電纜絕緣層結(jié)構(gòu)測(cè)試儀（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“測(cè)試儀”）測(cè)量線纜切片尺寸，根據(jù)切片形狀選擇相應(yīng)的測(cè)量模型，一鍵測(cè)量即可獲得所需的尺寸參數(shù)，而儀器需要進(jìn)行校準(zhǔn)溯源才能確保產(chǎn)品檢測(cè)中數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性。儀器在校準(zhǔn)中，存在像素標(biāo)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性如何驗(yàn)證、標(biāo)準(zhǔn)器如何選擇設(shè)計(jì)、多種測(cè)量模型的準(zhǔn)確性如何驗(yàn)證等若干問(wèn)題。本文著重研究了這些問(wèn)題，確定了相應(yīng)的校準(zhǔn)方案，保證了儀器的測(cè)量準(zhǔn)確性。

一、像素標(biāo)定的驗(yàn)證

      測(cè)試儀的測(cè)量準(zhǔn)確度主要取決于包括遠(yuǎn)心鏡頭、CCD圖像傳感器和光源的CCD影像系統(tǒng)和計(jì)算軟件。儀器通過(guò)CCD影像系統(tǒng)，在固定的放大倍率和物距的情況下，以及特定的背向照明，生成高分辨率的切片圖像，并由軟件對(duì)圖像進(jìn)行圖像濾波、灰度處理、二值化，以及邊緣檢測(cè)、輪廓提取，按設(shè)定的算法計(jì)算獲得相應(yīng)的尺寸數(shù)據(jù)。

      計(jì)算圖像尺寸數(shù)據(jù)，需通過(guò)圖像像素標(biāo)定，確定像素對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。目前，廠家通過(guò)兩種方式來(lái)進(jìn)行像素標(biāo)定：一是采用標(biāo)準(zhǔn)線紋尺進(jìn)行縱向、橫向的像素標(biāo)定；二是采用標(biāo)準(zhǔn)圓環(huán)進(jìn)行整個(gè)視場(chǎng)內(nèi)像素標(biāo)定。兩種方式的標(biāo)定數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，考慮到鏡頭產(chǎn)生的畸變誤差、圖像成像的質(zhì)量。筆者經(jīng)過(guò)試驗(yàn)、分析，認(rèn)為適宜采用標(biāo)準(zhǔn)圓環(huán)進(jìn)行示值誤差的校準(zhǔn)，來(lái)驗(yàn)證整個(gè)視場(chǎng)內(nèi)像素標(biāo)定的準(zhǔn)確性。

二、標(biāo)準(zhǔn)器的選擇設(shè)計(jì)

      測(cè)試儀的校準(zhǔn)參數(shù)主要是“示值誤差”，若參照J(rèn)B/T12639-2016《閃測(cè)影像儀》中“示值誤差”的試驗(yàn)方法，選擇線紋尺等一維標(biāo)準(zhǔn)器在視場(chǎng)范圍內(nèi)任意位置與已校準(zhǔn)長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行視窗測(cè)量，這種方法與實(shí)際測(cè)量情況不符合，且線紋刻線無(wú)法清晰地成像。參照GB/T24762-2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）影像測(cè)量?jī)x的驗(yàn)收檢測(cè)和復(fù)檢檢測(cè)》中“成像誤差”的檢測(cè)方法，考慮到電纜絕緣層結(jié)構(gòu)類(lèi)型和檢測(cè)要求，標(biāo)準(zhǔn)器可設(shè)計(jì)成圓環(huán)標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型。

      線纜絕緣層的結(jié)構(gòu)參數(shù)有外形尺寸、厚度、偏心度等，設(shè)計(jì)校準(zhǔn)專(zhuān)用的標(biāo)準(zhǔn)樣板尤為重要。以單層環(huán)形的絕緣層結(jié)構(gòu)為參考對(duì)象，設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)圓環(huán)和非標(biāo)準(zhǔn)圓環(huán)。圓環(huán)的外圓模擬絕緣層的外形尺寸，圓環(huán)寬度模擬絕緣層厚度，圓環(huán)外圓與內(nèi)圓的不同心模擬絕緣層的偏心程度。電纜偏心度計(jì)算公式為（最大厚度-最小厚度）/最大厚度，中高壓交聯(lián)電纜對(duì)偏心度有要求，一般小于10%，越小越好。

      目前，市場(chǎng)上測(cè)試儀的視場(chǎng)范圍一般分為0～10mm、（10～60）mm、（60～150）mm，專(zhuān)用的標(biāo)準(zhǔn)樣板設(shè)計(jì)如圖1、圖2所示。專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)樣板具體設(shè)計(jì)參數(shù)分別如表1、表2所示，尺寸最大允許誤差為±0.002mm。標(biāo)準(zhǔn)樣板的表面平面度和上下表面間平行度，需控制在0.001mm以?xún)?nèi)。如偏差較大，會(huì)使校準(zhǔn)產(chǎn)生較大誤差。

三、測(cè)量模型的驗(yàn)證

      儀器示值誤差校準(zhǔn)時(shí)，可采用常見(jiàn)的圓環(huán)測(cè)量模型。不同的樣品類(lèi)型對(duì)應(yīng)不同的測(cè)量模型，其他的測(cè)量模型需設(shè)計(jì)專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)樣板來(lái)驗(yàn)證儀器計(jì)算處理的準(zhǔn)確性。本文設(shè)計(jì)了扇形、扁平雙芯模型的標(biāo)準(zhǔn)樣板，如圖3、圖4所示，尺寸最大允許誤差為±0.002mm。圖3中，扇形標(biāo)準(zhǔn)樣板為90°直角，外邊界半徑為10mm，內(nèi)邊界半徑為6mm，最小厚度參數(shù)為2mm，最大厚度為2.8284mm。圖4中，兩內(nèi)圓直徑為6mm，兩圓圓心距離為12mm，外圓圓弧分別與兩內(nèi)圓同心，其半徑為6mm，樣板中最小厚度為3mm。

      針對(duì)測(cè)試儀的校準(zhǔn)，本文設(shè)計(jì)了一套標(biāo)準(zhǔn)樣板，可驗(yàn)證儀器像素標(biāo)定及各測(cè)量模型示值測(cè)量的準(zhǔn)確性等問(wèn)題，從而確保儀器測(cè)量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，保證線纜產(chǎn)品的質(zhì)量。

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