一、任務來源
根據《市場監管總局辦公廳關于印發2025年國家計量技術規范制定、修訂及宣貫計劃的通知》(市監計量發(2025)45號)要求,由中國纖維質量監測中心和中國計量科學研究院為主要起草單位修訂《棉花測色儀檢定規程》,計劃項目編號為MTC14-2025-05,歸口技術委員會為全國光學計量技術委員會。參加起草單位還包括陜西長嶺紡電科技有限公司、河北省纖維質量監測中心、南通市纖維檢驗所。
二、修訂依據
JJF 1001《通用計量術語及定義》
JJF 1002《國家計量檢定規程編寫規則》
JJF 1032《光學輻射計量名詞術語及定義》JJF 1059.1《測量不確定度評定與表示》JJG 453《標準色板檢定規程》
GB 1103.1《棉花第1部分:鋸齒加工細絨棉》CIE 015-2018《色度學》
使用本規程時,應注意使用上述引用文獻的現行有效版本。
三、修訂的目的、意義,國內外現狀和需求
3.1目的與意義
實現棉花顏色量值的全國統一與精確測量,是保障國家棉花公估體系公正性與權威性的核心技術基礎,直接關系到棉花收購、加工及貿易結算的公平性。保障測量準確性棉花測色儀是棉花顏色分級(反射率Rd、黃度 +b)的核心計量器具,直接影響棉花收購、加工、貿易中的質量判定與價格結算。本規程通過明確計量性能要求、通用技術指標及檢定方法,解決原規程中技術指標模糊、檢定方法過時的問題,確保不同廠家、不同使用場景下儀器測量結果的準確性與可靠性。
統一測量標準與量值溯源針對國內棉花行業溯源至美國 USDA量值體系的現狀,本規程建立量傳體系,既兼容行業傳統需求,又實現自主可控的量值溯源,為棉花貿易公平提供技術支撐。
適配儀器技術發展隨著閃爍氙燈等新型光源在棉花測色儀中的應用,原規程中“照度均勻性”指標因技術限制無法準確測量;同時,原45N壓力要求在實際操作中易導致棉花樣品壓縮不均,影響測量重復性。本規程通過修改指標、調整關鍵參數,確保技術要求與當前儀器性能匹配。
3.2國內外現狀
國外現狀
國際棉花行業普遍采用美國 USTER 公司的HVI棉花檢測設備,量值溯源至美國農業部(USDA)實物基準體系,使我國棉花產業的量值基準易受外部因素影響,不利于產業的長期穩定發展。該體系自1940年代建立以來,逐漸形成了與SI計量體系存在2~4的系統誤差,目前是棉花國際貿易中的主流參考標準。
國內現狀
本規程的修訂,旨在通過建立清晰、科學的技術規范,為國產儀器的市場準入和推廣應用提供有力的計量法規支撐,促進產業鏈自主化進程。國內棉花測色儀市場長期依賴進口USTER 設備,量值溯源間接依附 USDA體系。近年來,陜西長嶺紡電等國內企業已實現棉花測色儀國產化,但缺乏統一的檢定規范;同時,原JJG 917-1996 版規程未區分儀器等級,且“照度均勻性”“45N壓力”等指標已不適配新型儀器(如閃爍氙燈無法測量照度均勻性,45N壓力導致樣品密度不均),亟需修訂以滿足行業自主可控需求。
3.3行業需求
儀器國產化適配需求:國內自主研發的棉花測色儀已具備替代進口的能力,需通過規程明確技術要求,推動國產化儀器在行業公檢、企業質檢中的應用。量值體系兼容需求:需建立SI體系與USDA體系的轉換方法,既符合國家計量法定要求,又兼容國際棉花貿易現狀。
技術指標優化需求:刪除因閃爍光源限制,無法測量的“照度均勻性”指標,調整壓力參數以保證樣品測量條件一致性,提升規程的可操作性與科學性。
四、主要修訂內容
與原《棉花測色儀檢定規程》(JJG 917-1996)相比,本規程除編輯性修改外,核心技術變化如下:
4.1刪除“照度均勻性”計量性能指標
刪除原因:當前棉花測色儀普遍采用閃爍氙燈作為光源,其瞬時發光特性導致傳統照度計無法準確測量照明區域均勻性,刪除后提升規程可操作性。
4.2修改“壓力”計量性能指標
原指標問題:原規程規定壓力為45N(約4.6kg),無法使棉花樣品達到穩定壓縮狀態,導致Rd、+b測量重復性偏差超0.3,不符合行業質量控制要求。修訂內容:將壓力指標調整為“大于50kg”,依據包括:行業調研:國內棉花公檢實驗室反饋,50kg壓力可使棉花樣品密度均勻(纖維間隙一致),
如下圖所示,實驗驗證大于50kg質量的重壓下,同一棉花樣品Rd測量重復性<0.1,+b測量重復性<0.1,滿足計量性能要求。
4.3增加“通過標準色板溯源至色度工作基準”的方法新增背景:原規程未明確棉花測色儀至國家色度基準的溯源路徑,導致量值間接依賴USDA體系。國內已建成色度工作基準,具備通過標準色板傳遞量值的條件,需在規程中明確該方法,完善SI溯源鏈。
棉花測色儀檢定具體方法需要進行區分:
可溯源至SI計量體系的棉花測色儀使用 JJG453檢定合格的標準色板(1套五塊:White、Brown、Yellow、Grey、Central)檢定示值誤差,直接溯源至色度工作基準;用于棉花公檢的棉花色度儀應首先使用棉花標準色板(1套五塊:White、Brown、Yellow、Grey、Central)檢定Rd +b示值誤差,而后采用標準棉花進行 Rd +b示值誤差檢定。,對標準級棉花測色儀進行示值誤差檢定,實現“色度工作基準一標準色板→棉花測色儀”的量值傳遞。新增意義:該方法建立了棉花測色儀的SI溯源路徑,通過標準色板實現“色度基準一棉花測色儀”的高效銜接,為棉花測色儀(行業公檢用)提供穩定量值源頭,保障全國棉花顏色測量結果的一致性。
該溯源方法的建立,與同期制定的《棉花標準色板檢定規程》共同構成了我國棉花顏色量值傳遞與溯源的核心技術體系。后者為前者提供了性能穩定、量值準確的實物傳遞標準,確保了量傳鏈條的完整、可靠與閉環
4.4其他關鍵修訂
完善量值轉換:在附錄A中明確SI體系與USDA體系的系統誤差,解決兩大體系的系統誤差問題,兼容國際貿易需求。
五、修訂過程
本規范的制定得到了全國光學計量技術委員會的大力支持。1.需求分析與調研階段(2025年 1-3月)起草組收集色度工作基準測量數據、儀器技術參數(如閃爍氙燈光源、50kg壓力需求),組織多次技術研討,明確“溯源方法”、
“刪除均勻性”、“修改壓力”等核心需求。
2.實驗與方案起草階段(2025年 4-9月)完成標準色板溯源實驗,完成壓力實驗,起草規程初稿,明確新增溯源方法的操作步驟。
起草單位:
中國纖維質量監測中心
中國計量科學研究院
陜西長嶺紡電科技有限公司
河北省纖維質量監測中心
南通市纖維檢驗所