gian đ ộ chụm là đánh giá kh ả năng c ủa phương pháp
đo lặp lại kết quả phép th ử trong nh ững đi ều kiện xác đ ịnh.

Trong trư ờng hợp thực tế, để thuận tiện cho việc mô tả sự thay đổi của ph ương pháp đo, c ần đ ưa ra
hai đi ều kiện của độ chụm gọi l à điều kiện lặp lại v à đi ều kiện tái lập. Nh ư vậy điều điều kiện của độ
chụm gọi l à điều kiện lặp lại v à điều kiện tái lập l à hai c ực của độ chụm.
Điều kiện lặp lại mô tả khả năng thay đổi tối thiểu của kết quả .
Điều kiện tái lập mô tả sự thay đổi tối đa của kết quả.
Độ chụm th ường đ ược biểu thị qua độ lệch chuẩn.
1.1.1 Phương pháp xác đ ịnh độ lặp lại.
Độ lặp lại ( repeatability ) ký hiệu r,
TRSI
15/62
là giá tr ị thể hiện sai lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử nghiệm đ ược thực hiện tr ên cùng m ột mẫu
trong các đi ều k iện giống nhau nh ư cùng trang thi ết bị đo, c ùng phương pháp đo, cùng m ột ng ười
thao tác, cùng đi ều kiện môi tr ường trong qu ãng th ời gian ngắn. Khi đ ược xét với mức chắc chắn
95% thì
r
xsr 22=
.
Trong đó :
sr ; g ọi là độ lệch chuẩn của đ ộ lặp lại, tính theo công thức:
( )
∑
∑
−
−
=
mn
sn
s
i
ii

r
2
2
1
Độ lặp lại r đ ược sử dụng để so sánh hai kết quả thử nghiệm do một ng ười thực hiện trong c ùng đi ều
kiện thí nghiệm đ ã nêu trên. N ếu hai kết quả sai nhau không quá r th ì kết quả cuối c ùng là trung bình
cộng của hai kết quả đó. C òn n ếu điều kiện n ày không đ ạt, cần xem xét lại ph ương pháp và làm l ại từ
đầu.
1.1. 2 Phương pháp xác đ ịnh đ ộ tái l ập của phương pháp đo đ ộ bền nổ.
Độ tái lập ( reproducibility) ký hiệu R
là giá tr ị thể hiện sai lệch tuyệt đối g iữa hai kết quả thử nghiệm đ ược thể hiện tr ên cùng m ột mẫu v à
cùng phương pháp nhưng trong các đi ều kiện khác nhau về trang thiết bị đo, ng ười thao tác, ph òng
thí nghi ệm v à thời gian thực hiện. Khi đ ược xét với mức chắc chắn 95 % th ì R được tính theo công
thức:
Trong đó .
SR : g ọi là độ lệch chuẩn của độ tái lập, tính theo công thức:
222
rLR
SSS +=
SL: g ọi là độ lệch chuẩn PTN
Rút SL t ừ công thức tr ên ta có:
( )









−
−
−
=
∑
2
2
1
1
r
ii
L
s
k
xxn
n
S
R
xSR 22=
TRSI
16/62
Với:
∑
∑
=
i
ii
n
xn
x

`
Và:








−
−
=
∑
∑
∑
1
2
1
1
n
n
n
k
n
i
i
Độ tái lập R đ ược sử dụng để so sánh hai kết quả thử nghiệm do hai ng ười thực hiện trong c ùng đi ều
kiện thí nghiệm hoặc khác điều kiện thí nghiệm nh ư đã nêu trên. N ếu hai kết quả sai nhau không quá
R thì k ết quả cuối c ùng là trung bình c ộng của hai kết quả đó. C òn nếu điều kiện n ày không đ ạt, cần

xem xét l ại ph ương pháp thao tác và làm l ại thí nghiệm.
Khi các n
i
giống nhau v à bằng n
o
:
k
s
s
i
i
∑
=
2
2
Và
( )
0
2
2
2
1 n
s
k
xx
s
r
i
L
−

−
−
=
∑
trong đó
k
x
x
i
∑
=
1.1.3 Cá c bước Phân tích th ống kê thí nghi ệm đ ộ chụ m: TCVN 6910 -2 Trang 49 -60
Thu th ập và sắp x ếp tất cả cá c k ết quả thử nghi ệm .
( Tính toán các giá trị trung bình, phương sai )
Xem xét sự nhất quá n và cá c giá trị bất th ường :
Sử dụng hai th ước đo thống k ê Man del h & k:
Hai s ố này vừa mô tả sự thay đổi của ph ương pháp đo vừa trợ giúp trong việc đánh giá ph òng thí
nghi ệm.
1.1.3. 1 Kỹ thu ật xử lý giá trị bất th ườ ng b ằng đ ồ thị ( Th ống kê Mandel h & k ) :
TRSI
17/62
Tính toán th ống k ê nhất quán giữa các ph òng t hí nghi ệm, h, cho từng ph òng thí nghi ệm .
∑
=
−
−
−
=
j
p

i
jij
j
jij
ij
yy
p
yy
h
1
2
)(
)1(
1
Trong đó:
∑
=
=
ij
n
k
ijk
ij
ij
y
n
y
1
1
∑

∑
=
=
=
p
i
ij
p
i
ijij
j
n
yn
y
1
1
Trong đó:
- nij: là s ố kết quả phép thử trong ô của ph òng th ử nghiệm i ở mức j;
- yilk là m ột trong số các kết quả thử nghiệm n ày (k=1,2 ,… nij);
- pj là s ố phòng th ử nghiệm báo cáo ít nhất một kết quả thử nghiệm ở mức j
Vẽ đồ thị các giá trị hij của từng ô theo thứ tự của ph òng thí nghi ệm, th ành các nhóm ở từng mức.
- Tính toán th ống k ê nh ất quán giữa các ph òng thí nghi ệm, k, cho từng ph òng thí nghi ệm
j
ij
p
s
∑
- Và sau đó tính kij cho t ừng ph òng thí nghi ệm ở từng mức
∑
=

j
ij
jij
ij
s
Ps
k
2
+ Lập đồ thị các giá trị kij của từng ô theo thứ tự của ph òng thí nghi ệm, th ành các nhóm ở từng mức.
TRSI
18/62
Kiểm tra đồ thị của h v à k xem xét s ố liệu các ph òng thí nghi ệm đề lựa ra những kết quả thử khác
biệt. Điều n ày th ể hiện sự thay đổi nhiều hay ít một cách nhất quán trong phạm vi một ô hoặc các giá
trị trung b ình c ực trị của ô thể hiện ở nhiều mức.
- Các ch ỉ số thống k ê Mandel h và k th ể hiệ n ở 2 mức 1% v à 5%
Tra b ảng 6 & 7, trang 71/71 TCVN 6910 -2
Trên cơ s ở đó, nh à thống k ê :
- Yêu c ầu ph òng thí nghi ệm sửa lại phép đo ( nếu có thể)
- Loại bỏ số liệu của ph òng thí nghi ệm ra khỏi việc ngh iên c ứu.
- Tất cả các ph òng thí nghi ệm có thể có gi á trị h d ương hay âm ở các mức khác nhau của thí
nghi ệm
- Nếu một ph òng thí nghi ệm không nằm tr ên đ ồ thị k v ì có nhi ều giá trị lớn, cần t ìm ra nguyên
nhân: Đi ều n ày ch ứng tỏ ph òng thí nghiêm có độ lặp lại thấp h ơn so v ới các ph òng thí nghi ệm
khác.
- Nếu có một số giá trị k hoặc h gần đ ường giá trị tới hạn, th ì cần nghi ên c ứu đồ thị t ương ứng đ ã
được nhóm lại theo mức.
1.1.3 .2 Kỹ thu ật xử lý giá trị bất th ường b ằng s ố (Áp dụng phé p ki ểm nghi ệm Cochran ) :
Việc xử lý các giá trị bất th ường bằng số dựa tr ên phép ki ểm nghiệm
- Phép ki ểm nghiệm Cochran .
Cho trư ớc một tập hợp p, độ lệch chuẩn si, chúng đ ược tính toán từ một số l ượng nh ư nhau n

kết quả lập lại, số thống k ê C là :
∑
=
=
p
i
i
s
s
C
1
2
2
max
Trong đó Smax là đ ộ lệch chuẩn lớn nhất tr ong t ập hợp.
Các giá tr ị tới hạn của phép kiểm nghiệm Cochran thể hiện ở 2 mức 1% v à 5%
Tra b ảng 4, trang 69 TCVN 6910 -2
Phép th ử này đư ợc áp dụng để nhận biết giá trị tản mạn hoặc bất th ường:
TRSI
19/62
+ Nếu thống k ê th ử nghiệm nhỏ h ơn ho ặc bằng 5% giá trị tới hạn của nó : hạng mục kiểm tra
được chấp nhận l à đúng.
+ N ếu thống k ê thử nghiệm lớn h ơn 5% và nh ỏ hơn ho ặc bằng 1% giá trị tới hạn của nó : hạng
mục kiểm tra đ ược gọi l à giá tr ị tản mạn.
+ Nếu thống k ê thử nghiệm lớn h ơn 1% giá tr ị tới hạn của nó : hạng mục kiểm tra đ ược gọi l à giá
trị bất th ường thống k ê .
Nếu có giá trị tản mạn / bất th ường thống k ê : tìm hi ểu về sự sai số về mặt kỹ thuật.
- Sơ xu ất khi thực hiện phép đo.
- Sai sót khi ghi chép k ết quả thử nghiệm
- Mẫu bị hỏng trong quá trình phân tíc h

Tính toán :
+ Phương sai lặp lại S
2
ij
∑
∑
=
=
−
−
=
p
i
ij
p
i
ijij
ij
n
sn
s
1
1
2
2
)1(
)1(
+ Phương sai gi ữa các ph òng thí nghi ệm S
2
lj

j
rjdj
Lj
n
ss
s
22
2
−
=
+ Phương sai tái l ập
S
2
Rj
= S
2
rj
+ S
2
Lj
Đánh giá :
Có đ ộ lặp lại v à độ tái lập tức l à có đ ộ chụm.
1.2 Xác đ ịnh đ ộ đúng của phương pháp th ử độ bền n ổ của vải.
1.2. 1. Độ đúng ( trueness):
TRSI
20/62
Độ đúng cho biết mức độ gần gũi giữa giá trị trung b ình x
tb
và giá tr ị thực hay giá trị đ ược chấp nhận
là đúng

µ
. Độ đúng l à khái ni ệm định tính, đ ược biểu thị định l ượng d ưới dạng độ chệ ch (bias).
Đ ộ chệch = x
tb
-
µ
Độ đúng c ủa một phương pháp đo đư ợc quan tâm khi có th ể hình dung v ề giá tr ị thực của một đặc
tính đang đư ợc đo. Tuy nhiên đ ối với một số phương pháp đo, giá r ị thực khô ng th ể biết một cách
chính xác, nó có th ể có m ột giá tr ị quy chi ếu đư ợc ch ấp nh ận cho đ ặc tính đang đư ợc đo. Đ ộ đúng
thường đư ợc diễn tả bằng đ ộ chệch.
Độ chệch c ủa phương pháp đo và đ ộ chệch phòng thí nghi ệm: đây là kh ả năng mà phương pháp đo
có th ể gây r a độ chệch, nó t ồn tại ở bất cứ đâu và b ất cứ khi nào mà phép đo đư ợc thực hiện.
1.2. 2. Ư ớc lư ợng đ ộ chệch c ủa phương pháp đo.
Nếu giá tr ị tuyệt đối của độ chệch đ ã được ước lư ợng mà nh ỏ hơn ho ặc bằng ½ đ ộ rộng c ủa kho ảng
không đ ảm b ảo, thì không có bi ểu hiện về độ chệch.
Sự biến động c ủa ước lượng đ ộ chệch c ủa phương pháp đo là s ự biến động các k ết quả của quá trình
đo và đư ợc thể hiện bằng đ ộ lệch chu ẩn tính theo công th ức:
Mô hình th ống kê.
m = µ + δ
Trong đó
µ là giá tr ị qui chi ếu đã được ch ấp nh ận.;
δ là độ chệch c ủa phương pháp đo.
Xem xét sự nhất quá n và cá c giá trị bất th ường :
+ Kỹ thuật xử lý giá trị bất thường b ằng s ố (Áp dụng phé p ki ểm nghi ệm Cochran )
C= s
r
2
/ б
r
2

So sánh C v ới giá trị tới hạn :
C
crit
= χ
2
(1-œ)
(
٧
)/ v
Giả định α là 0.05,
Nếu C≤ C
crit
:
độ lệch chuẩn lặp lại б
r
sẽ đươc s ử dụng để ước l ượng độ chệch của ph ương pháp đo
TRSI
21/62
Kiểm tra đ ộ chụm.
∑
=
=
p
i
ir
S
P
S
1
2

1
Trong đó.
∑
=
−
−
=
n
k
iiki
yy
n
S
1
22
)(
1
1
∑
=
=
n
k
ik
y
n
y
1
1
∑

=
−+−
−
=
p
i
riR
S
n
yy
P
S
1
22
)
1
1()(
1
1
Trong đó
∑
=
=
p
i
i
y
P
y
1

1
Ước lư ợng đ ộ chệch c ủa phương pháp đo (
TCVN 6910 -4 Trang 49 -60
)

−= y
Trong đó
y
: là giá tr ị trung bình.
Kho ảng tin c ậy xấp xỉ 95% cho đ ộ chệch c ủa phương pháp đo đư ợc tính như sa u:
δ-AS
R
≤ δ ≤ δ+AS
R
Trong đó.
A là hàm c ủa phòng th ử nghi ệm (p) và s ố lần th ử (n) đư ợc tính như sau:
γ là tỷ số giữa độ chệch tái l ập và đ ộ chệch lặp lại.
r
R
S
S
=

( )
pn
n
A
2
2
11

96,1


+−
=
TRSI
22/62
Đánh giá :
Nếu kho ảng tin c ậy ( δ – AS
R
≤ δ ≤ δ + AS
R
) phủ giá tr ị 0 thì độ chệch của phương pháp đó là không
có ý ngh ĩa ở mức ý ngh ĩa α = 5%; tr ường h ợp ngư ợc lại là có ý ngh ĩa.
2. Đ ộ tin c ậy.
Nhưng b ất cứ ph ương pháp đo lư ờng n ào c ũng có một số sai sót. Nếu thử độ bền kéo đứt của băng
vải hay thử đ ộ bền nổ của vải đ ược đo nhiều lần (cách nhau khoảng v ài phút) do m ột nhân vi ên th ử
nghi ệm, chúng ta sẽ thấy sự dao động về đo l ường của đối t ượng đó, v à đó chính là sai s ố đo l ường
(measurement error). Sai s ố này có th ể xuất phát từ những yếu tố khách quan và chủ quan mà
chúng ta không ki ểm soát đ ược: chẳng hạn nh ư ngư ời thao tác sai, hay ph ương pháp th ực hiện sai,
hay đơn gi ản l à phương ti ện đo l ường có sai số, v.v… Tóm lại, đó l à nh ững sai số đ o lường ho àn toàn
ngẫu nhi ên. Các phương pháp đo lư ờng c ơ lý nh ư độ bền kéo đứt băng vải, độ bền xé rách của vải, độ
bền nén thủng của vải, v.v… cũng có nhiều sai số, không chỉ do ph ương pháp đo, thi ết bị đo m à còn
do dao đ ộng của mẫu thử.
Do đó, m ột nhu cầu hết sức quan trọng tr ước khi thử nghiệm l à ph ải xác địn h đư ợc độ tin cậy của
phương pháp đo. N ếu phòng thí nghi ệm mới đầu t ư m ột thiết bị thử độ bền nổ của vải, hay mới áp
dụng một phương pháp th ử cơ lý, sinh hóa, v.v… thì vi ệc đầu ti ên là ph ải làm nghiên c ứu để đánh giá
độ tin cậy của ph ương pháp đo đó. Khô ng bi ết độ tin cậy, chúng ta rất dễ d àng đưa ra m ột kết quả
sai.
Ước tính độ tin cậy của đo l ường rất quan trọng v ì nó có th ể ảnh h ưởng đến kết quả thử nghiệm hay

của lô h àng s ản xuất.
2.1 . Gi ới hạn t ương đ ồng (Limit of agreement hay LoA)
Một ph ương ph áp đánh giá đ ộ tin cậy đ ơn gi ản nhất (v à dễ hiểu nhất) có t ên là “Limit of
Agreement” do Martin Bland và Douglas Altman đ ề suất từ thập ni ên 1980.
Theo phương pháp này, chúng ta ti ến h ành 2 bư ớc:
Bước 1: tính độ khác biệt giữa ba đo lư ờng cho từng đối tượng v à gọi là “di “
Bước 2: tính số trung b ình, độ lệch chuẩn, v à kho ảng tin cậy của di Khoảng tin cậy 95% của di
chính là LoA
n
xx
LoA
ji
∑
−
=
TRSI
23/62
Chỉ số LoA cho chúng ta biết nếu chúng ta đo độ bền nổ của vải ở các PTN khác nhau trên cùng một
mẫu th ì đo lư ờng giữa các phòng th ử nghiệm có th ể thấp hơn và cũng có thể cao h ơn giá tr ị của
LoA .
2.2 . Sai s ố đo l ường chuẩn (standard error of measurement – SEM)
Chúng ta có th ể dễ d àng th ấy rằng ph ương sai ở mỗi đối t ượng phản ảnh độ dao động, v à do đó , độ
tin c ậy của đo l ường. Độ dao động c àng cao, đ ộ tin cậy c àng th ấp. V à ngư ợc lại, độ dao động thấp
có ngh ĩa là độ tin cậy cao. Nh ưng chúng ta có n mẫu thử, n ên cách tóm lư ợc độ tin cậy tốt nhất l à lấy
trung bình c ủa ph ương sai c ủa n mẫu thử. Gọ i số trung bình ph ương sai là S i , chúng ta có:
n
sss
s
i
2

30
2
2
2
1
2
+++
=
Nhưng đơn v ị của ph ương sai là b ình ph ương, cho nên chúng ta c ần phải hoán chuyển về đ ơn v ị gốc
bằng cách lấy căn bậc hai:
2
i
ss =
Đây chính là sai s ố đo l ường chuẩn (SEM). Ý ngh ĩa của SEM l à: nếu chúng ta đo độ bền nổ của vải
ở mẫu thử nhiều lần (giả dụ nh ư 100 l ần), th ì chúng ta kì v ọng rằng 95% các kết quả đo lư ờng độ
bền nổ của mẫu thử đó có thể cao h ơn hay th ấp độ trung b ình c ủa mẫu thử khoảng là s
2.3 . H ệ số biến thiên (
within -subject coefficient of variation
)
Hệ số biến thi ên cá th ể (wCV) đ ược ước tính bằng cách lấy sai số chuẩn đo l ường chia cho số trung
bình t ổng thể. Nói cách khác:
100x
m
S
wCV =
Nói cách khác, thay vì mô t ả độ tin cậy bằng SEM, ch úng ta mô t ả bằng phần trăm qua wCV.
Ý ngh ĩa của wCV cũng t ương t ự nh ư ý ngh ĩa của SEM, nh ưng tương đối (thay v ì tuy ệt đối).
2.4 . H ệ số tin cậy
Một ph ương pháp thông thư ờng m à rất nhiều ngư ời sử dụng để đánh giá độ tin cậy của đo l ường l à
tính h ệ số t ương quan r (coefficient of corre lation) gi ữa hai lần đo l ường. Chúng ta có th ể kết luận g ì

về hệ số n ày?
Câu tr ả lời l à khó mà k ết luận g ì về hệ số n ày. Th ật ra, sử dụng hệ số t ương quan đ ể đánh giá độ tin
cậy giữa hai đo l ường l à sai l ầm, bởi v ì hệ số n ày, như tên g ọi, phản ảnh độ t ương quan, ch ứ không
TRSI
24/62
phải độ tin cậy. Hai khái niệm n ày r ất khác nhau, nh ưng d ễ hiểu lầm. Có thể lấy ví dụ sau đây để
chứng minh cho phát biểu đó: giả dụ chúng ta có 5 đối t ượng v à số liệu đo l ường 2 lần nh ư sau:
Bảng 2: Các thông số lấy ví dụ tính hệ số tương quan
Lần 1
Lần 2
90
95
100
105
105
110
107
112
110
115
Hệ số t ương quan là 1. V ới một kết quả tuyệt đối nh ư th ế, chúng ta có thể kết luận ph ương pháp đo
lường n ày tuy ệt vời không? Câu tr ả lời l à không. Thật ra, phương pháp đo lư ờng n ày r ất tồi, bởi v ì
hai l ần đo l ường khác nhau đến 5 đ ơn v ị, và khác nhau m ột cách nhất quán. Do đó, d ù hệ số t ương
quan là tuy ệt đối, nh ưng đ ộ tin cậy th ì lại rất tồi! Nói tóm lại, không n ên s ử dụng hệ số t ương quan
để đánh giá độ tin cậy của một ph ương pháp đo lư ờng vì h ệ số t ương quan b ỏ qua độ khác biệt giữa
các đo lư ờng
Các phương pháp phân tích thích h ợp cho việc đánh giá độ tin cậy l à: gi ới hạn t ương đ ồng (tức
phương pháp Bland -Altman), sai s ố đo l ường chuẩn, hệ số biến thi ên cá th ể, và hệ số tin cậy.
Trong phân tích đ ộ tin cậy, có một ph ương pháp tính toán khác r ất thích hợp cho việc đánh giá độ tin
cậy nh ưng ít khi nào đư ợc giới thiệu trong sách giáo khoa: đó l à hệ số tin cậy (

coefficient of
reliability
), sẽ viết tắt l à R (chú ý khác v ới r th ường sử dụng cho hệ số t ương quan).
Hệ số tin cậy đ ược phát triển từ lí thuyết đo l ường (
theory of measurement
). Tuy nhiên, h ệ số tin cậy
R đư ợc phát triển từ các c ơ sở lí thuyết sau đây:
Gọi X l à đo lư ờng cho một cá nhân, lí thuyết đo lư ờng phát biểu rằng X có hai phần: phần giá trị thật
(
true value
) và ph ần nhiễu (
random error
). Chúng ta s ẽ kí hiệu hai giá trị n ày là T và E. Nói cách
khác, mô hình này phát bi ểu rằng:
X = T + E
TRSI
25/62
T T E
E T E
Nên nh ớ rằng, chúng ta không biết (hay không quan sát ) đư ợc giá trị thật T của đối t ượng bao nhi êu,
nhưng chúng ta ch ỉ biết X, tức l à giá tr ị quan sát hay đo l ường đ ược, v à E là sai s ố m à chúng ta tính
được qua nhi ều lần đo l ường, chúng ta biết đ ược E.
Giả định rằng T v à E hoàn toàn đ ộc lập (tức không có mối tương quan g ì với nhau), v à tuân theo lu ật
phân ph ối chuẩn, th ì phương sai c ủa X l à tổng ph ương sai c ủa T v à E. N ếu kí hiệu ph ương sai là σ
2
,
chúng ta có:
222
ETX


+=
Từ đó, hệ số tin cậy R đ ược định nghĩa nh ư sau:
2
2
X
T
R


=
Hay cũng có thể viết
( )
22
2
ET
T
R


+
=
hay
22
2
1
ET
E
R



+
−
=
Nhìn qua công th ức trên, chúng ta th ấy R chính l à tỉ số ph ương sai c ủa giá trị thật v à phương sai c ủa
giá tr ị quan sát. Nh ư vậy, nếu E rất nhỏ so với X, th ì T r ất lớn, v à đó là tín hiệu cho thấy ph ương
pháp đo lư ờng có độ tin cậy cao.
Bởi v ì phương sai c ủa T không thể cao h ơn phương sai c ủa X, cho n ên giá tr ị của R phải dao động từ
0 đến 1.
Nếu R = 0 th ì điều n ày có ngh ĩa là phương pháp đo lư ờng vô dụng v ì hoàn toàn không có th ể tin cậy
được;
Nếu R = 1 th ì ph ương pháp đo lư ờng ho àn h ảo. Nh ưng trong th ực tế, không có ph ương pháp đo
lường n ào tuy ệt vời với R = 1, cho n ên tùy theo trư ờng hợp chúng ta phải chấp nhận một ph ương
pháp đo lư ờng với giá trị R thấp h ơn 1.
Phương pháp ư ớc t ính R tương đ ối phức tạp (nhất l à khi có nhi ều đo l ường cho một mẫu thử), nh ưng
nguyên t ắc vẫn l à phân chi a tổng số biến thi ên (variation) thành 2 ngu ồn: between -subject variation
within -subject variation. Chúng ta có th ể ước tính v ài thông s ố nh ư sau.
+Tổng bình ph ương c ủa đo l ường giữa các đối t ượng (kí hiệu BSS):
22
3
2
2
2
1
)( )()()( xxpxxpxxpxxpBSS
N
−++−+−+−=