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淺談?dòng)?jì)米器誤差
發(fā)布時(shí)間:2018-08-22 13:50:48     閱讀次數(shù):0

在激烈競(jìng)爭(zhēng)的電線電纜行業(yè)中,昂貴的銅、鋁材價(jià)格使電纜的成本控制顯得尤為重要,電纜是按長(zhǎng)度來(lái)交貨的,長(zhǎng)度計(jì)量誤差將直接導(dǎo)致成本的增加,日積月累中造成的成本浪費(fèi)是驚人的,所以電纜長(zhǎng)度的準(zhǔn)確計(jì)量正逐漸引起大家的重視。

1 線纜計(jì)米器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型

1. 1 線纜計(jì)米器的結(jié)構(gòu)

線纜計(jì)米器作為一個(gè)總的測(cè)量裝置,大致可以分為兩大部分: 機(jī)械部分和電的部分。機(jī)械部分是指大部分都有拖架,一個(gè)或兩個(gè)輪子,可以是采樣輪或壓線輪。電的部分是指計(jì)數(shù)傳輸部分 ( 不做介紹) 和計(jì)數(shù)顯示部分。

1. 2 線纜計(jì)米器的類(lèi)型

按照采樣方式的不同,線纜計(jì)米器可分為輪式計(jì)米器、履帶式計(jì)米器、磁卡式計(jì)米器、打點(diǎn)式計(jì)米器、非接觸式計(jì)米器等,傳統(tǒng)的線纜長(zhǎng)度測(cè)量普遍采用輪式計(jì)米器。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中,采樣輪主要有以下兩種放置方式: 水平放置和垂直放置。水平放置是指在電纜收線前面放置一平臺(tái),平臺(tái)上裝有兩個(gè)可靈活滾動(dòng)的輪子,一個(gè)是采樣輪,另一個(gè)是壓線輪,將電纜夾在兩輪之間,使兩輪軸線與電纜軸線垂直。壓線輪主要是給電纜施加一個(gè)壓力,使得電纜在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與采樣輪產(chǎn)生一個(gè)摩擦力,從而可以帶動(dòng)采樣輪同步運(yùn)動(dòng)。垂直放置是指采樣輪垂直放置在電纜上面或下面,使兩者接觸,此時(shí)可不要壓線輪,依靠采樣輪的重力或電纜的重力使電纜在運(yùn)動(dòng)中與采樣輪產(chǎn)生摩擦力,從而帶動(dòng)采樣輪同步運(yùn)動(dòng)。

按照數(shù)據(jù)顯示原理的不同,線纜計(jì)米器又可分為以下幾種:

( 1) 機(jī)械計(jì)數(shù)器式: 機(jī)械式是指顯示計(jì)數(shù)部分采

用機(jī)械式計(jì)數(shù)器累計(jì)計(jì)數(shù),功能簡(jiǎn)單,只具有累加或累減功能,無(wú)法進(jìn)行偏差修正。分辨力 0. 1m,顯示值 0 ~ 9999. 9m。

( 2)  電子計(jì)數(shù)器式:  電子式是指顯示部分采用電子 ( 或智能式) 數(shù)字顯示表進(jìn)行計(jì)米顯示,具有預(yù)置長(zhǎng)度、根據(jù)線徑預(yù)置、修正計(jì)米偏差系數(shù)、控制等多種作用。分辨力 0. 1m,顯示值 0 ~ 9999. 9m。

( 3)  單片機(jī)式  ( 噴碼機(jī)式) :  單片機(jī)式是指顯示控制部分采用工業(yè)控制單片機(jī),通過(guò)預(yù)先編制的應(yīng)用程序使采樣脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)殚L(zhǎng)度值,進(jìn)行累計(jì)計(jì)米,通過(guò)修正應(yīng)用程序,可以將計(jì)米偏差做到很小?,F(xiàn)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,單片機(jī)式的計(jì)米器將越來(lái)越得到廣泛的應(yīng)用。

2 線纜計(jì)米準(zhǔn)確的重要性

2. 1 公司對(duì)外貿(mào)易結(jié)算偏差要求

公司在對(duì)外貿(mào)易結(jié)算中,雖然國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定電纜的長(zhǎng)度計(jì)量誤差不超過(guò) ± 5‰,但是,在實(shí)際供貨中多數(shù)是自行制訂更嚴(yán)格的偏差要求,對(duì)于定尺的產(chǎn)品,一般是不允許存在負(fù)偏差的,對(duì)此,計(jì)米器的測(cè)量準(zhǔn)確與否就是效益,同時(shí)也是糾紛的源頭。

2. 2 公司內(nèi)部工序周轉(zhuǎn)偏差要求

公司在內(nèi)部工序周轉(zhuǎn)中,一個(gè)產(chǎn)品從最初的單絲到最后的成品,要經(jīng)過(guò)多道工序,保證計(jì)米器的準(zhǔn)確測(cè)量就是減少工序之間材料浪費(fèi),也避免了車(chē)間之間因?yàn)橛?jì)米偏差造成的糾紛。以 220kV 1000mm2 分割導(dǎo)體高壓交聯(lián)電纜制造為例,整個(gè)過(guò)程要經(jīng)過(guò)拉絲、絞制、交聯(lián)、繞包、壓弧焊、擠塑等 6 道工序,每道工序都有裝有計(jì)米器,確切保證每個(gè)工序的計(jì)米準(zhǔn)確是減少材料浪費(fèi)的重要方法。公司近幾年來(lái)出現(xiàn)的計(jì)米糾紛,多數(shù)是內(nèi)部周轉(zhuǎn)計(jì)米偏差造成的。

3 線纜計(jì)米器誤差分析

3. 1 裝置本身存在兩種誤差

( 1) 機(jī)械誤差:  比如測(cè)量輪的周長(zhǎng)偏差,直徑是否已經(jīng)磨損變小以至引起很大的累積誤差,又比如機(jī)械計(jì)數(shù)器的傳動(dòng)誤差。

( 2) 電信號(hào)轉(zhuǎn)換誤差:  也就是傳感機(jī)構(gòu)與傳感器件之間進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)所帶來(lái)的誤差。現(xiàn)如今隨著電子技術(shù)的發(fā)展,傳感器件的正確設(shè)計(jì)和合理選用,這方面的誤差一般是非常小的。

那么,是不是很好地控制了線纜計(jì)米器的機(jī)械 誤差,就表明測(cè)出的數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的呢?  回答是:  僅僅控制好裝置本身的誤差是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,因?yàn)樵趯?shí) 際測(cè)量中,電纜是一直動(dòng)態(tài)運(yùn)行著的,由于被測(cè)物、測(cè)量人員的存在以及測(cè)量方法、設(shè)備安裝等方面存 在的問(wèn)題, 影響電纜計(jì)米準(zhǔn)確的因素是各種各樣的。

3. 2 影響計(jì)米器計(jì)米誤差的主要因素

( 1) 線纜在不同的張力狀態(tài)下 ( 即在繃緊和松弛狀態(tài)下) 計(jì)米測(cè)量值是不同的,在這種情況下測(cè)量

會(huì)產(chǎn)生一定的誤差 ( 偏差) 。在生產(chǎn)過(guò)程中需要電纜盡可能保持一定的張力,且是較穩(wěn)定的張力。

( 2) 對(duì)不同的材料  ( 橡膠、塑料、導(dǎo)電線芯等) 電纜表面,由于表面摩擦系數(shù)不同,造成與測(cè)量輪之間產(chǎn)生的摩擦系數(shù)也不同, 將會(huì)造成計(jì)米誤差的增加。

( 3)   設(shè)備方面的因素:   如計(jì)米器的張緊輪、機(jī)械壓輪的張力和計(jì)米器測(cè)量輪在生產(chǎn)制造中是否打滑;  機(jī)械數(shù)碼計(jì)米器誤差率、電脈沖式  ( 磁鋼式)   計(jì)數(shù)器偏差設(shè)定值取值范圍和誤差值的修正是否合理,運(yùn)行  時(shí)是否有誤動(dòng)作;    當(dāng)導(dǎo)向輪變化轉(zhuǎn)換有差異或電纜的規(guī)格變換為大小不同時(shí),卻用同一種計(jì)米測(cè)量方式, 這些都將產(chǎn)生計(jì)米誤差。

( 4)  人為因素:  與操作者的個(gè)人素質(zhì)、工作技能、熟練程度、責(zé)任心有關(guān);  操作者操作時(shí)是否按工藝要求進(jìn)行參數(shù)設(shè)定,以及是否按規(guī)定及時(shí)復(fù)零、復(fù)位;  包裝工序操作時(shí)的動(dòng)作及剪斷電纜的方位是否正確和合理,這些均會(huì)影響計(jì)米準(zhǔn)確性。

綜上所述,引起電纜計(jì)米誤差的因素很多,各種 因素對(duì)計(jì)米誤差影響的大小也不相同。人們普遍以 為,要想提高電纜長(zhǎng)度測(cè)量的準(zhǔn)確性,首先應(yīng)對(duì)線纜 計(jì)米器進(jìn)行檢定,但從上面所列舉的誤差因素來(lái)看, 僅僅保證測(cè)量輪周長(zhǎng)的準(zhǔn)確性和對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行校對(duì)是 遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,因?yàn)闇y(cè)量方法本身所帶來(lái)的誤差是不可 避免的,每一種采樣方式的不周密性都給測(cè)量帶來(lái)一 定的誤差。

4 降低線纜計(jì)米誤差的方法

從以上分析可以看出,產(chǎn)生計(jì)米誤差的因素涉及設(shè)備、工藝、材料、操作者、操作方法和測(cè)量方法等方方面面,是一個(gè)綜合性的系統(tǒng)過(guò)程。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的摸

索和實(shí)驗(yàn),若想實(shí)現(xiàn)電纜計(jì)米的準(zhǔn)確測(cè)量,可采取以下幾種措施。

4. 1 計(jì)米裝置采購(gòu)選型

測(cè)量設(shè)備的管理是一項(xiàng)科學(xué)的系統(tǒng)工作,包括采 購(gòu)計(jì)劃的審批、設(shè)備的選型、入庫(kù)的驗(yàn)收、發(fā)放使 用、計(jì)量確認(rèn)、報(bào)廢處理等各個(gè)環(huán)節(jié)。其中,計(jì)劃審  批、設(shè)備選型、入庫(kù)驗(yàn)收、計(jì)量確認(rèn)是關(guān)鍵的環(huán)節(jié), 做好這幾項(xiàng)工作是減少測(cè)量偏差的主要方法。因此, 在測(cè)量時(shí)選用合適的測(cè)量設(shè)備是減小測(cè)量偏差的關(guān) 鍵,這也是我們進(jìn)行計(jì)量確認(rèn)和購(gòu)置計(jì)劃審批的主要 目的。例如一臺(tái)橡皮測(cè)量輪的計(jì)米器,在導(dǎo)線生產(chǎn)機(jī)  臺(tái)上使用會(huì)很快磨損、損壞,而在交聯(lián)生產(chǎn)線上使用就能長(zhǎng)期準(zhǔn)確可靠。

4. 2 管理

( 1) 加強(qiáng)管理,嚴(yán)肅工藝紀(jì)律、操作規(guī)程,提高操作者素質(zhì),樹(shù)立高尚的職業(yè)道德、高度的責(zé)任感和品牌意識(shí)。按操作規(guī)程嚴(yán)格把關(guān),按工藝要求設(shè)定脈沖計(jì)米器偏差修正系數(shù),完成一段線纜計(jì)米測(cè)量后應(yīng)及時(shí)復(fù)零、復(fù)位。對(duì)有定尺要求的電纜在半成品制造階段,應(yīng)有專人進(jìn)行配線 ( 如定尺為 500m 的線纜可加 3 ~ 5m 的余量) 以確保定尺符合要求。

( 2) 對(duì)線纜計(jì)米器要有專人維護(hù)保養(yǎng),使計(jì)米器

始終處于正常狀態(tài),減少計(jì)米器的故障率,使計(jì)米器保持相對(duì)準(zhǔn)確。

( 3)   計(jì)量管理部門(mén)應(yīng)定期或不定期地對(duì)計(jì)米器等相關(guān)計(jì)量器具進(jìn)行周期檢查、抽查及校正,從而使計(jì) 米器  ( 計(jì)數(shù)器)  始終處于一種完好的狀態(tài)。對(duì)不合格的計(jì)米器應(yīng)進(jìn)行整改,經(jīng)檢驗(yàn)確認(rèn)合格后方可使用, 對(duì)生產(chǎn)車(chē)間反映計(jì)米有誤差的設(shè)備應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè)和 校正。

4. 3 計(jì)米器

理想的準(zhǔn)確測(cè)試系統(tǒng)實(shí)際上是不可能實(shí)現(xiàn)的,即 使在某一范圍上也難于實(shí)現(xiàn)理想的準(zhǔn)確測(cè)試。為此, 在進(jìn)行某個(gè)測(cè)試工作之前,首先要選擇合適的計(jì)米 器,使它的工作范圍能滿足測(cè)試任務(wù)的要求。

( 1) 測(cè)量采樣輪直徑

適當(dāng)?shù)目刂茰y(cè)量輪的直徑偏差范圍,有助于提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性,而從實(shí)際應(yīng)用中來(lái)看,控制測(cè)量輪的周長(zhǎng)在 1000mm1mm 以內(nèi),是完全可行的,即一旦發(fā)現(xiàn)采樣輪表面周長(zhǎng)磨損超出 1mm,則立即更換新的測(cè)量輪。

( 2)  測(cè)量輪轉(zhuǎn)數(shù)

方法一: 通過(guò)增加測(cè)量輪直徑的采樣點(diǎn),來(lái)提高轉(zhuǎn)數(shù)的測(cè)量準(zhǔn)確度。

現(xiàn)在普遍使用的輪式計(jì)米器,是在測(cè)量輪上安裝 一個(gè)采樣點(diǎn),即連續(xù)兩次采樣的間隔是 0. 5m 或 1m, 這樣因開(kāi)停車(chē)跳動(dòng)或測(cè)量采樣輪打滑時(shí),一次誤采樣 就有可能造成 1m 的誤差。為了減少因誤采樣而造成的誤差,將測(cè)量采樣輪的采樣點(diǎn)增加為 10 個(gè),即連續(xù)兩次采樣的間隔是 0. 05m 或 0. 1m,這樣因開(kāi)停車(chē)跳動(dòng)或測(cè)量采樣輪打滑時(shí),一次誤采樣就只有 0. 05m 或 0. 1m 的誤差 ( 這種方法適用于所有電子式和單片機(jī)、噴碼機(jī)式等采用光電傳感器、霍爾傳感器的計(jì)米 器) 。

當(dāng)很好地控制了測(cè)量輪的磨損情況,并且適當(dāng)增加測(cè)量采樣輪的采樣點(diǎn)后,最終測(cè)量結(jié)果的誤差由原來(lái)的 ( 3 ~ 5) ‰降為了 ( 1 ~ 2 ) ‰,大大提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度。這兩種控制手段的結(jié)合使用,不論是在裸電線測(cè)量還是交聯(lián)電纜測(cè)量中,都是完全可行的。

方法二: 通過(guò)降低采樣輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度,來(lái)提高采樣輪轉(zhuǎn)數(shù)的測(cè)量準(zhǔn)確度。

通過(guò)長(zhǎng)期摸索試驗(yàn),當(dāng)電纜的生產(chǎn)速度放慢到0. 3m / min 的情況時(shí),其計(jì)米結(jié)果的偏差飛速下降。但此種方法,只能在高壓交聯(lián)電纜生產(chǎn)線中運(yùn)用,因?yàn)榫€速度降低,將會(huì)降低生產(chǎn)效率,尤其是在裸電線 生產(chǎn)線上,一般的線速度高達(dá) 20m / min,要讓其速度放慢到 0. 3m / min,幾乎是不可能的。

( 3) 顯示方式

對(duì)于機(jī)械式計(jì)米器,采用的是機(jī)械式計(jì)數(shù)器來(lái)累計(jì)計(jì)數(shù)。機(jī)械式計(jì)數(shù)器采用的是塑料齒輪傳動(dòng),在快速運(yùn)轉(zhuǎn)及震動(dòng)下,齒輪很容易卡死,損壞,當(dāng)機(jī)臺(tái)車(chē)速很快,操作人員不可能始終對(duì)計(jì)米器進(jìn)行監(jiān)視,造成一旦計(jì)米器損壞,操作人員沒(méi)有能力及時(shí)發(fā)現(xiàn),就會(huì)出現(xiàn)漏計(jì)幾米到幾十米的情況,對(duì)整根電纜的長(zhǎng)度計(jì)量可能出現(xiàn)很大的偏差。

對(duì)電子式、單片機(jī)式,這兩種結(jié)構(gòu)由于二次儀表性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)先進(jìn),一般不會(huì)出現(xiàn)損壞的情況,反而人為因素成為誤差的主要來(lái)源。因?yàn)檫@兩種儀表在使用時(shí)需要人工復(fù)零和啟動(dòng),由于操作人員數(shù)量較少,在剛開(kāi)機(jī)時(shí)工作量較大,經(jīng)常出現(xiàn)電纜已經(jīng)超過(guò)計(jì)米采樣點(diǎn)而人員依然沒(méi)有啟動(dòng)計(jì)米器進(jìn)行計(jì)米,對(duì)走過(guò)去的這段電纜長(zhǎng)度,操作人員只能依靠估計(jì),人為加到自檢記錄上,由于人員的估讀偏差,造成整根電纜長(zhǎng)度的偏差,甚至可以達(dá)到 10‰。

5 結(jié)束語(yǔ)

多年來(lái),公司對(duì)于各車(chē)間陸續(xù)反映的計(jì)米器失準(zhǔn) 的情況,進(jìn)行了多次檢查,發(fā)現(xiàn)多數(shù)問(wèn)題是由于使用 人員人為因素造成,少部分情況是計(jì)米器損壞造成。因此,在出現(xiàn)計(jì)米偏差時(shí),首先要清查操作人員是否 存在失誤,特別是計(jì)米出現(xiàn)較大偏差時(shí),我們應(yīng)從提  高操作人員的責(zé)任心和操作技能入手,從根本上解決 這一問(wèn)題; 由于計(jì)米器存在無(wú)法消除的測(cè)量偏差,在制造定尺產(chǎn)品時(shí),一定要充分考慮這部分偏差的存 在,留出長(zhǎng)度余量,以免造成不必要的損失; 對(duì)部分結(jié)構(gòu)落后,計(jì)米偏差超差的計(jì)米器,應(yīng)堅(jiān)決給予淘汰 或進(jìn)行改造。