量块的不合格因素分析和维护保养的探讨

2019-04-09 05:05顾巧迎
仪器仪表用户 2019年4期
关键词:磁化划痕合格

顾巧迎,陈 武

(宁波市计量测试研究院,浙江 宁波 315000)

量块作为长度计量的载体源自于19世纪末,虽然经历了100多年的发展,但相较于其他复杂计量器具,它依然为单值量具。在计量溯源体系中,量块作为重要的一环,是长度类计量器具最重要的量值传递者。

量块虽然属于稳定性高的实物计量器具,但其对使用环境和维护保养的要求也很高[2]。在量块的使用过程中,如果存在不规范的操作和不良的保存环境,极易造成量块的失准。量块的失准,轻则对企业造成经济损失,重则对计量机构的溯源体系产生影响,为检定校准工作的开展带来阻碍[4]。而在日常检定过程中,经常会遇到数据超差的量块,追溯其原因,大部分是因为使用者本身缺乏量块的维护保养知识。

1 量块检定数据分析

为更好地分析产生量块失准的原因,将本院2014年~2018年的四等、五等量块检定数量进行了统计(2018年至10月份),如图1所示。随着工业水平的发展,量块的使用需求正在逐年攀升,年均增长量约在6%左右。从本院量块检定的大数据来看,近5年中,四等、五等量块的年平均检定量为998组(2018年按月均值计算年总数)。

而从图2中,也可以看到,因量块不合格而退检的数量也在逐年提升。

进一步分析可知,退检数量的比例由2014年的2.7%,升高到2018年的3.8%;从统计数据来看,近5年量块的检定不合格率在3.3%左右。2014年开始,对所有因不合格而退检的量块进行了记录,截止到2018年10月,共记录有效数据159组,汇总数据见表1。由数据分析可知,造成量块检定不合格的因素基本集中在量块的使用和保存上,主要表现为锈蚀、划痕、碰伤和磁化,其中表面划痕的比例高达67%。

图1 2014年~2018年量块检定数量统计Fig.1 Statistics on the quantity of mass block verification in 2014~2018

表1 2014年~2018年量块不合格因素统计Table 1 Statistics of unqualified factors of gauge blocks from 2014 to 2018

2 量块的维护保养

2.1 量块的使用和保存环境

对于量块的使用,应强调环境的要求:首先,是温度的要求。根据JJG 146-2011量块检定规程7.1.1要求,量块使用的标准条件为温度20℃,使用温度应在10℃~30℃范围内,异常温度(高温、低温)都会不同程度地造成量块偏差甚至报废。

其次,是湿度要求。根据多年的量块检定使用经验,量块最适宜保存的湿度条件应<55%RH。而在使用时量块长时间暴露在湿度>80 %RH的环境下时,极易出现表面生锈的现象[1]。

2.2 量块测量面划痕的防护

依据表1的统计数据可知,60%以上的不合格因素集中在量块的划痕上。由于量块的使用特性,在量块的使用过程中,不规范的操作极容易使其表面产生划痕,导致量块的超差。因此,需加强防护:

1)环境的清洁

具体表现在使用环节中的周围环境应无尘埃,防止量块在研合或是与平板、平晶接触时因尘埃的存在,导致表面的摩擦对其测量面造成划痕。

2)工作台面的清洁

图2 2014年~2018年量块退检数量统计Fig.2 Statistics of the number of rejected blocks from 2014 to 2018

一般在量块使用时,所触碰到的台面可能会存在毛刺、凸起的锈蚀块、尖锐的磕碰处等,量块测量面接触前应仔细检查台面的情况,如有异常,必须将台面打磨清洁,光洁平整后方可使用。

3)量块的存放

存放时不宜与尖锐物放在一起,量块测量面与坚硬的尖锐物触碰后,基本无法修复。

2.3 量块表面锈蚀的防护

20%以上的不合格量块是因为表面不同程度的生锈,量块测量面的锈蚀,会对其精度产生较大的影响,严重的情况下量块因此而报废,所以量块的防锈是件不可忽视的工作。

1)量块的涂油

量块的涂油工作应分为两部分进行,首先是在使用结束后的涂油,油的种类应选择航空汽油或无水酒精,采用干净的软布对量块表面进行擦拭,主要目的是为了去除使用过程中沾染的尘埃、碎屑、油污等;第二是长时间不用的量块,应涂抹防凡士林并在干燥的环境下保存(最好放置在干燥箱内),同时由于长时间的放置,油也极有可能变质腐化,定期清洗换油,一般每年进行1~2次。

2)量块的使用

人体皮肤会分泌汗液或油脂,如果直接接触量块,精度会受到较大的影响,同时也在一定程度上会使量块测量面产生锈蚀,使用时忌用手直接触摸,必须戴上手套。同时在使用过程中,应注意尽量不要讲话聊天,防止唾沫沾到量块面上产生锈蚀。

3)量块的研合

两个或两个以上量块组合使用时,不宜用力过大,否则易使量块产生变形[2]。在使用完毕后,应及时拆开,长时间的研合容易使得量块测量面生锈。

2.4 测量面碰伤的防护

碰伤对于量块来说是比较严重的问题,约占不合格数量的1/10,仔细探究出现该问题的原因,主要是下述4点:

1)量块的摆放

看似简单的摆放工序,其实非常讲究,如果不按照操作规范来摆放,轻则产生划痕,重则就会造成磕碰。所以在量块摆放时,应整齐平整地按照格子的大小摆放,切记不能随意乱摆,同时也应注意测量面的位置,保护测量面不受到外力的挤压、磨损。

2)量块的取放

取放大量块(>10mm)时,应采用大镊子或在竹夹子上套上胶皮管,以增加与量块间的摩擦力,并做好防护措施,防止量块因不慎滑落而磕损。

3)盒子的移动

移动盒子时,应小心谨慎、轻拿轻放、保持平稳,防止量块滑动,使其表面相互碰撞。量块剧烈碰撞不但会严重损伤测量面,还会使量块内部应力改变而产生变形。

4)磁化的防护

在检定过程中,偶尔会有磁化的量块出现,2014年~2018年共出现过4组量块磁化,出现的概率不高,但结果是致命的。磁化的量块不易清洗和研合,同时会吸附含铁的粉末和铁屑,最终使测量面产生划痕,所以应避免量块磁化的出现。

预防量块的磁化,量块必须放置在远离磁场的位置,同时在使用量块前,应确保所处的工作环境或测量的仪器设备无磁性。

3 结语

以上分析可知,量块的准确度与其维护保养有着非常大的关联,规范的操作能有效延长量块的使用寿命,所以采取有效的维护保养措施是量块使用的重要步骤,也是相关使用者应重视的工作。

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