原棉技術(shù)品級(jí)評(píng)價(jià)模型與應(yīng)用
2. 原棉技術(shù)品級(jí)
棉花品級(jí)是感官檢驗(yàn),是對(duì)照品級(jí)實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合品級(jí)三條件即棉花的成熟程度、色澤特征、軋工質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)定。
原棉技術(shù)品級(jí)是棉紡織企業(yè)獨(dú)有的綜合評(píng)價(jià)原棉內(nèi)在與外觀質(zhì)量的綜合技術(shù)指標(biāo),該指標(biāo)可以綜合反映原棉的品質(zhì),其特點(diǎn)是簡明、全面、實(shí)用、方便。
2.1 技術(shù)品級(jí)評(píng)定因素
原棉技術(shù)品級(jí)的確定所采用的方法是模糊綜合評(píng)價(jià)。所謂對(duì)原棉品質(zhì)進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià),就是采用模糊數(shù)學(xué)中的模糊分等和隸屬度的概念,對(duì)原棉主要品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行總的評(píng)價(jià)的定量計(jì)算方法。它可以計(jì)算出原棉的綜合評(píng)價(jià)指數(shù),并可根據(jù)數(shù)值的大小,得到所有原棉優(yōu)劣排列順序。此外,還可對(duì)各種原棉品質(zhì)優(yōu)劣的原因進(jìn)行分析。這樣,原棉品質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)便統(tǒng)一于評(píng)價(jià)指數(shù)之中了。這一評(píng)價(jià)指數(shù)稱為原棉技術(shù)品級(jí)。
技術(shù)品級(jí)反映了原棉的綜合特性,對(duì)加強(qiáng)原棉分類組批管理,制訂配棉技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和配棉實(shí)施方案,提高配棉精度,有著積極的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。
2.2 技術(shù)品級(jí)分級(jí)特征值
對(duì)于原棉內(nèi)在品質(zhì)優(yōu)劣評(píng)定這一問題,其主要影響因素有上半部平均長度、整齊度指數(shù)、斷裂比強(qiáng)度和馬克隆值。評(píng)定時(shí)先對(duì)每一個(gè)具體的影響因素評(píng)定等級(jí),然后利用加權(quán)平均法進(jìn)行綜合。
根據(jù)各個(gè)評(píng)定因素對(duì)原棉評(píng)定等級(jí),首先應(yīng)規(guī)定各個(gè)評(píng)定因素的分級(jí)特征值。分級(jí)特征值是參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定的,可按長絨棉、細(xì)絨棉單獨(dú)制訂,也可按長絨棉、細(xì)絨棉混合制訂。
表4為長絨棉、細(xì)絨棉混合分級(jí)特征值表,評(píng)定因素中的一級(jí)、二級(jí)為長絨棉,范圍區(qū)間為[≥1.0;≤2.0];評(píng)定因素中的三級(jí)、四級(jí)、五級(jí)為細(xì)絨棉,范圍區(qū)間為[>2.0;≤5.0]。
表4 長絨棉細(xì)絨棉混合評(píng)定因素的分級(jí)特征值
Tab.4 The grade eigenvalue of blending long-staple cotton and medium cotton accessing factors
利用模糊分等的方法可以將"0-1" 度量法推廣到 "[0,1]" 度量法,也就是用0-1之間的一個(gè)實(shí)數(shù)去度量它,這個(gè)數(shù)就叫"隸屬度"。因?yàn)?quot;隸屬度"是隨條件而改變的,當(dāng)用函數(shù)來表示隸屬度的變化規(guī)律時(shí),就叫它隸屬函數(shù)。
在實(shí)際問題中,用模糊數(shù)學(xué)去處理模糊概念時(shí),選擇適當(dāng)?shù)碾`屬函數(shù)是很重要的。 正向指標(biāo)的隸屬函數(shù)為:
![]() ![]() 反向指標(biāo)的隸屬函數(shù)為:
![]() ![]() 這樣,對(duì)于某一批原棉,將不再是僅能屬于某一等級(jí),而是可能以不同的隸屬度歸屬于不同的等級(jí)。
對(duì)于原棉上半部長度、整齊度指數(shù)、斷裂比強(qiáng)度的評(píng)定等級(jí),用"[0,1]"度量法。馬克隆值為非線性,用"0-1" 度量法分段處理。
2.3 原棉技術(shù)品級(jí)評(píng)價(jià)
2.3.1 原棉技術(shù)品級(jí)內(nèi)在質(zhì)量評(píng)價(jià)
原棉技術(shù)品級(jí)內(nèi)在質(zhì)量評(píng)價(jià)模型如下:
![]() 式中:
──── 第k組原棉的技術(shù)品級(jí)
──── 原棉標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)數(shù)(一級(jí)~五級(jí)), =1,2,3,4,5
──── 原棉第 項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)對(duì)于第 個(gè)等級(jí)的隸屬度, =1,2,3,4
技術(shù)品級(jí)的物理意義為各原棉品質(zhì)的模糊等級(jí)值。顯然,技術(shù)品級(jí)數(shù)值愈小,則該原棉的品質(zhì)越好。
2.3.2 原棉技術(shù)品級(jí)外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)
原棉技術(shù)品級(jí)外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)為棉花的顏色指標(biāo)。顏色指標(biāo)如下:
(1) 反射率:表示棉花樣品反射光的明暗程度,以Rd表示。
(2) 黃色深度:表示棉花黃色色調(diào)的深淺程度,以+b表示。
(3) 色特征級(jí):依據(jù)棉花色特征劃分的級(jí)別。棉花樣品的反射率(Rd)和黃色深度(+b)測(cè)試值在棉花色特征圖上的位置所確定的級(jí)別。
HVI快速棉花測(cè)試儀測(cè)出棉花樣品的反射率(Rd)和黃色深度(+b)的測(cè)試值,在棉花色特征圖上的位置所對(duì)應(yīng)的色特征級(jí),即為該棉花樣品的色特征級(jí)。即(Rd,+b)值落在色特征圖上的位置,就可以確定該樣品的色特征級(jí)。
(1)色特征級(jí)的劃分。棉花按色特征分為3種類型13個(gè)級(jí)。色特征級(jí)用兩位數(shù)字表示,第一位是級(jí)別,第二位是類型。類型分白棉、淡黃染棉、黃染棉。白棉分6級(jí),代號(hào)分別為:11、21、31、41、51、61;淡黃染棉分4級(jí),代號(hào)分別為:12、22、32、42;黃染棉分3級(jí),代號(hào)分別為:13、23、33;31為色特征標(biāo)準(zhǔn)級(jí)。
(2)色特征圖。色特征級(jí)的分布和范圍由色特征圖表示,各分布范圍有各自的一組方程式(略)。
2.3.3 原棉技術(shù)品級(jí)評(píng)價(jià)實(shí)例
棉花的品級(jí)與色特征級(jí)的評(píng)定都要考慮棉花的顏色,這兩項(xiàng)指標(biāo)主要反映棉花的外觀特征,但兩者的檢驗(yàn)方法、含義及其各自在標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量指標(biāo)體系中所占的權(quán)重等方面都存在很大差異。棉花品級(jí)是感官檢驗(yàn),而棉花的色特征級(jí)是通過HVI測(cè)試棉花的反射率(Rd)、黃色深度(+b)及其在色特征圖上的位置來確定的,它僅根據(jù)棉花表面的顏色特性確定。
棉花品級(jí)不分類型,而色特征級(jí)將棉花分白棉、淡黃染棉、黃染棉三個(gè)類型,因此棉花的品級(jí)與色特征級(jí)二者之間不可能一一對(duì)應(yīng),也無法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。同一品級(jí)的棉花,色特征級(jí)不一定相同;同一色特征級(jí)的棉花品級(jí)不一定相同;色特征值相同,品級(jí)不一定相同。色特征級(jí)高的棉花外觀上不一定比色特征級(jí)低的棉花好,品級(jí)高的棉花的Rd、+b不一定比品級(jí)低的棉花好。從總體上說,色特征級(jí)高的棉花品級(jí)也高,色特征級(jí)低的棉花品級(jí)也低。色特征級(jí)高的棉花,品級(jí)沒有太低的;色特征級(jí)低的棉花,品級(jí)沒有太高的。
表5是部分細(xì)絨棉和長絨棉的技術(shù)品級(jí),可以看出,技術(shù)品級(jí)能全面反映原棉的內(nèi)在質(zhì)量。
表5 原棉技術(shù)品級(jí)表
Tab.5 The technical grade of raw cotton
注:長絨棉無色特征級(jí)標(biāo)準(zhǔn),可用細(xì)絨棉的白棉級(jí)別替代。
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