线缆计米器为什么不准?
线缆行业发展至今,最常用的依然是轮式计米器和履带计米器。欧洲国家90年代就开始在线缆行业试用激光多普勒计米器,但至今也没能得以推广,如今国内也已经实践证明,激光计米器并不适合线缆行业的大部分场合,尽管它本身精度极高,可达十万分之一。
轮式计米器结构简单,造价便宜,一直是线缆企业的首选。轮式计米器的误差主要来自随机性的打滑,误差忽大忽小没有规律,因此无法有效修正。这种误差与线缆表面材质以及线缆速度有关,例如,PVC材质相对硬度大且表面光滑,所以更容易打滑,而橡套线表面就相对粗糙,且线缆相对柔软,容易被压轮压“扁”,无形中增加了线缆与计米轮的接触面积,进而降低了打滑的概率,另外,线缆速度越快也越容易打滑。
国标检定规程《JJG987-2004线缆计米器》所采用的标准计米器仍是轮式计米器,在采用标准线检定的过程中,人工拉线速度通常比较慢,走线过程不容易打滑,因此误差也很小,但是线缆生产过程的速度往往都比较快,误差也就会更大,另外,轮式计米器误差与标准线的表面材质也有关,所以,这种检定方式得到的结果,并不能代表计米器在生产过程中实际的误差。
履带计米器摒除了轮式打滑的缺陷,但同时也带来计米轮“周长变化”的问题。皮带包覆在计米轮表面,上下皮带压紧线缆的时候,皮带表面会有不同程度的“凹陷”,这就相当于计米轮的外径“变小”了,这种“周长变化”与轮式打滑相似,没有规律,同样难以修正。“轮式打滑”与“周长变化”看起来就像一对矛盾,而且线缆行业发展至今一直无解,国标检定规程一直采用轮式计米器作为标准计米器,原因恐怕也就在于“别无选择”。
一款合格的计米器应该在“分辨率”、“示值误差”以及“重复性”三个方面都具有良好的表现。当前的计米器都配有旋转编码器,因此能够做到较高的“分辨率”;轮式计米器在低速状态下往往会表现良好,但是在正常的生产速度下,其“示值误差”就会因打滑而出现变化,更要命的是,这种误差的变化毫无规律,也就是“重复性”很差,更无法有效修正。
履带计米器几乎可以忽略打滑因素,但其“示值误差”又会因线径大小而发生变化,好在这种因皮带厚度变化引起的“示值误差”,其波动范围与轮式打滑相比要小得多,理论上履带计米器的误差范围一般在0.3%以上。
以上两种看似互相矛盾的误差原因一直得不到解决,市场上传统的轮式计米器和履带计米器,哪怕经过频繁的校准,客户也仍然反映“搞不准”,因为不同材质的标准线或者在不同的速度下,轮式计米器都会有不同的误差变化,标准线的线径大小也会带来履带计米器不同的误差变化。
作为标准的计量器具,线缆计米器应该要做到,采用常规的标准物(或标准线)即可进行校准,例如选择通用的卷尺作为标准物,而不是采用有着多种材质、多种线径规格的线缆作为标准线,其次,应该要做到不同的速度、不同的材质以及不同的线径,都能保证一致的计米误差。
经过2年多的研发,杭州亮子测控技术有限公司已经成功推出这种合格的高精度线缆计米器,其核心专利技术继承了履带式不易打滑的优点,更做到了误差不受皮带厚度变化(包括皮带正常磨损)影响,因此在使用过程中无需频繁校准,可大大提高工作效率。该计米器定期校准也只需普通卷尺即可,目前已通过安徽省计量院送检,其示值误差达到0.03%的水平,比现有传统计米器的误差提升了一个数量级。
线缆计米器精度稳定提升,可以为线缆企业减少大量的材料浪费以及工艺消耗,实属线缆企业乃至整个线缆行业降低生产成本的一个有效手段。例如客户后道成圈发货,如果能做到精确定长控制,小电线每天产量按300~500km估算,可以减少浪费1~2km线缆,价值可达1000元~2000元甚至更多!