background image

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

 

background image

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

 

 

background image

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

background image

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. 
 
 
 

background image

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 

background image

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. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

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. 

 

background image

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. 

 

 

 
 
 
 
 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

 

8

Tabela 1.  Parametry powietrza wilgotnego nasyconego 
 

   

 

Temperatura 

o

 

Ciśnienie 

cząstkowe 

pary wodnej 

kG/m

Wilgotność 

bezwzględna 

g/m

Temperatura 

o

 

Ciśnienie 

cząstkowe 

pary wodnej 

kG/m

Wilgotność 

bezwzględna 

g/m

 
 










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

 

 
 

background image

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 

 

background image

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 

background image

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%. 

 

background image

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(%) 

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

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 

background image

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. 

background image

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. 

background image

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. 

 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

 

16

4.1.4.  Sprawdzian postępów 
 

                                       

Tak      Nie 

Czy potrafisz: 
1)  określić parametry klimatu normalnego 

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? 

          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    

 

 
 
 

background image

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). 
 
 
 

 

background image

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.  
 
 
 
 
 

background image

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 

ŹródłoŻyliński 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.  

background image

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 

background image

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. 

 
 
 
 

background image

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. 

background image

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. 

background image

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?   

 

 

 

 

 

 

     

 

 

 
 
 
 

background image

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] 

background image

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

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. 

 
 

background image

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: 

background image

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

 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

 

29

a

= 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. 

background image

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: 

 
 
 
 
 

background image

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)

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

 

background image

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 

= 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 

 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

 

33

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

 

 

  

 

Numer 

klasy 

Granica 

klasy 

a

i

- a

i

'

 

Średnia 

wartość 

klasy 

A

Liczba 

pomiarów 

n

w klasie i 

Liczność 

klasy 

n

i

 

Kumulacja 

S

Kumulacja 

S

 

660-670 665 

// 

50 

329 

 

680-690 686 

//// 

4 48 279 

 

700-710 705 

/// 

44 

231 

 

720-730 725 

//// 

4 41 187 

 

740-750 745 

/// 

37 

146 

 

760-770 765 

///// 5 

34 

109 

 

780-790 785 

/////// 7 

29 75 

 

800-810 805 

////////// 10 22 46 

 

820-830 825 

///// 5 

12 

24 

10 

 

840-850 845 

/// 

12 

11 

 

860-870 865 

/// 

12 

 

880-890 885 

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 

 

background image

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. 

background image

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

 

a

 – 

a

  

 

 

(

a

– 

a

)

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

 

background image

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? 

        

   

 

 

 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

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! 
 
 

 
 
 
 
 
 

background image

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

= 23

o

C; t

= 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. 

 

background image

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. 
 

background image

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. 

 

background image

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

 

 
 

background image

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