本文就（jiù）光電式皮帶張（zhāng）力計提出一種計（jì）量校準方法。

一、工作原理

光（guāng）電式皮帶張力計是以光學測（cè）振原（yuán）理測量（liàng）皮（pí）帶張力的非（fēi）接觸（chù）式測力（lì）儀，其（qí）工作原理是通過光電傳感器采集被測物體的頻率信（xìn）號，由微電腦軟件（jiàn）進行數據處（chù）理，並通過（guò）公式計算得到皮帶張力。

光電式皮帶張力計主要由光學發射器、接收器、頻率測量分析單（dān）元、控製單元、顯示單元和（hé）計算（suàn）軟件等部分構成。光電式皮（pí）帶張（zhāng）力計根據（jù）測得的頻率，按式(1)計算皮帶張力。

T=4×M×W×S×f²  (1)

式中:T——皮帶張力，N；M——皮帶單位長度單位寬度的質量，kg/m²；W——皮帶寬度，m； S——兩皮帶（dài）輪跨距，m；f——振動固有頻率（lǜ）(基頻)， Hz。

二、校準用標準器

轉速標準裝置，準確度等級0.01級，應配備相應的轉盤。標準器和轉盤如圖（tú）1所示。

圖1  標準器和反光轉盤

三、校準項目及方法

1.頻率示值誤差

光電式皮帶張力計的工作頻率主要集中在10Hz～600Hz，對應大多數光電式皮帶張力（lì）計的固有（yǒu）頻率範圍。校準（zhǔn）方法為:

(1)轉（zhuǎn）速（sù）標準（zhǔn）裝置需經預熱並穩定運行。

(2)將光電式皮帶張力計的光學探測頭垂直靠（kào）近轉盤並對準貼在（zài）其（qí）上麵的反光紙麵，與轉盤的距（jù）離應與使用說明書的要（yào）求保持一致，測量過程（chéng）中（zhōng）探測頭避免與（yǔ）轉盤麵發生接觸或碰撞。

 (3)調取（qǔ）光電式皮帶張（zhāng）力計頻率測量界麵，在其工作頻率範圍內（nèi），均勻地選取不少（shǎo）於6個頻率點進行測量，推薦如（rú）下頻率點:10Hz、30Hz、50Hz、70Hz、100Hz、200Hz、300Hz、400Hz、500Hz和600Hz(對應轉（zhuǎn）速分別為600r/min、1800r/min、3000r/min、4200r/min、6000r/min、12000r/min、18000r/min、24000r/min、30000r/min、36000r/min)。在每一頻率點上重複測量（liàng）3次，記錄各校準點的頻率示值。同時，在10Hz、50Hz、100Hz和500Hz頻率點處（chù），記錄（lù）張力測量（liàng）值顯示界麵的張力顯示值。

(4)按（àn）式(2)計算頻率示值誤差，每一頻率點3次測量結（jié）果中的示值誤差絕（jué）對值最大值點對應的示值誤（wù）差即為該點頻率示值誤差。

示值誤差計（jì）算公（gōng）式:

δ_m=f_m-f₂  (2)

式中:δ_m——光電式皮帶張力計的頻率（lǜ）示值誤差（chà），Hz；f_m——光電式皮帶張力計的（de）測量值，Hz；f₂——轉速（sù）標準裝置的（de）轉動頻率標準值，Hz。

2.張力測量值與張力（lì）理（lǐ）論值的相（xiàng）對誤差

在10Hz、50Hz、100Hz和500Hz頻率點處，由式(1)計（jì）算得到張力理論值和上述頻率示值誤差測量過程（chéng）中記錄的張（zhāng）力測量值，根據式（shì）(3)計算各頻率點處張力測量值與張力理論（lùn）值的相對誤差(根據皮帶常用種類和安裝狀態，建議設置光（guāng）電式皮帶張力計的（de）參數為:M=5kg/m²,W=10mm,S=1000mm)。

式中:δ_T——張力測量值與張力理論值的相對誤差，%；T_m——張力測量值，N；T_s——張（zhāng）力理論值，N。

四、總結

光電式皮帶（dài）張力計以其在（zài）測量皮帶張緊力方麵具有較多優勢的特點，目前應用企業和領域（yù）較廣。由（yóu）於光電式皮帶張力計還沒有相應的國家計量檢定規（guī）程或者校準（zhǔn）規範作為量值溯源與傳遞的工（gōng）作指導（dǎo），本文僅根據筆者多（duō）年重複的實驗操作以及大量實驗數據的分析統計整（zhěng）理，同時參考了（le）JJF1216-2009《音波式皮帶張力計校準（zhǔn）規範》等相（xiàng）關校準（zhǔn）規範內容。

本文刊發於《中國計量》雜誌2019年第5期

作者：江蘇省（shěng）蘇（sū）州市計量測試（shì）院 姚明  金濤