簡述實驗室測量電線絕緣厚度時不確定度的評定

張小焱 王堯 吳嘉俊 李林艷 劉聰

摘要：本文通過實列來分析電線絕緣厚度測量過程中不確定度的影響因素，并計算確定電線絕緣厚度測量合成不確定度及擴展不確定度。為檢驗檢測工作提供參考。

關鍵詞：電線 試驗室測量 絕緣厚度、不確定度

1. 概述

絕緣層作為阻電材料，是用作絕緣的不傳導材料，對電線電纜有重要影響，在電纜的安裝使用過程中，絕緣厚度低于標準規定，會危及使用者的人身安全及線路安全，容易出現漏電及擊穿現象。這就需要生產過程中對絕緣材料和厚度進行控制。測量不確定度標志著對測量結果的可行性和有效性的懷疑程度，與測量結果互相關聯，用作表征被測量值離散的程度，即每次測得的結果不是同一個數值，而是以一定的概率分散在區間內的多個數值。本文通過實際案例來分析電線絕緣厚度測量不確定度的影響因素，然后依據JJF 1059.1-2012 《測量不確定度評定與表示》中相關計算公式計算合成不確定，最后確定包含因子k=2，置信水平約為95%的擴展不確定度。

1.2測量依據：

GB/T 5023.2-2008 《額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜 地2部分：試驗方法》;

GB/T 2951.11-2008 《電纜和光纜絕緣和護套材料通用試驗方法 通用試驗方法-厚度和外形尺寸測量-機械性能試驗》。

1.3環境條件：室溫23.5℃，相對濕度65%RH;

1.4測量儀器：數字式投影儀投影儀（CPJ-3007）。

1.5測量過程：檢查被測樣品（60227 IEC 01 450/750 BV 2.5mm2）100mm三段，外觀完好無損，將被測樣品在標準實驗條件下養護6h，仔細抽出導體，注意保護絕緣層的完整性，不要使其歪曲變形，用鋒利的裁刀在每段待測試樣上切取一個薄圓環，小心安裝試樣，使切割面與儀器光軸相垂直，從絕緣最薄處開始測量，每個試樣等距離測量6個點，得到數個數據據，一組試樣共計18個數值.

2.測量數據

本測量為直接測量，讀數保留三位有效數字。

3.不確定度的產生原因及分析

電線絕緣厚度測量過程中產生的不確定度的主要有：

3.1 測量過程的重復性U（a）;A類不確定度表示

3.2 CPJ-3007型數字式投影儀示值誤差導產生的不確定度U（b1）。B類不確定度表示

3.3 CPJ-3007型數字式投影儀估讀產生的不確定度U（b2），B類不確定度表示

4.實驗室測量電線絕緣厚度時不確定度各個分量的評定

4.1測量不確定度的評定

4.1.1測量重復性導產生的不確定度分量

影響檢測結果重復性的因素主要有測量過程中使用的儀器設備，（電線絕緣厚度測量使用CPJ-3007型數字式投影儀），環境溫濕度、工作人員操作水平、被測量樣品均勻性等因素。分析在同等實驗條件下多次測量得到一系列測量結果，即可得到以上分析的幾種隨機因素合并產生的重復性不確定度分量。

按照1.5測量方式，將測得數據列于表1。

參考文獻：

[1]JJF 1059.1-2012 測量不確定度評定與表示[S].北京：中國標準出版社.2013

[2]GB/T 2951.11-2008，電纜和光纜絕緣和護套材料通用試驗方法 第11部分：通用試驗方法-厚度和外形尺寸測量-機械性能試驗[S].北京：中國標準出版社.2008

[3]GB/T 5023.2-2008 額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜 地2部分：試驗方法[S].北京：中國標準出版社 2009

[5]王雷 粉塵、噪聲職業衛生檢測結果不確定度分析[J] 疾病監測與控制 2011

[6]杜秋亮等 洛氏硬度測量不確定度的評定的探討[J] 中國新技術新產品 2012

[7]王崢 分光光度法測定水質總氰化物不確定度評定[J]生物技術世界 2012

[8]王巖等 石膏建筑材料放射性檢測結果的不確定度評定[J] 磚瓦 2015

[9]李翔 絕緣厚度測量不確定度與試樣形狀變化的評定研究[J] 廣東建材 2018

[10]董吉華 電線電纜絕緣厚度測量不確定度的評定[J] 現代測量與試驗室管理 2008