整芯阻燃輸送帶滾筒摩擦試驗(yàn)溫度測量不確定度評(píng)定作者：中澳橡膠 發(fā)布時(shí)間：2015-09-28 點(diǎn)擊次數(shù)：
摘要：為了確保實(shí)驗(yàn)室測量準(zhǔn)確度，對煤礦用織物整芯阻燃輸送帶的阻燃性滾筒摩擦試驗(yàn)滾筒表面最高溫度的測定進(jìn)行了測量不確定度評(píng)定研究，通過建立數(shù)學(xué)模型對測定中主要不確定度分量進(jìn)行評(píng)定，得出結(jié)果是滾筒表面最高溫度測量不確定度主要影響因素為溫度測量、張緊力引入的不確定度和鋼滾筒轉(zhuǎn)速不穩(wěn)引入的不確定度。
關(guān)鍵詞：整芯阻燃輸送帶；滾筒摩擦試驗(yàn)；溫度測量；不確定度評(píng)定
輸送帶是煤礦井下運(yùn)輸裝置的重要組成部分，傳統(tǒng)的橡膠輸送帶是易燃物織物，不能滿足井下阻燃的要求，因此不允許井下使用。整芯阻燃輸送帶既能阻燃、抗靜電，且具有防水、防潮、抗撕裂、質(zhì)量小、能耗少等優(yōu)點(diǎn)，因而在煤礦應(yīng)用較普遍。輸送機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，滾筒與輸送帶問摩擦將產(chǎn)生高溫，如果輸送帶阻燃性能差，則會(huì)燃燒產(chǎn)生火花，由于井下存在瓦斯、甲烷等易燃易爆氣體，遇到明火極易引發(fā)嚴(yán)重安全生產(chǎn)事故，故必須保證輸送帶可靠的阻燃性能。因此，在投入使用前，必須進(jìn)行滾筒摩擦試驗(yàn)，測定滾筒表面最高溫度，以對煤礦用織物整芯阻燃輸送帶阻燃性能進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估。在滾筒摩擦試驗(yàn)中，由于受到試驗(yàn)條件、試驗(yàn)方法、環(huán)境因素等影響，測量結(jié)果會(huì)有一定的誤差，要提高測量精度，需排除上述影響因素所造成的誤差，故筆者認(rèn)為，需對溫度測量不確定度進(jìn)行評(píng)定。當(dāng)前業(yè)內(nèi)對滾筒表面溫度測量不確定度討論較少，現(xiàn)以PVG800S一650mm規(guī)格的煤礦用織物整芯阻燃輸送帶為例，對整芯阻燃輸送帶滾筒表面溫度測量不確定度評(píng)定方法進(jìn)行探討。
1溫度測量
1．1測量儀器鋼滾筒：(2j(210±1)film，負(fù)載轉(zhuǎn)速：(200±5)r／min；張緊裝置：對試件施加拉力343N；風(fēng)速表：O～25m／s，準(zhǔn)確度0．1m／s；測溫裝置：數(shù)字式熱電偶測量滾筒表面溫度；通用電子計(jì)數(shù)計(jì)：準(zhǔn)確度0．1％
1．2測量過程及測量結(jié)果根據(jù)MT914--2008~煤礦用織物整芯阻燃輸送帶》、MT450--1995《煤礦用鋼絲繩芯輸送帶阻燃抗靜電性能試驗(yàn)方法和判定規(guī)則》的試驗(yàn)方法，在靜止空氣中試驗(yàn)試件應(yīng)繞鋼滾筒成180。圓弧，其一端剛性固定，另一端與張緊裝置連接，施加張力343N，滾筒以(200±5)r／min的轉(zhuǎn)速朝著離開試件固定端的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。試驗(yàn)期間，張力始終保持在343N，記錄試驗(yàn)過程中滾筒表面最高溫度，觀察有無燃燒現(xiàn)象，試驗(yàn)測量結(jié)果見表1。
2數(shù)學(xué)模型的建立滾筒表面溫度測量所用儀器為數(shù)字式熱電偶溫度計(jì)，其測量的數(shù)學(xué)表達(dá)式為=d+6(1)式中，t為實(shí)際溫度；d為讀取的示值；b為修正值。
3標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量評(píng)定(1)獨(dú)立測量溫度示值重復(fù)性不確定度分量評(píng)定。通過對同一型號(hào)輸送帶滾筒摩擦獨(dú)立試驗(yàn)10次，且各次測量互不相關(guān)，根據(jù)表1檢測結(jié)果計(jì)算其試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差『，試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：試驗(yàn)檢測過程中，所報(bào)出的結(jié)果均為一次檢測結(jié)果，以第10次檢測結(jié)果，滾筒表面最高溫度為215℃為例，計(jì)算試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s()：1．61cc。其相對不確定度U…為0．75×10～。(2)溫度測量時(shí)的電子計(jì)數(shù)示值誤差和標(biāo)準(zhǔn)測溫儀校準(zhǔn)引入的不確定度。①溫度測量是由電子計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)顯提供，而說明書提供的通用電子計(jì)數(shù)計(jì)不確定度為0．1％，測溫計(jì)的示值誤差為-I=0．1％，可以認(rèn)為示值誤差出現(xiàn)在此范圍內(nèi)的任何處均是等概率的、均勻的，處于該范圍以外的概率基本為0，即屬于矩形分布，k=√3。因此，溫度測量的電子計(jì)數(shù)的B類相對不確定度分量u=0．58×10一；②滾筒摩擦試驗(yàn)機(jī)溫度測量用熱電偶是借助于0．01級(jí)標(biāo)準(zhǔn)測溫儀進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)證書給出200oC處的修正值b=1．3qC，U=1．4oC，置信因子k=2，則由標(biāo)準(zhǔn)測溫計(jì)引入的B類相對不確定度分量／Z…=0．35×10～。(3)其他影響因素不確定度分量。①鋼滾筒轉(zhuǎn)速引入的B類相對不確定度分量“…。滾筒摩擦試驗(yàn)機(jī)說明書提供的鋼滾筒轉(zhuǎn)速為(200±5)r／rain，可知其誤差為±5r／min，而測量儀器最大允許誤差導(dǎo)致的不確定度，屬于矩形分布，k=√3。因此，鋼滾筒轉(zhuǎn)速引入的B類相對不確定度分量／Z…=0．14×l0～。②張緊力引入的B類相對不確定度分量u…。試驗(yàn)中對滾筒摩擦試驗(yàn)臺(tái)上試件施加張緊力343N，在實(shí)際進(jìn)行測量過程中由于輸送帶摩擦不是理想摩擦，傳感器顯示力值大小隨輸送帶摩擦震動(dòng)過程有上下浮動(dòng)，長期試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)得出張緊力浮動(dòng)為±10N，而測量儀器張緊力誤差導(dǎo)致的不確定度，屬于矩形分布，k=√3。因此，張緊力引入的B類相對不確定度分量u…為0．17×10～。③除煙抽風(fēng)系統(tǒng)2配+2+2+2+，一：m+×5232√==風(fēng)速表引入的相對不確定度…。除煙抽風(fēng)系統(tǒng)所產(chǎn)生的風(fēng)流速度不得超過0．5m／s，標(biāo)準(zhǔn)裝置使用的風(fēng)速表(經(jīng)上級(jí))檢定部門檢定，給出了風(fēng)速表的不確定度，通過換算風(fēng)速表引入的相對不確定度為M，=0．19×10一。4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算鑒于滾筒摩擦試驗(yàn)機(jī)示值重復(fù)性、通用電子計(jì)數(shù)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)測溫儀、鋼滾筒轉(zhuǎn)速、張緊力、除煙抽風(fēng)風(fēng)速這6個(gè)不確定度分量彼此無關(guān)。所以溫度測量相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度可合成為：根據(jù)第10次測試數(shù)據(jù)，由式(1)得，t=d+b=216．3℃，t的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u=t·“=5．08℃。5擴(kuò)展不確定度計(jì)算t的擴(kuò)展不確定度等于包含因子乘以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，U=k·M，即U=10．16℃(在置信水平約為95％，包含因子k取2)，修約后u10．2℃。因此，經(jīng)過不確定度評(píng)定后，滾筒表面最高溫度測量結(jié)果為t=(216．3±10．2)oC，k=2。6結(jié)論(1)綜上分析和計(jì)算可知，張緊力引入的B類相對不確定度分量，為0．17×10～，鋼滾筒轉(zhuǎn)速引入的B類相對不確定度分量u=0．14×10～，相對于示值重復(fù)性、通用電子計(jì)數(shù)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)測溫儀、除煙抽風(fēng)風(fēng)速4個(gè)因素，張緊力、鋼滾筒轉(zhuǎn)速不確定度分量影響較大。因此，可認(rèn)為，煤礦用織物整芯阻燃輸送帶的阻燃性滾筒摩擦試驗(yàn)滾筒表面最高溫度測量不確定度的主要來源是張緊力不恒定和鋼滾筒轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。為了確保實(shí)驗(yàn)室滾筒表面最高溫度的測量準(zhǔn)確度，就要求實(shí)驗(yàn)人員在試驗(yàn)操作過程中，按照標(biāo)準(zhǔn)要求實(shí)施的同時(shí)盡可能地保持張緊力的恒定和鋼滾筒轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定。(2)根據(jù)MT914--2008中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)判定滾筒摩擦試驗(yàn)合格與否的主要因素為滾筒表面最高溫度，在未達(dá)到325oC時(shí)，表明該項(xiàng)合格；若超過325oC，該試樣不合格。在實(shí)際測量過程中，由于該型號(hào)阻燃輸送帶擴(kuò)展不確定度為10．2oC，故針對該試樣，當(dāng)溫度檢測數(shù)值小于314．8oC時(shí)，該試樣一定合格；當(dāng)溫度檢測數(shù)值在314．8～335．2oC時(shí)，可稱該試樣松限合格，緊限不合格。當(dāng)溫度檢測數(shù)值大于335．2oC，則該試樣肯定不合格。在實(shí)際試驗(yàn)過程中，由實(shí)驗(yàn)室溫度、濕度引起的不確定度對時(shí)間及溫度測量過程的影響因素均可以忽略不計(jì)。
本文源自http://www.vwua.cn/xwdt/519.html，轉(zhuǎn)載請注明出處。
(責(zé)任編輯：輸送帶http://www.vwua.cn)
