淺談計量器具及檢測儀器的自校準
發(fā)布時間: 2024-06-17
作為國內生產旋轉機械的大型企業(yè),不但要使用到各類檢測儀器,同時,每年也要接受各類認證資質的審查。在對各類檢測儀器進行外部第三方校準后,在企業(yè)進行內部確認時,有時出現(xiàn)個別特殊檢測儀器的校準數(shù)據(jù)差異較大,無法進行確認和使用,經過調查,第三方校準機構或是沒有專用的校準裝置,或是不了解檢測儀器的工作原理和使用要求,為此,筆者單位自行設計專用校準裝置并制訂校準規(guī)范、檢測記錄等,下面以電氣不圓度檢測儀為例進行說明。
1 電氣不圓度的測試原理
電氣不圓度測試儀測試高速旋轉轉子的電氣不圓度數(shù)據(jù),其精確測量的電氣不圓度數(shù)據(jù)保證高速旋轉轉子的振動在相關技術要求范圍內,從而保證高速旋轉轉子的可靠運行。高速旋轉轉子的不圓度包括機械不圓度和電氣不圓度,機械不圓度和電氣不圓度是保證旋轉設備在有效振動范圍內可靠、安全運行的重要指標,機械不圓度主要是指機械加工精度和形位公差,其通過常用的百分表就可以進行測量,而電氣不圓度除了形位公差的影響外,主要還有旋轉轉子所使用的金屬材料和表面加工狀態(tài),轉子所使用的金屬材料的碳含量的不同、合金元素成份的不同、合金元素成份的均勻性、熱處理的不均勻性造成轉子內部應力的不均勻、材料內部缺陷如裂紋、疏松等,在機械加工中產生的轉子表面硬化層、無損探傷產生的剩磁等,這些因素都將影響到旋轉轉子的電氣不圓度數(shù)據(jù)。因此,電氣不圓度數(shù)據(jù)直接關系到旋轉設備的安全運行。
2 電氣不圓度測試儀的組成及測試要求
通過技術分析與研究,電氣不圓度主要指的是由于轉子所使用材料內在質量而產生的不圓度,也就是說轉子所使用的材料的不均勻性導致轉子各部位電壓的差異性,因此通過采用非接觸式的電渦流傳感器測試轉子表面各部位電壓的變化,通過電壓信號傳輸、放大、數(shù)據(jù)轉換計算電氣不圓度值。電氣不圓度測試儀屬于一種非接觸式檢測儀器,也是一種非標檢測儀器,主要由位移顯示器、變送器、延伸電纜、電渦流傳感器和機箱組成。
2.1 電氣不圓度測試過程
旋轉機械轉子對電氣不圓度數(shù)據(jù)要求非常高,在技術要求的正確安裝位置,其電氣不圓度正負值要求最大不超過±15μm,因此,對于電氣不圓度檢測儀器來說,其電渦流傳感器與轉子的相對位移只要在±30μm范圍內,誤差不超過±2μm就可以滿足要求,而第三方檢測機構是對全量程進行校準,這樣就導致誤差超標。根據(jù)電氣不圓度檢測儀器的工作原理及工作量程范圍,自制的電氣不圓度檢測儀校準裝置,如圖1所示。其中套2安裝在測微尺的頭部,可按照旋轉機構轉子的不同材料制作加工多個,測微尺精度為0.0001mm,每年檢定一次,保證在周期使用范圍內。
2.2 校準規(guī)范的制訂
(1)按照電氣不圓度檢測儀器的工作原理及檢測要求,確定電渦流傳感器的初始安裝位置,也就是電渦流傳感器與套端面的距離。
(2)安裝位置確定后,對測微尺進行清零。
(3)旋轉測微尺旋鈕,±30μm范圍內每間隔5μm記錄一次,共重復校準三次。
2.3 檢測記錄表的制訂
(1)檢測記錄表上記錄校準時間、校準周期、測微尺檢定時間等。
(2)±30μm范圍內每間隔5μm共三次的校準數(shù)據(jù)。
(3)校準數(shù)據(jù)的判定及結論。
(4)校準人員與審核人員簽字。
3 結速語
(1)利用自行設計的自校準裝置,已經開展了4個周期的校準工作,通過了各類第三資質的審查。
(2)對于特殊檢測儀器,可以根據(jù)其工作原理、測試方法及技術要求,自行開展檢測儀器校準工作,滿足檢測要求。
(3)開展自校準工作,要根據(jù)檢測儀器的工作原理制訂嚴格的校準規(guī)范并執(zhí)行。