線纜計米器的工作原理和4種檢定方法,

1、計量：線纜計米器的檢定方法及測量不確定度分析保建平,王會生,衛(wèi)兵22(1.安徽省計量測試研究所,安徽合肥230022;2.合肥工業(yè)大學儀器儀表學院,安徽合肥230009)摘要:為了保護消費者的利益,必須對線纜計米器檢定方法及測量不確定度進行分析;文章介紹了線纜計米器的工作原理和4種檢定方法,該檢定方法設(shè)計合理,實際操作簡捷;實踐證明,該方法在安徽省及全國計量技術(shù)機構(gòu)得到廣泛應(yīng)用,線纜計米器的受檢率大大提高。關(guān)鍵詞:線纜計米器;檢定規(guī)程;測量不確定度分析中圖分類號:TH711文獻標識碼:A文章編號:1003-5060(2005)08-0873-03Verificationmethodofcabl

2、elengthmetersandanalysisofuncertaintyinmeasurementBAOJian-ping,WANGHui-sheng,WEIBing230009,China)22(1.AnhuiInstituteofMeasuringandTesting,Hefei230022,China;2.SchoolofInstrument,HefeiUniversityofTechnology,HefeiAbstract:Inordertoprotectthecustomer'sbenefit,thesourceofquantityvaluesofcablelengthme

3、tersmustbetraced.Inthispaper,theworkingprincipleofcablellengthmetersandthecalibrationmethodareintroduced.Thepresentedcalibrationmethodisreasonable,simpleandeasytooperate.IthasbeenpromulgatedthroughtheverificationregulationofAnhuiProvinceandtheState,anditispopularizedinthewholeprovinceandthewholecoun

4、try.Keywords:cablelengthmeter;verificationregulation;analysisofuncertaintyinmeasurement0引言計米器是以絕對法測量電線、電纜長度所使用的計量器具。近年來,安徽省計量測試研究所根據(jù)企業(yè)需求,對線纜計米器做過大量測試工作。至今為止,線纜計米器仍無獨立的生產(chǎn)標準。為規(guī)范計量技術(shù)機構(gòu)的檢定、測試行為,統(tǒng)一、客觀地評定線纜計米器的計量特性,本文設(shè)計了線纜計米器的檢定方法,以此規(guī)范和保護線纜計米器使用者及生產(chǎn)者的行為和利益。該檢定方法,已被安徽省技術(shù)監(jiān)督局和國家技術(shù)監(jiān)督局頒布實施的地方及國家檢定規(guī)程引用。11線纜計米器原

5、理計米器主要分標準計米器和工作計米器兩類。標準計米器主要用于現(xiàn)場檢定計米器,如圖1所示;工作計米器用于線纜定量包裝計米器,如圖2所示。儀器原理如圖3所示。目前國內(nèi)外計米器按測量原理分為2種,即周長測量式和脈沖反射式。前者通常采用動態(tài)測量法,后者一般采用靜態(tài)測量法。我國目前使用的計米器絕大多數(shù)是前者,故本文的檢定方法也是針對前者而言的。周長測量式是指利用計米器測量輪的周長來收稿日期:2005-03-17;修改日期:2005-04-15作者簡介:保建平(1954-)男安徽合肥人安徽省計量測試研究所工程師計量：計量：圖1現(xiàn)場檢定用標準計米器圖2帶繞線裝置的計米器1.讀數(shù)裝置2.光電接受器3.發(fā)光管4

6、.測量輪5.分度盤圖3線纜計米器原理圖測量繞其滾過的線纜的長度,該計米器由測量輪、分度盤、光電編碼器及數(shù)字處理裝置等部件組成。通過人工或機器的牽引,運行的線纜帶動測量輪旋轉(zhuǎn),與測量輪同軸的分度盤的轉(zhuǎn)動角度可由光電編碼器檢測,通過信號處理器的信號轉(zhuǎn)換,自動將線纜的測量長度通過分度盤的旋轉(zhuǎn)角度被測量出來,并將測量值準確地通過顯示器予以顯示。讀數(shù)裝置有兩級細分,第一級是分度盤的機械細分;第二級則是電子細分最小可細分到1mm該類計量：型計米器結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、經(jīng)久耐用、不易損壞,適合測量生產(chǎn)線上運行的各種不同線速度、動態(tài)的線纜長度1。2技術(shù)要求和檢定方法2.1技術(shù)要求(1)自準直儀:要求分度值1,并

7、且最大允許誤差1。(2)千分表:分度值0.001mm,最大允許誤差1級。(3)游標卡尺(長量爪):分度值0.05mm,最大允許誤差0.05mm。(4)標準線:0.1%,最大允許誤差0.1%。(5)標準計米器:分度值1mm,最大允許誤差0.15%。(6)正多面棱體:四面,最大允許誤差6。(7)光電計數(shù)器:分度值一個字/一圈,最大允許誤差一個字/一圈。(8)專用標準鋼直尺:分度值1mm,測量范圍1000mm,最大允許誤差1mm。用目視和手動檢查外觀及各部分相互作用,數(shù)顯式讀數(shù)裝置功能按相關(guān)要求觀察2。2.2檢定方法2.2.1測量輪直徑差用游標卡尺(長量爪)在測量輪圓周每六等分處且在每處徑向取3個截

8、面測量其外徑,讀取游標卡尺的讀數(shù),其平均值應(yīng)符合相關(guān)要求。2.2.2讀數(shù)裝置示值誤差變動性(1)第1種檢定方法。先將反射鏡或正四面棱體固定在測量輪的端面上,調(diào)整自準直儀找出反射像并對好零位;再將計米器讀數(shù)裝置置零,然后轉(zhuǎn)動測量輪一圈,讀取讀數(shù)裝置的讀數(shù)。(2)第2種檢定方法。將弧形定位塊固定在測量輪的軸向位置,用測微表找出定位塊的最高點并固定住測量輪,再將讀數(shù)裝置置零,然后轉(zhuǎn)動測量輪一圈至定位塊的最高點,從而讀取讀數(shù)裝置的讀數(shù)。(3)第3種檢定方法。將光電計數(shù)器的接收器對準貼在測量輪端面的光標,再將讀數(shù)裝置和光電計數(shù)器置零,轉(zhuǎn)動測量輪一圈,讀取讀數(shù)裝置的讀數(shù)計量：(4)第4種檢定方法。將專用標

9、準鋼直尺置入計米器并對好零位,再將計米器清零,然后移動專用標準鋼直尺至末端,讀取讀數(shù)裝置的讀數(shù)。檢定時,視情況任選一種方法,重復(fù)10次并記下讀數(shù)裝置的讀數(shù),其中最大值與最小值之差應(yīng)符合相關(guān)要求。仲裁檢定時必須用第1、4種檢定方法3,4到10個讀數(shù)Xi(i=1,2,3,10)分別為39.96、39.94、39.96、39.91、39.97、39.92、39.92、39.94及39.94。平均值=39.94m。其標準不確定度為-X)_A=0.06mn(n-1)標準線檢定證書不確定度為0.048m,由標(Xi。2.2.3儀器示值誤差(1)在線計米器檢定方法。將生產(chǎn)線上的計米器與標準計米器串聯(lián)起來并設(shè)

10、置零位,然后同準線引入的不確定度分量_B1,該分量為均勻分布,結(jié)果為_B1=0.048/3=0.028m時檢測100nm(n=1,2,3)后讀數(shù),此項檢定3次,誤差結(jié)果應(yīng)符合相關(guān)要求5。其誤差計算為W=L-L0L0×100%式中W被檢計米器示值誤差L被檢計米器讀數(shù)值L0標準計米器讀數(shù)值(2)計米器離線檢定方法。將標準線置入計米器并對好零位,再將計米器清零,然后移動標準線至末端,讀取計米器讀數(shù)值,然后按下式計算示值誤差。即W=L-L0L0×100%式中W計米器示值誤差L計米器讀數(shù)值L0標準線檢定值3不確定度分析本文對用標準線檢定線纜計米器示值誤差測量結(jié)果進行測量不確定度分析6

11、。測量表達式為=Wi-W0式中計米器的示值誤差Wi計米器的讀數(shù)值W0標準線的讀數(shù)值Wi的靈敏度系數(shù)為C1= Wi=1W0的靈敏度系數(shù)為C2= W0=-1測量重復(fù)性引起的標準不確定度_A(A類評定)7用標準線40m段對其重復(fù)測量10次得計量：由計米器讀數(shù)裝置估讀誤差引入的不確定度分量,計米器的分辯率為0.01m。根據(jù)國家計量技術(shù)規(guī)范8,對于數(shù)字顯示式測量儀器,如其分辨力為Wx,則由此帶來的標準不確定度為_(x)=0.29Wx,則_B2=0.01×0.29=0.003m以上各分量互不相關(guān),則合成不確定度_C為_22C=_A+_B1+_2B2=0.030m擴展不確定度,取置信因子k=2,則U=2×_C=2×0.030=0.064結(jié)束語通過地方規(guī)程、國家規(guī)程這一法規(guī)性文件的頒布實施,本檢定方法在安徽省及全國計量技術(shù)機構(gòu)得到廣泛運用,線纜計米器的受檢率大大提高,較好地規(guī)范和保護線纜計米器使用者、生產(chǎn)者的行為和利益,有效地保護了電線、電纜等商品消費者的利益。參考文獻1JJG12-2001,線纜計米器S.2JJF1001-1998,通用計量術(shù)語及定義S.3JJG987-2004,線纜計米器S.4魯紹曾.現(xiàn)代計量學概