絕緣厚度是電線電纜產(chǎn)品中非常重要的技術(shù)指標,如何掌握其測量方法有助于正確判斷產(chǎn)品質(zhì)量和改進生產(chǎn)工藝。在科學實驗時,測量絕緣厚度及外形尺寸過程中既有系統(tǒng)誤差的影響因素、也有偶然性誤差影響因素和人為因素的影響。
由于本文闡述人為因素對絕緣及外形尺寸所造成的測量誤差,所以系統(tǒng)誤差和偶然性誤差在此文中不予介紹。人為因素主要受試樣制備、觀察角度、最薄處選點的影響。下面主要針對試樣制備、觀察角度、最薄點選點三點作相關(guān)的試驗分析,并提出解決方案。
注:目前,通常在室內(nèi)試驗室(環(huán)境溫度23℃±5,3h)進行電線電纜的絕緣厚度和外形尺寸測量,試驗方法執(zhí)行GB/T 2951.11-2008/IEC 60811-1-1:2001《通用試驗方法--厚度和外形尺寸測量--機械性能試驗》標準。
一、試樣制備
(一)取樣
未按產(chǎn)品標準規(guī)定正確取樣:除有關(guān)電線電纜產(chǎn)品標準中另有規(guī)定外,應(yīng)在成圈或成盤電線電纜的任一端切取適當長度(500mm為宜)的試樣一段。而CCC認證產(chǎn)品,應(yīng)按照GB/T 5023.2-2008/IEC 60227-1:2007[4]標準要求在每個絕緣線芯(5芯及以下者)至少相隔1m的3處各取一段試樣,分別制取試片。日常實驗中由于試驗員對標準理解不透或省去不必要的麻煩,連續(xù)在1m內(nèi)制取3個試片進行結(jié)構(gòu)尺寸測量,沒有考慮擠塑設(shè)備和材料穩(wěn)定性等因素,未按照產(chǎn)品標準進行制樣,導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)偏差,造成測量結(jié)果的準確性和代表性。下面就樣品60227IEC01(BV)1*4mm2紅色試樣制備過程中,試驗員未嚴格按照產(chǎn)品標準進行制樣,導(dǎo)致試驗結(jié)果存在偏差進行分析。
表1是在1m內(nèi)連續(xù)制取3個試片測量結(jié)果,表2是按產(chǎn)品標準制取相隔1m的3個試片測量結(jié)果。
從上述表1、表2數(shù)據(jù)可以看到測量結(jié)果是存有誤差的。絕緣平均厚度都是0.9mm,但絕緣最薄處厚度及外形尺寸(平均外徑)存在了誤差,1m內(nèi)制取的3個試片最薄處厚度為0.72mm,外形尺寸(平均外徑)為4.1mm;相隔1m制取的3個試片最薄處厚度為0.73mm,外形尺寸(平均外徑)為4.0mm。可以看出外形尺寸結(jié)果是有影響的。另一方面作為生產(chǎn)企業(yè)如何有效地控制成本,測量結(jié)果的不同也會導(dǎo)致生產(chǎn)成本控制的差異(測量數(shù)據(jù)符合標準要求情況下)。特殊情況下當測量數(shù)據(jù)剛好處在標準中規(guī)定技術(shù)要求臨界值時,那么這一結(jié)果又會給生產(chǎn)企業(yè)帶來一定的質(zhì)量風險。造成上述情況的發(fā)生是試驗員沒有嚴格按照產(chǎn)品標準制取試樣,出現(xiàn)試驗測量結(jié)果誤差,所以制取試樣一定要嚴格按照相關(guān)產(chǎn)品標準制取。
(二)制樣
制取絕緣厚度及外形尺寸試片樣品應(yīng)沿著垂直于導(dǎo)體或?qū)щ娋€芯的平面進行旋轉(zhuǎn)切取,且切取薄片一個。如果制取試片時出現(xiàn)重影、傾斜、凹槽等現(xiàn)象,會給測量結(jié)果的有效性和準確性判定帶來誤差。圖1是60227IEC01(BV)1×4mm2(黃色)試片在投影儀下出現(xiàn)重影和無重影現(xiàn)象,表3是樣品60227IEC01(BV)1×4mm2(黃色)重影試片測量值,表4是樣品60227IEC01(BV)1×4mm2(黃色)沒有重影試片測量值。
通過表3、表4和圖2(具有資質(zhì)的檢驗檢測機構(gòu))測量數(shù)據(jù)比對,可以看出測量結(jié)果的差別,所以說制取有效和無效的樣品,其測量結(jié)果是不一樣。要求試驗員在平時工作中嚴格要求自己,按照試驗方法,制取樣品時做到在投影儀下無重影、無凹痕、凸起等形態(tài),并不斷的學習和參加業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)提升業(yè)務(wù)水平。
二、觀察角度的選擇
測量絕緣厚度及外形尺寸,試驗員要水平直視(簡稱平視)投影儀顯示屏,而后讀出數(shù)據(jù)。俯視和仰視的角度讀出的數(shù)據(jù)相對于平視讀數(shù)會出現(xiàn)誤差。樣品ZR-YJV-0.6/1kV 3×95mm2 (紅色)絕緣試片從平視、俯視及仰視三個觀察角度進行絕緣厚度測量,試片圖像和測量值見圖3和表5,產(chǎn)品標準中規(guī)定95mm2絕緣厚度標稱值不小于1.1mm。
通過表5三個觀察角度和圖4(具有資質(zhì)的檢驗檢測機構(gòu))測量數(shù)據(jù)比對,絕緣最薄處、平均厚度還是存在著較明顯的變化,甚至出現(xiàn)絕緣厚度不達標,所以試驗員讀取數(shù)據(jù),一定要以正確觀察角度讀取數(shù)據(jù)(水平直視),避免俯視及仰視產(chǎn)生測量誤差,給企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量造成影響和損失。
三、最薄處的選點
測量絕緣厚度第一點就是測量最薄點的位置,然后依次旋轉(zhuǎn)600進行其他5個點測量。但是最薄點選錯也會給絕緣厚度及外形尺寸帶來影響。很多試驗員憑借自己的主觀意識觀察,沒有通過測量,誤選最薄點,產(chǎn)生測量誤差導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量合格或不合格的誤判。最薄點的選點要通過儀器測量得到,特別是導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為5、6類結(jié)構(gòu)的軟導(dǎo)體帶有凹槽的絕緣最薄點在投影儀下幾乎很難判斷時,一定要通過儀器測量,經(jīng)過反復(fù)篩選選點,只有這樣才能夠保證測量結(jié)果的正確性。樣品ZR-KVVRP-450/750V 3×2.5mm2(黑色)絕緣試片因最薄點選點的不同而導(dǎo)致測量結(jié)果的不同。
通過表6和圖6(具有資質(zhì)的檢驗檢測機構(gòu))測量數(shù)據(jù),可以看出最薄點的選位不同,最薄處及絕緣厚度和外形尺寸測量值都不同,出現(xiàn)不合格變成合格的產(chǎn)品,這樣就給生產(chǎn)企業(yè)帶來了產(chǎn)品質(zhì)量風險。所以要求試驗員在進行絕緣厚度及外形尺寸測量時,要通過測量儀器經(jīng)過縝密的篩選,找到最薄點。只有這樣才能測量出真實且正確的數(shù)據(jù)。
四、結(jié)束語
綜上所述,通過測試圖形、測量數(shù)據(jù)以及委托具有資質(zhì)的檢驗檢測機構(gòu)提供的檢驗報告比對。人為主觀因素對絕緣厚度及外形尺寸的影響是有明顯的,同時對企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)控制成本等起著至關(guān)重要的作用,所以要求試驗員在日常工作測量中要認真學習產(chǎn)品標準和試驗方法,嚴格按照產(chǎn)品標準和試驗方法進行有效而正確的測量,不斷地提高業(yè)務(wù)技能水平,嚴禁人為主觀因素進行無效錯誤的測量,給生產(chǎn)企業(yè)造成質(zhì)量隱患問題、生產(chǎn)成本控制等相關(guān)負面影響。
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