淺析離線用線纜計(jì)米器校準(zhǔn)方法

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隨著國(guó)家對(duì)定量包裝商品凈含量監(jiān)督力度的加大,全國(guó)各地市質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)依據(jù)JJF1070-2005《定量包裝商品凈含量計(jì)量檢驗(yàn)規(guī)則》的要求,陸續(xù)配置了用于測(cè)量成卷電線電纜長(zhǎng)度的計(jì)米器。質(zhì)監(jiān)部門(mén)和部分線纜生產(chǎn)企業(yè)出廠檢驗(yàn)用的計(jì)米器,通常由測(cè)長(zhǎng)儀表和繞線裝置兩部分組成,離線使用,以絕對(duì)法測(cè)量被測(cè)件的長(zhǎng)度。在測(cè)量輪同軸處,裝上一只等分分度盤(pán)(遮光盤(pán))和光電編碼器,與線纜同步運(yùn)動(dòng)。光電編碼器接受的每個(gè)脈沖與一定長(zhǎng)度線纜相對(duì)應(yīng),即線纜長(zhǎng)度等于脈沖乘以綜合系數(shù),可以通過(guò)讀數(shù)裝置直接讀出。測(cè)量不確定度不大于0.3%。

作為一種用于出具公正數(shù)據(jù)和出廠檢驗(yàn)的計(jì)量器具,計(jì)米器至今還沒(méi)有一個(gè)全國(guó)統(tǒng)一的檢定規(guī)程或成熟的校準(zhǔn)方法。為了確保其計(jì)量性能滿足JJF1070和JB8734《額定電壓450/750及以下聚氯乙烯絕緣電纜電線和軟線》等標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)電線電纜長(zhǎng)度測(cè)量的準(zhǔn)確度要求,我們通過(guò)對(duì)計(jì)米器的構(gòu)造、測(cè)量原理和誤差源的分析研究,在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)了一套科學(xué)、規(guī)范、可行的離線用線纜計(jì)米器校準(zhǔn)方法。具體做法是:對(duì)影響計(jì)米器測(cè)量不確定度的主要參數(shù):測(cè)量輪外徑、周長(zhǎng)、徑向跳動(dòng)、軸向跳動(dòng)、儀器的示值誤差進(jìn)行定期校準(zhǔn)。對(duì)首次校準(zhǔn)的計(jì)米器還應(yīng)測(cè)量其分度盤(pán)的分度誤差和儀器的重復(fù)性。方法如下:

1.測(cè)量輪外徑、周長(zhǎng)的測(cè)量

用分度值為1mm的鋼圍尺在測(cè)量輪軸向均勻取三點(diǎn)測(cè)量其外徑和周長(zhǎng),取三次測(cè)量結(jié)果的平均值作為測(cè)量輪的外徑和周長(zhǎng)值。通常計(jì)米器使用一段時(shí)間后,測(cè)量輪會(huì)有磨損,影響其周長(zhǎng)。但周長(zhǎng)的變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響可以通過(guò)光電計(jì)數(shù)器的修正系數(shù)加以修正。因此對(duì)使用中的計(jì)米器外徑和周長(zhǎng)的偏差可以不作要求,只要測(cè)量輪能保持良好的圓柱度即可。

2.測(cè)量輪徑向跳動(dòng)、軸向跳動(dòng)的測(cè)量

徑跳:用分度值0.001mm的測(cè)微表表頭接觸測(cè)量輪外圓,轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量輪一周,對(duì)于外徑不大于250mm的測(cè)量輪,測(cè)微表的示值變化應(yīng)不大于0.1mm;對(duì)外徑大于250mm的測(cè)量輪,示值變化應(yīng)不大于0.3mm。

軸跳:將10mm的五等量塊放在測(cè)量輪軸向邊緣處,使測(cè)微表表頭與量塊接觸并讀數(shù)。旋轉(zhuǎn)測(cè)量輪并移動(dòng)量塊,在測(cè)量輪均勻分布的8個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量。對(duì)外徑不大于250mm的測(cè)量輪,其最大值與最小值之差應(yīng)不大于0.1mm;對(duì)外徑大于250mm的測(cè)量輪,其最大至與最小值之差應(yīng)不大于0.3mm.。如果測(cè)量輪徑跳或軸跳過(guò)大,將使被測(cè)件繞測(cè)量輪一周的長(zhǎng)度值不穩(wěn)定,影響測(cè)量結(jié)果。

3.分度盤(pán)分度誤差的測(cè)量

用分度值不大于5〞的角度規(guī)的直尺對(duì)準(zhǔn)分度盤(pán)上任一分度槽的一邊,將角度規(guī)的基尺對(duì)準(zhǔn)相鄰分度槽的相同邊,讀取角度規(guī)的讀數(shù),任一分度間隔的誤差應(yīng)不大于3℃。

4.儀器的重復(fù)性檢查

因計(jì)米器的示值隨測(cè)量輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向的不同,或增或減,是可逆的。因此儀器測(cè)量重復(fù)性的校準(zhǔn),可選用一根有效長(zhǎng)度為50m,拉伸變形較小(正反向通過(guò)測(cè)量輪一次,長(zhǎng)度變動(dòng)量可忽略不計(jì))的電線或電纜作為標(biāo)準(zhǔn)線進(jìn)行。先將標(biāo)準(zhǔn)線的有效長(zhǎng)度正向從頭至尾通過(guò)測(cè)量輪,再反響從尾至頭通過(guò)測(cè)量輪后讀數(shù)。如此重復(fù)10次,并分別記下讀書(shū)裝置的讀數(shù)。其讀數(shù)值應(yīng)在±0.05mm范圍內(nèi)。

5.儀器的示值誤差

選用一根材質(zhì)好,拉伸變形小,有效長(zhǎng)度約有100m的電線或電纜作為標(biāo)準(zhǔn)線,用標(biāo)準(zhǔn)線對(duì)被檢計(jì)米器進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)前和校準(zhǔn)后分別用二級(jí)鋼卷尺對(duì)標(biāo)準(zhǔn)線進(jìn)行長(zhǎng)度測(cè)量,若二次測(cè)量結(jié)果的差值不大于0.06m,則取兩次測(cè)量結(jié)果的均值作為標(biāo)準(zhǔn)線的實(shí)際值L0。

在首次用鋼卷尺測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)線后,將標(biāo)準(zhǔn)線置入計(jì)米器并對(duì)好零位。將計(jì)米器置零,然后移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)線至末端,讀數(shù),得L0并按下式計(jì)算計(jì)米器的示值誤差:

δ=(L-L0)/L0×100%

式中:δ——計(jì)米器的示值誤差;L——計(jì)米器的讀數(shù)值;L0——標(biāo)準(zhǔn)線的實(shí)際值。計(jì)米器的示值誤差應(yīng)不大于0.3%。

(編輯/劉佳)