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提升线缆的质量要有公平秤,测量技术有待提高? - 无图版

richardren --- 2013-02-28 22:16:25

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电缆的测量以测量电阻至为关键。测量的技术提高,当然可以从人才入手,可是不是短时间可以提高,因为需要很多的实践。

对测量导体直流电阻的现行的国家标准是GB/T 3048.4-2007,比国际电工委的60468要求各项误差和总误差宽松。由于标准要求低,如果不把标杆提高,要提高质量可能也是空谈,也很难将这个中国第二大行业、全球产能最大的生产国的产品出口。

我请教过为什么标准定的那么宽松?获得的答案不知是否准确:是因为考虑到市场上面没有达到更少误差的检测仪器来实现更高的要求。

内里也涉及国内对实验室认可的要求,ILAC(国际实验室认可组织)在2011年已经对测量要求掌握不确定度和校准能力有要求,可是在国内电阻测试方面对这个概念还没有真正落实到已经获得ISO17025认证的实验室的实践层面,这就更难在企业方面推广认知。也算是人才的原因吧。所以本文侧重标准和仪器两点来讨论。

标准

国标里面对于电桥有描述,可是对于夹具却没有特别要求,夹具的压力对电流的稳定影响很大从而影响测量结果。还有就是一般实验室人员忽略该标准应该与GB/T3048.1-2007总则内容,要求重复性、再现性、校准(除了定期检定方法标准校准外、使用前进行校准)

 
      
个别不确定度 GB 3048.4 IEC 60468 瑞士AESA   
电阻(欧姆) +/-0.5% +/-0.15% +/- 0.03%   
长度(M) +/-0.15% +/-0.05% 经过校准的长度   
      (固定长度,误差有软件修正)   
温度(°C) +/-0.4% +/-0.1% +/-0.05%   
测量方法 4端 4端 4端   
电流分配 没有提 关键技术 夹具+压力系统   
整体不确定度        
电阻(欧姆/m at 20°C) 没有提 +/-0.2% +/-0.1%(保证)   
    


测量仪器

下图显示测量电阻最主要的不确定因素来源。这些不确定度在任何系统来说都有一定的限制,视乎要达到那个整体精确度而已。

 

一般仪表部份的误差很少,一个共同误区是企业对选择电桥时觉得差不多就行,很多时候也被供应商的说明书(包括进口产品)误导了,以为数字电桥的误差就代表整体测量电阻的结果。

我们再细读一下国标3048.4-2007。对试验铝的要求(95-185)mm2, 取样3米,240mm2 以上要5米,在一般的实验室根本不具备把3-5米长的铝绞线拉直的条件。容易做成长度误差。

其实夹具方面施加的压力是否足够,至关重要。

我们研究一下瑞士AESA ResTest 50 针对50mm2以下的铜和铝,而ResTest 80 测0.5mm2-630mm2的铜或0.5mm2-300mm2的铝(不用焊接末端)630mm2(末端经过焊接)。要求的试样长度是1.5米,比国标要求短,可是能达到误差+/-0.1%。

  图示 ResTest 80 (试验室和车间使用)


为什么同一台ResTest 80只能保证300mm2铝达到这个精准度?因为测试铝的时候更具挑战性,夹具需要更大的压力。所以责任的告诉您,要达到这个精准度就只能测到300mm2。相对那些告诉您夹具可以测1mm2-2500mm2的供应商,他们只是告诉您尺寸,不提测量结果的关系。


 

从上图我们看到瑞士AESA 8130系列在线测量仪8134的产品,他们同一台设备表明在保证整体误差+/-0。1%的情况下,铜1800mm2,铝300mm2,8135(铝材特别版)是在8134基础上面加了液压泵,对铝的测量,通过向夹具施加700巴(18吨)的压力来达致这个高精准度。
 
图示:AESA 8135

其他的检测问题包括不确定度就需要有很精通的人去掌握,在日常生产的环节很难真正实施,人为的误差机会太多。就是在第三方实验室甚至于国家级的检测中心来说,一天要检测的试样数量真正按这些步骤来做试验,强度非常很大 。

值得一提的是瑞士AESA的导体电阻和截面测量仪(在线检测8130系列和离线ResTest系列)是全球唯一对测量结果保证整体(包括不确定度)误差+/-0.1%。他们敢保证是因为它的实际精准度比这个还要高。更重要的是它是全自动化,迅速得出已经换算好的、直观的检测整体结果。排除环境的客观因素,对认证要求的环境、能力还有校准,实现可追溯、重复性、再现性等。完全没有繁琐的测试程序和对人员素质的要求,还结合每次校准的程序。

其实检测试验不单为了产品合格,用检测来剔除不合格产品只是一个较低层次的质量控制手段,真正要做到的是把检测数据结合到工艺改进上才能真正体现质量提高,做的更精。标准只是一个参考,特别国标只是一个最低线。

标准允许的误差大,企业在当前的大环境就没有太多的积极性去提高质量。从此岸到彼岸,一个来回增加多少成本?如何取舍?有高精准的测量仪就能为您导航,不至于盲目飞行。

实现追求卓越,同时降低成本

在线检测的优点是由于不需采样(减少废料),不用到实验室等待恒温(导体的温度处理措施),实时在绞线机上停机进行检测只需3-5分钟(视截面大小而定)节省很多宝贵时间。由于它的高精准(特别在温度处理的技术),得出结果后马上可以安心调整工艺来降低或调高余度,不会导致整盘线都不合格或浪费了昂贵的材料。它的设计还能让您在几条生产线上来回使用。提供在线检测报告,真正说明产品的质量。直接打印标签,并能下载数据供分析、让产品精益求精,更大程度节约原材料。AESA的设计理念,精准、快速、操作容易、耐用。

我们来算盘算一下。以实实在在的案例:欧洲一家企业用铜量5000吨,铜价在换算后在5.5-6万元人民币的情况下,在使用8130系列在线测量仪后几个月就把投入设备的资金回收,由于设备的寿命周期达10-15年,正常使用下,没有什么零部件要更换、不需要维护,只有定期的校准。除了为企业带来数千万元的帐上利润还带来高质量的保障和良好声誉的无形资产。

AESA的在线产品已经有二、三十年,有充分的实战证明。当然产品经过不少的更新换代,更为完美。国外使用的很普遍,大的跨国线缆企业都把它作为每条生产线必备的仪器。私人、地区性的企业也非常乐用,例如:北非、中东的客户数年间就采购了7-8台,就是因为能帮助他们节约成本。

过去由于AESA的电力电缆测试设备没有被推广到中国来,大都是由合资公司的外方推荐,这些企业也就密而不宣,在价格的竞争上占了成本的优势。

总结

说到底,线缆市场是缺乏一把公平称。电阻检测的标准是有可能、有依据来提高的,对选择测量工具时就更要用心解读说明书还要要求供应商仔细说明是仪表部份还是整体结果的误差,必要时对他们要求保证或提供他们上一级机构对他们设备的误差评定报告。这样方能帮助企业往更高质量的目标迈进。

(笔者:如笔)

 

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