工务系统大型计量标准器集中现场检定的可行性探讨

刘伟栋 中国铁路上海局集团有限公司科研所

在各工务段的计量实验室内，支距尺检定器、轨距尺检定器等大型计量标准器的溯源问题上，一直存在着，因计量器具过于庞大，且准确度等级较高，在送上一级技术机构检定时，无论采用何种运输方式，均无法确保在运输途中，计量器具的完整性及计量性能等不受影响，特别是经检定合格后的大型计量标准器，在返回实验室后，其准确度等级及其他计量性能均无法保证。本文通过分析，旨在讨论是否可以借助上一级技术机构的检定能力，依据相关规程及规范，前往各工务段的计量实验室，对支距尺检定器、轨距尺检定器等大型计量标准器进行现场检定的可能。

1 计量标准器准确度等级较高

支距尺、轨距尺等作为铁路静态几何参数的测量仪器，其准确度与否直接关系到线路上列车的运行安全。支距尺检定器、铁路轨距尺检定器是对支距尺、轨距尺进行计量检定的关键计量标准器，其可靠性及准确性直接影响铁路支距尺、轨距尺量值的准确可靠。

铁路支距尺检定器是根据检定器的结构型式分为Ⅰ型和Ⅱ型两类。Ⅰ型铁路支距尺检定器结构示意图见图1，Ⅱ型铁路支距尺检定器结构示意图见图2。

两类检定器的不同点在于，Ⅰ型支距尺检定器使用数显仪表作为显示装置，不是实物量具，在出具检定证书时，需给出Ⅰ型支距尺检定器“示值误差”；Ⅱ型支距尺检定器因各测量块位置固定不变，且每个测量块均被赋予固定的示值，因此可作为实物量具使用。

图1 Ⅰ型铁路支距尺检定器结构示意图

图2 Ⅱ型铁路支距尺检定器结构示意图

铁路轨距尺检定器按复现超高原理分为正弦原理的检定器（形式一检定器）和正切原理的检定器（形式二检定器），示意图见图3和图4。

目前，两种形式的检定器均有使用。形式一检定器因其“开放”式的受力结构，使得超高测量尺长期磨损以及受轨距尺重力作用后，会出现超高测量机构可靠性能降低、超高复现值严重失准的情况，尤其是对于0级和1级轨距尺超高进行检定时，准确度的下降表现得更为明显。而形式二的检定器是“封闭”式受力结构，且以使用“块规”实际值方式取代传统的标尺，避免了复杂的传递结构，使得超高复现机构长期磨损以及受轨距尺重力作用后，不会出现机构可靠性降低、超高复现值失准的现象，具有明显的实物量具特征，其示值准确度和稳定性明显优于形式二检定器。

图3 铁路轨距尺检定器结构示意图（形式一）

图4 铁路轨距尺检定器结构示意图（形式二）

2 计量标准器体积大、质量重

支距尺检定器、轨距尺检定器一般装在用木制或铝制材料打造的大箱子内进行运输，大箱子的外形尺寸一般在200 cm×30 cm×45 cm，重量达80 kg左右，需要至少2个成年人勉强才能抬得动。

3 计量标准器运输难

各工务段的计量实验室人员，对于大型计量标准器送上一级技术机构进行检定，一般有3种运输方式：一是站段内部通过相关申请手续，指派相应工程车、货运卡车等进行运输；二是站段指派2至3人通过相应的高铁、动车及货运出租等公共交通工具进行运输；三是通过物流公司，委托第三方进行运输。这三种运输方式各有弊端，均无法确保计量标准器在运输途中的计量性能没有变化。第一种方式，首先就是对于能装载大型计量器具的车辆有一定的要求，各工务段一般会选派工程车、货运卡车等，车辆的稳定性较差，且在资源调配上存在一定难度，其次，各工务段至上一级技术机构的路程较远，存在一定的交通安全隐患，再者，因路途遥远，大型计量标准器具难免会遭受颠簸，而导致计量性能下降，而且此种运输方式，需要消耗大量的人力及物力成本。第二种运输方式，由于大型的计量标准器其外形尺寸过大，一般均无法放置于高铁、动车的储物区内，若放置车厢走廊也存在一定的安全隐患，影响旅客的正常行走，且由于其重量过重，由2至3人也很难长时间搬运，进出火车站也很难找到合适的车辆进行二次运输，搬运过程中容易磕碰等因素导致计量标准器的计量性能下降。第三种方式，一般快递公司对收件的物品尺寸不超过2.5 m×1.5 m×1.5 m，因此只能选择物流公司来运输大型的计量标准器具，由于是委托第三方进行运输，这就导致了计量标准器在运输途中，容易遭受撞击等不确定因素导致破损，无法确保计量性能的稳定性。综上所述，无论采用哪种运输方式，均无法确保计量标准器在运输途中其计量性能没有发生改变。

4 检定支距尺检定器、轨距尺检定器的环境条件要求

根据JJG 1109-2015《铁路支距尺检定器》检定规程要求，对于检定支距尺检定器的环境条件：检定环境温度为（20±5）℃，检定前，检定器与必要的检定器具的温度平衡实际应不少于4 h。根据JJG 404-2015《铁路轨距尺检定器》检定规程要求，对于检定轨距尺检定器的环境条件：检定环境温度为（20±4）℃，温度变化应不大于1℃/h。检定器工作量杆的测量环境温度及其变化根据其长度实际值的测量不确定度要求确定。检定前，检定器与必要的检定器具的温度平衡时间应不少于4 h。以上所需的检定环境条件，各工务段已经建立标准的实验室基本均可满足需求。

5 检定支距尺检定器、轨距尺检定器的主要检定器具

根据JJG 1109-2015《铁路支距尺检定器》检定规程要求，对于检定支距尺检定器的主要检定器具见表1。

表1 主要检定器具一览表（检定支距尺检定器）

根据JJG 404-2015《铁路轨距尺检定器》检定规程要求，对于检定轨距尺检定器的主要检定器具见表2。

表2 主要检定器具一览表（检定轨距尺检定器）

其中，在检定支距尺检定器时，需要用到的平板；在检定轨距尺检定器时，需要用到的测长机、平板、工字平尺（工字平尺根据检定方法可不选用），其尺寸都较大，重量较重，无法搬运，而其他检定器具均可由检定员随身携带，便于外出检定。

6 目前存在的问题

（1）对于大型计量标准器的送检，往往因为其准确度等级较高，体积及重量都较大，导致无法确保检定完成后，其计量性能是否准确可靠。

（2）检定大型计量标准器时，依据相应检定规程要求，所用到的检定器具中，有2种设备（测长机、平板）因为体积庞大，无法带去现场进行检定，从而影响上门检定的可能性。

7 解决问题的措施

（1）在检定轨距尺检定器时，需要用到的测长机，主要是检定工作量杆的实际尺寸，由于量杆的体积较小，重量较轻，可定制专用模具随身携带，且基本不影响其计量性能，可建议提前将量杆送往上一级计量检定机构，进行检定。

（2）在检定支距尺检定器及轨距尺检定器时，需要用到的平板，可建议各个工务段自行配备符合相应规程技术指标要求的平板，一来是方便现场检定，二来是能够提高各工务段的计量建标能力，为今后建立更多样的计量标准提供了有利条件。

（3）在克服了以上检定所用的大型计量标准器无法带去现场检定的困难后，其他检定所需要的计量标准器均可由检定人员随身携带，依据各项目的检定规程，在各工务段实验室内已经具备相应的检定环境条件下，前往现场对铁路支距尺检定器、轨距尺检定器逐项进行检定。

8 结束语

检定各工务段的支距尺检定器、轨距尺检定器的上一级计量检定机构，一般为各集团公司计量站，不论是各工务计量实验室，亦或是集团公司计量站，均隶属于集团公司科信部统筹管理。

所以在现场检定时，有些大型的计量检定器具无法带往现场，例如平板，在上一级计量技术机构相对应的计量标准中，可将各工务段所配备的平板纳入管理，对其溯源证书进行有效确认，而各工务段对其平板进行日常维护及保养工作，通过双方的共同管理，确保其技术指标满足规程要求。

当然，无论对铁路支距尺检定器、轨距尺检定器，均需要按照相应的检定规程，在检定过程中严格执行规程规定，达到有效控制标准器计量性能的目的。