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。現(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?，F(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， 這樣因開停車跳動(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，這樣因開停車跳動(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。
