线缆计米器的工作原理和4种检定方法,

1、计量：线缆计米器的检定方法及测量不确定度分析保建平,王会生,卫兵22(1.安徽省计量测试研究所,安徽合肥230022;2.合肥工业大学仪器仪表学院,安徽合肥230009)摘要:为了保护消费者的利益,必须对线缆计米器检定方法及测量不确定度进行分析;文章介绍了线缆计米器的工作原理和4种检定方法,该检定方法设计合理,实际操作简捷;实践证明,该方法在安徽省及全国计量技术机构得到广泛应用,线缆计米器的受检率大大提高。关键词:线缆计米器;检定规程;测量不确定度分析中图分类号:TH711文献标识码:A文章编号: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引言计米器是以绝对法测量电线、电缆长度所使用的计量器具。近年来,安徽省计量测试研究所根据企业需求,对线缆计米器做过大量测试工作。至今为止,线缆计米器仍无独立的生产标准。为规范计量技术机构的检定、测试行为,统一、客观地评定线缆计米器的计量特性,本文设计了线缆计米器的检定方法,以此规范和保护线缆计米器使用者及生产者的行为和利益。该检定方法,已被安徽省技术监督局和国家技术监督局颁布实施的地方及国家检定规程引用。11线缆计米器原

5、理计米器主要分标准计米器和工作计米器两类。标准计米器主要用于现场检定计米器,如图1所示;工作计米器用于线缆定量包装计米器,如图2所示。仪器原理如图3所示。目前国内外计米器按测量原理分为2种,即周长测量式和脉冲反射式。前者通常采用动态测量法,后者一般采用静态测量法。我国目前使用的计米器绝大多数是前者,故本文的检定方法也是针对前者而言的。周长测量式是指利用计米器测量轮的周长来收稿日期:2005-03-17;修改日期:2005-04-15作者简介:保建平(1954-)男安徽合肥人安徽省计量测试研究所工程师计量：计量：图1现场检定用标准计米器图2带绕线装置的计米器1.读数装置2.光电接受器3.发光管4

6、.测量轮5.分度盘图3线缆计米器原理图测量绕其滚过的线缆的长度,该计米器由测量轮、分度盘、光电编码器及数字处理装置等部件组成。通过人工或机器的牵引,运行的线缆带动测量轮旋转,与测量轮同轴的分度盘的转动角度可由光电编码器检测,通过信号处理器的信号转换,自动将线缆的测量长度通过分度盘的旋转角度被测量出来,并将测量值准确地通过显示器予以显示。读数装置有两级细分,第一级是分度盘的机械细分;第二级则是电子细分最小可细分到1mm该类计量：型计米器结构简单、制造容易、经久耐用、不易损坏,适合测量生产线上运行的各种不同线速度、动态的线缆长度1。2技术要求和检定方法2.1技术要求(1)自准直仪:要求分度值1,并

7、且最大允许误差1。(2)千分表:分度值0.001mm,最大允许误差1级。(3)游标卡尺(长量爪):分度值0.05mm,最大允许误差0.05mm。(4)标准线:0.1%,最大允许误差0.1%。(5)标准计米器:分度值1mm,最大允许误差0.15%。(6)正多面棱体:四面,最大允许误差6。(7)光电计数器:分度值一个字/一圈,最大允许误差一个字/一圈。(8)专用标准钢直尺:分度值1mm,测量范围1000mm,最大允许误差1mm。用目视和手动检查外观及各部分相互作用,数显式读数装置功能按相关要求观察2。2.2检定方法2.2.1测量轮直径差用游标卡尺(长量爪)在测量轮圆周每六等分处且在每处径向取3个截

8、面测量其外径,读取游标卡尺的读数,其平均值应符合相关要求。2.2.2读数装置示值误差变动性(1)第1种检定方法。先将反射镜或正四面棱体固定在测量轮的端面上,调整自准直仪找出反射像并对好零位;再将计米器读数装置置零,然后转动测量轮一圈,读取读数装置的读数。(2)第2种检定方法。将弧形定位块固定在测量轮的轴向位置,用测微表找出定位块的最高点并固定住测量轮,再将读数装置置零,然后转动测量轮一圈至定位块的最高点,从而读取读数装置的读数。(3)第3种检定方法。将光电计数器的接收器对准贴在测量轮端面的光标,再将读数装置和光电计数器置零,转动测量轮一圈,读取读数装置的读数计量：(4)第4种检定方法。将专用标

9、准钢直尺置入计米器并对好零位,再将计米器清零,然后移动专用标准钢直尺至末端,读取读数装置的读数。检定时,视情况任选一种方法,重复10次并记下读数装置的读数,其中最大值与最小值之差应符合相关要求。仲裁检定时必须用第1、4种检定方法3,4到10个读数Xi(i=1,2,3,10)分别为39.96、39.94、39.96、39.91、39.97、39.92、39.92、39.94及39.94。平均值=39.94m。其标准不确定度为-X)_A=0.06mn(n-1)标准线检定证书不确定度为0.048m,由标(Xi。2.2.3仪器示值误差(1)在线计米器检定方法。将生产线上的计米器与标准计米器串联起来并设

10、置零位,然后同准线引入的不确定度分量_B1,该分量为均匀分布,结果为_B1=0.048/3=0.028m时检测100nm(n=1,2,3)后读数,此项检定3次,误差结果应符合相关要求5。其误差计算为W=L-L0L0×100%式中W被检计米器示值误差L被检计米器读数值L0标准计米器读数值(2)计米器离线检定方法。将标准线置入计米器并对好零位,再将计米器清零,然后移动标准线至末端,读取计米器读数值,然后按下式计算示值误差。即W=L-L0L0×100%式中W计米器示值误差L计米器读数值L0标准线检定值3不确定度分析本文对用标准线检定线缆计米器示值误差测量结果进行测量不确定度分析6

11、。测量表达式为=Wi-W0式中计米器的示值误差Wi计米器的读数值W0标准线的读数值Wi的灵敏度系数为C1= Wi=1W0的灵敏度系数为C2= W0=-1测量重复性引起的标准不确定度_A(A类评定)7用标准线40m段对其重复测量10次得计量：由计米器读数装置估读误差引入的不确定度分量,计米器的分辩率为0.01m。根据国家计量技术规范8,对于数字显示式测量仪器,如其分辨力为Wx,则由此带来的标准不确定度为_(x)=0.29Wx,则_B2=0.01×0.29=0.003m以上各分量互不相关,则合成不确定度_C为_22C=_A+_B1+_2B2=0.030m扩展不确定度,取置信因子k=2,则U=2×_C=2×0.030=0.064结束语通过地方规程、国家规程这一法规性文件的颁布实施,本检定方法在安徽省及全国计量技术机构得到广泛运用,线缆计米器的受检率大大提高,较好地规范和保护线缆计米器使用者、生产者的行为和利益,有效地保护了电线、电缆等商品消费者的利益。参考文献1JJG12-2001,线缆计米器S.2JJF1001-1998,通用计量术语及定义S.3JJG987-2004,线缆计米器S.4鲁绍曾.现代计量学概