通信管道静摩擦系数测量.pdf

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《交通标准化》2009年12月下半月刊·总第211期

TRANSPORT ST ANDARDIZA TION.2 HALF OF DEC., 2009(No.211)

通信管道静摩擦系数

测量仪检定方法研究

Research on Verification Method of Static Friction Coefficient

Tester of Communication Conduit

◎文／郭东华 马 骏 马学锋 陆宇红

作者简介：郭东华（１９７４－），男，副研究

员，２００１年毕业于北京化工大学应用化学专业，现任职于交通部公路科学研究院从事交通工程产品的检测及科研工作。

１ 引言

高密度聚乙烯硅芯塑料管（简称硅芯管），由高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）外壁、外层色条和固体硅质内润滑层组成，直接铺设于地下，内穿通信光电缆，能起到保护光电缆的作用。

目前硅芯管的穿缆工艺主要为气吹放缆，由于硅芯塑管的内壁摩擦系数小，当

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光电缆被压缩空气吹入管道后，缆线随高速气流以悬浮状态在管道内快速移动，避免了像牵引法那样使缆线受拉伸而易遭破坏的情况［１］。

就硅芯管产品本身而言，影响吹缆的主要技术指标是内壁摩擦系数，而其中静摩擦系数反应了气吹过程的初始状态需要多大的气压和流量，决定了空气压缩机的最大功率［２］。

目前，硅芯管静摩擦系数的测量仪器为管道静摩擦系数测量仪，该仪器作为静摩擦系数测试的专用仪器，在交通工程领域的应用非常广泛，如图１所示。确保该仪器的有效检定，对于保证工程质量具有重要作用。　

２ 依据标准的演变过程

为了保证通信管道静摩擦系数测量仪的有效检定，原交通部于２００７年颁布了ＪＪＧ（交通）０８１－２００７《通信管道静摩擦系数测量仪》部门计量检定规程。该规程中规定了仪器的工作特性，如要求测量仪工作范围不小于０　°￣２５°、测量仪最大允许误差不大于２０°、垂线直径不大于角度测量装置分度值间距的１／４，并对试样固定装置的长度、标准试棒等提出了要求。该规程部分解决了该类设备量值溯源的问题，但在后期实际量值溯源工作的开展过程中发现还有许多地方需要进一步完善以提高溯源工作的准确性。

为了配合筹建交通运输部部属的国家道路与桥梁工程检测设备计量站的工作，交通部公路科学研究院正在进行管道静摩擦系数测量仪标准装置建标的研究，基于研究工作，对ＪＪＧ（交通）０８１－２００７进行了修订。

由交通运输部交科教发［２００８］５５８号文“关于下达２００８年交通标准化补充计划的通知”下达的标准项目（计划号ＪＴ２００８－５６），交通部公路科学研究院承担了此标准的修订编写任务，目前ＪＪＧ（交通）０８１－２００９《通信管道静摩擦系数测量仪》标准已经批准发布。３ 检定方法的主要技术内容

本文将结合ＪＪＧ（交通）０８１－２００９，对通信管道静摩擦系数测量仪检定中涉及的有关计量性能要求、通用技术要求、计量器具控制的相关内容进行论述。３．１ 计量性能要求

计量性能要求中主要涉及测量范围、标准试棒、测量误

差、测量重复性等四部分内容，具体要求如表１所示。

３．２ 通用技术要求

通用技术要求包括对通信管道静摩擦系数测量仪的外观及结构两方面的要求。３．２．１ 外观

外观要求测量仪各部件表面光滑、色泽均匀一致，无明显的瑕疵、划痕、裂纹，丝杠与滑动部位无毛刺和损伤；测量仪各部件防腐层表面颜色均匀一致，层间结合牢固，无剥

离、裂纹、气泡、沙眼等缺陷；测量仪应有产品名称、型号、制造厂名、出厂编号、制造日期、依据标准等标识。３．２．２ 结构

结构要求测量仪各部件安装牢固、无晃动；测量仪的结构设置应符合人机工学的特点，以方便使用，不应存在会引起读数错误的缺陷。３．３ 计量器具控制

计量器具控制包括检定条件、检定项目、检定方法、检定结果的处理、检定周期等五部分内容。３．３．１ 检定条件

检定条件包括检定环境和检定用器具两方面的内容，要求如表２所示。

３．３．２ 检定项目

检定项目如表３所示。

图

１ 通信管道静摩擦系数测量仪

表１ 计量性能及其要求

表

２ 检定条件

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３．３．３ 检定方法３．３．３．１ 外观

采用目测检查的方法，同时使用中的仪器还应检查上次检定后的密封标记是否完整、证书是否有效。３．３．３．２ 测量范围

通过用测角仪对试验平台的最小和最大倾角进行测量，读取角度值，并计算角度值的正切值获得。３．３．３．３ 标准试棒

用游标卡尺测量直径和长度；用天平称量标准试棒的质量；沿标准试棒轴线方向用触针式表面粗糙度测量仪对标准试棒的表面粗糙度进行测量；用硬度计测得标准试棒的硬度。３．３．３．４ 测量误差

把标准试件固定在被检定的通信管道静摩擦系数测量仪上，将该仪器配套使用的标准试棒放置于标准试件上方，静摩擦系数测试原理如图２所示。

式中：Ｆ——斜面对物体的摩擦力，Ｆ＝ｍｇ·sin α；

Ｎ——斜面对物体的正压力，　Ｎ＝ｍｇ·sin α； μ——被检仪器测得的静摩擦系数。

进行九次测量，每次应将标准试棒旋转２０°￣４０°，取九次测量的静摩擦系数的平均值作为测试结果，按式（２）计算静摩擦系数测量仪的测量误差△：

式中：μ０——标准试件的静摩擦系数。

３．３．３．５ 重复性

把标准试件固定在被检定的通信管道静摩擦系数测量仪上，将该仪器配套使用的标准试棒放置于标准试件上方，按上述测量误差检定方法中静摩擦系数的测试原理测得静摩擦系数，共进行十次测量，每次标准试棒与标准试件的接触位置应保持一致，其最大值与最小值之差与测量平均值的百分比为测量重复性。３．３．４ 检定结果的处理

对经检定合格的通信管道静摩擦系数测量仪颁发检定证书，对不合格的通信管道静摩擦系数测量仪下发检定结果通知书，并注明不合格项目。３．３．５ 检定周期

通信管道静摩擦系数测量仪的检定周期一般不超过一年。４ 结语

为了开展硅芯管静摩擦系数的测定，国内众多生产、施工、监理、检测、建设等相关单位购置了通信管道静摩擦系数测量仪，而管道静摩擦系数测量仪专属于道路测量仪器，专业性很强，很多单位对量值溯源的途径不了解，量值溯源未得到很好开展。交通部公路科学研究院结合检定方法的研究，并基于此制定了检定规程ＪＪＧ（交通）０８１－２００９，该标准在有关计量性能要求、通用技术要求、计量器具控制方面具有严格适用的规定，对完善通信管道静摩擦系数测量仪的量传体系、严格管理该专业检测设备的使用，以及提高工程质量将起到积极的促进作用。参考文献

［１］　胡明．　硅芯塑管在光缆通信线路中的应用［Ｊ］．　电信工程技术与标准化，２００３，（７）：７９．

［２］　韩文元．　行标《公路地下通信管道 高密度聚乙烯硅芯塑料管》的研究与编制［Ｊ］．　交通标准化，２００３，（１２）：１３－１４．

作者单位：交通部公路科学研究院国家交通安全设施质量监督检验中心

收稿日期：２００９－１０－１９

表

３ 检定项目

▲

▲

▲▲

▲ａ

Ｆ

ｂ

ｍｇ

Ｎα

图２ 平板法静态摩擦系数测试原理图

μ＝ ＝ ＝ｔｇα＝ （１）　ｂａｍｇ·sin αｍｇ·cos αＦＮ

△＝ ×１００％

（２）　

μ－μ０

μ０

J