本（běn）文就光（guāng）電式皮（pí）帶張力計（jì）提出一種（zhǒng）計（jì）量（liàng）校準方法（fǎ）。

一（yī）、工（gōng）作原（yuán）理（lǐ）

光電（diàn）式（shì）皮（pí）帶張力計是以光學測振原理（lǐ）測（cè）量皮帶（dài）張力的（de）非接觸式測力（lì）儀，其（qí）工作原理是通過（guò）光電傳感器采集（jí）被測物體的頻率信（xìn）號，由微電（diàn）腦（nǎo）軟件進行數據處理，並通過公（gōng）式計算得到皮帶（dài）張（zhāng）力（lì）。

光電式皮帶（dài）張力計主（zhǔ）要由光學（xué）發射器、接（jiē）收器、頻率（lǜ）測量分析單元、控（kòng）製單元、顯示單元和計（jì）算軟件等部分構（gòu）成（chéng）。光電式皮帶張力計（jì）根（gēn）據測得（dé）的頻率（lǜ），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（zhǎng）度單位寬度（dù）的質（zhì）量，kg/m²；W——皮（pí）帶寬（kuān）度，m； S——兩皮帶輪跨距，m；f——振動固（gù）有（yǒu）頻（pín）率(基頻（pín）)， Hz。

二、校準用標準器

轉速標準裝（zhuāng）置，準確度等級0.01級，應配備相應的轉盤。標準器（qì）和（hé）轉盤如圖1所示。

圖1  標準器和（hé）反光轉盤

三（sān）、校（xiào）準項目及方法（fǎ）

1.頻率示（shì）值誤（wù）差

光電式皮帶張力計的工作頻率主要集（jí）中在10Hz～600Hz，對應大（dà）多（duō）數光電式皮帶張力計的固有頻率範（fàn）圍（wéi）。校準方法為:

(1)轉速標準（zhǔn）裝（zhuāng）置需經預熱並（bìng）穩定運行。

(2)將光電式皮帶張力計的（de）光學探測（cè）頭垂直靠近轉盤並對（duì）準貼（tiē）在（zài）其上麵的反（fǎn）光紙麵，與（yǔ）轉盤的距（jù）離應與使用說明書的要求保持（chí）一（yī）致，測量過程中探測（cè）頭避免與轉盤麵發生接觸或碰撞（zhuàng）。

 (3)調取光電式（shì）皮帶張力（lì）計頻率測量界（jiè）麵，在其工作（zuò）頻率範圍內，均勻地選取不少（shǎo）於（yú）6個頻率（lǜ）點進行測（cè）量，推薦如下頻（pín）率點:10Hz、30Hz、50Hz、70Hz、100Hz、200Hz、300Hz、400Hz、500Hz和600Hz(對應（yīng）轉速分別為600r/min、1800r/min、3000r/min、4200r/min、6000r/min、12000r/min、18000r/min、24000r/min、30000r/min、36000r/min)。在每（měi）一頻率點上重複測量3次，記錄各（gè）校準點的（de）頻（pín）率（lǜ）示值。同（tóng）時（shí），在10Hz、50Hz、100Hz和500Hz頻率點處，記錄張力測量值顯示（shì）界麵的（de）張力顯示（shì）值。

(4)按式(2)計算頻（pín）率示值誤差，每一頻率點（diǎn）3次測量結果中（zhōng）的示（shì）值誤差（chà）絕對（duì）值最大值點（diǎn）對應的示值誤差即為該點頻率示值誤差。

示（shì）值誤差計算公式:

δ_m=f_m-f₂  (2)

式中:δ_m——光電式皮帶張力計的頻率示值誤差，Hz；f_m——光電式皮帶張（zhāng）力計的測（cè）量值，Hz；f₂——轉速標準裝（zhuāng）置（zhì）的轉動（dòng）頻率標準（zhǔn）值（zhí），Hz。

2.張力測量值與張力（lì）理論值的相對誤差

在10Hz、50Hz、100Hz和500Hz頻率點處，由式(1)計算得（dé）到張（zhāng）力（lì）理論（lùn）值和上述頻率示值（zhí）誤差測量過程中記（jì）錄的張力測量（liàng）值，根（gēn）據式(3)計算各頻率點處張力測量值與張力（lì）理論值的（de）相對（duì）誤差(根據皮帶常用（yòng）種類和安裝狀態，建（jiàn）議設置光電式皮帶張（zhāng）力計（jì）的參數為:M=5kg/m²,W=10mm,S=1000mm)。

式中:δ_T——張力測量值與（yǔ）張力理論（lùn）值的（de）相對誤差，%；T_m——張力測量值（zhí），N；T_s——張力理（lǐ）論值，N。

四、總結

光電（diàn）式皮帶（dài）張力計以其（qí）在測量皮帶（dài）張緊（jǐn）力方（fāng）麵具有較多優勢的特點，目前應用（yòng）企業和領域較（jiào）廣。由於光電式皮帶張力（lì）計還（hái）沒有相應的國家計量檢定規程或者校準規範作為量值溯源與（yǔ）傳遞（dì）的工（gōng）作指導，本（běn）文僅（jǐn）根據筆者多（duō）年（nián）重複的實驗操作以及大量實驗數據的分析（xī）統計整理，同時參（cān）考了JJF1216-2009《音波式（shì）皮帶張力計（jì）校準規範》等相（xiàng）關校準規範內（nèi）容（róng）。

本文刊發於《中國計（jì）量》雜誌（zhì）2019年第5期（qī）

作者：江（jiāng）蘇省蘇（sū）州市計量測試院 姚明  金濤