關(guān)于電測儀表檢定的若干問題研究

摘 要：本文將對電測儀表、熱工儀表以及壓力測量儀表檢定過程中存在著的相關(guān)問題進行分析，并在此基礎(chǔ)上談一下自己的觀點，以供參考。

關(guān)鍵詞：電測儀表；熱工儀表；壓力測量儀表；檢定；研究

中圖分類號：TIM93 文獻標識碼：A

1 電測儀表檢定問題分析

（1）交流數(shù)采樣測量設(shè)備之檢定

對于交流數(shù)采樣測量設(shè)備而言，它實際上是綜合自動化設(shè)備測量中的組成部分，在一定程度上替代了傳統(tǒng)儀表儀器，在當(dāng)前的電力系統(tǒng)中被廣泛采用。交流數(shù)采設(shè)備主要是指將電壓、電流、有功功率、相位角、無功功率以及功率因和數(shù)頻率等下頻交流電量，通過采集數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換以及計算，將其轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，最終傳送到本地、遠端顯示裝置之中，進行測量。在此過程中要注意以下三個檢定點：第一，交流有功功率。實踐中，不僅要在COSФ=1時對示值誤差進行檢驗，而且還要在COSФ=O.5時，對功率因數(shù)的影響進行檢驗。因功率因數(shù)發(fā)生變化所造成的誤差一般不能超過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所顯示的示值誤差極限半數(shù)，而且誤差表示方式與示值誤差應(yīng)當(dāng)保持一致。第二，功率因數(shù)。當(dāng)COSФ=0.5時，校驗功率因數(shù)會受到一定的影響，此時應(yīng)當(dāng)確保電壓、頻率與額定值相同。在校驗過程中，首先應(yīng)當(dāng)在COSФ=1、電流為額定值一般的情況下，對某個測定點進行檢定，再令COSФ=0.5，在電流為額定值的情況下，校驗相同的測定點。通過對上述校驗結(jié)果作差、對比分析，可作為功率的主要影響因數(shù)。第三，三相無功功率。實踐中，若三相無功功率受到影響時，可通過SinФ=l、SinФ=O.5進行校驗，具體方法參照三相有功功率數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行。由于無功功率因數(shù)的變化會在一定程度上造成誤差，因此實踐中應(yīng)當(dāng)對其進行有效的控制，最多不能超過極限值的0.8倍。

（2）無功功率檢定

無功功率檢定過程中，常見的是真無功、人為無功，其中真無功為非跨相無功功率，人為無功則是以跨相接法對無功功率進行測量。一般情況下，無功功率檢定時會有二元件、三元件無功。前者主要是指采用兩功率表法測量的三相四線電路無功功率，同時部分表計中會要到二元件60度無功測量法；后者主要是指利用三功率表跨相90度測量法對三項相四線電路無功功率進行測量。在無功功率測量過程中，主要有無功設(shè)備、無功表計測量，同時還要注意源輸出、表輸入過程中為相電壓還是線電壓。通常在二元件無功輸出檢測過程中，利用有功對無功進行測量的方法，很多表計都難以利用軟件進行該接線操作，因此實踐中只能人為對接線情況進行操作，具體而言，就是將A相電流進出線相互對換，將電壓的A相和C相相互對換，然后將B與N相連接。

（3）直流電阻之檢定

在直流電阻實際檢定過程中，因電阻值之前的區(qū)別，所以所采取的檢定方法也存在著較大的差異性，比如電阻值小于10Ω的精密測量時所采用的是雙臂電橋；如果電阻值非常的大，則測量過程中所采用的是絕緣電阻表；如果電阻值處于中間大小，則測量過程中所采用的是單臂電橋。實踐中，若對電阻的測量只是簡單的進行，則可利用數(shù)表來操作，其檢定方法如圖1所示。

圖1中的虛線框，代表的是示數(shù)表，其中R則表示被檢電阻。如圖所示，將電阻的兩端接與數(shù)表電壓測量端相連接，因數(shù)表內(nèi)置著一些電流源，所以被測的電阻值即電壓測量值與電流相除得到的結(jié)果。實踐中，數(shù)表先將電阻值計算出來，并且顯示在數(shù)表上，這樣即可直接將被測電阻值讀出來。在小電阻檢測過程中， 因線路電阻可能會在很大程度上影響被檢電阻值，整個線路中會有一部分電壓被分掉，所以實踐中多利用四線制接線模式來測量之，如圖2所示。

利用該方法，主要是將電阻兩端與數(shù)表電壓想連接，電流源輸出的電流主要由電流測量端有效地輸出來，并且對電阻兩端電壓進行測量，這樣可以在很大程度上避免其他線路分壓，從而提高測量之準確度。在此過程中，由于受數(shù)表帶負載能力之局限性，數(shù)表所測量的電阻量程越大，則電流源就會變得越小，比如在超過10mΩ電阻測量過程中，導(dǎo)線漏電流就會嚴重影響測量值。基于此，首先應(yīng)當(dāng)對導(dǎo)線予以屏蔽，以此來減小漏電流，從而有效提高電阻測量準確性。當(dāng)前很多檢定設(shè)備所采用的都是自動檢定方式，其中最為關(guān)鍵的技術(shù)即標準設(shè)備與被檢設(shè)備之間的通信。究其原因，主要是因為電學(xué)產(chǎn)品制造廠家非常的，而且電測設(shè)備及儀表種類繁多，實踐中所用到的通信規(guī)約之間存在著一定的差異性，因此要實現(xiàn)各種設(shè)備、儀表之間的有效通信，成為測量儀器自動檢定的重點和難點。

（4）遙測掃描試驗分析

實踐中可將電壓輸入到接入標稱電壓之中，然后將各電流輸入回路進行串聯(lián)，利用200 mA的標稱值電流，通過交流數(shù)采設(shè)備顯示終端，對不同的電流測點數(shù)值進行觀察。然后，將改變輸入電流量為標稱電流的九成，通過交流數(shù)采設(shè)備顯示終端，對各電流量數(shù)值的實際改變情況進行觀察。在此過程中需要注意的是，不同的電流測點值所發(fā)生的變化，都應(yīng)當(dāng)在1秒內(nèi)完成。

2熱工儀表檢定分析

對于熱工儀表而言，通常表現(xiàn)出非線性特性，比如熱電勢、溫度之間的餓關(guān)系，計流量、壓差之間的關(guān)系以及水位計水位、壓差之間的關(guān)系，都具有非線性關(guān)系。這種關(guān)系的存在，將會對參數(shù)測量操作的準確度、儀表精確度產(chǎn)生嚴重的影響。其中，熱工儀表中的非線性校正法包含模擬線性化與數(shù)字線性化方法兩種方法。

第一，模擬線性法。所謂模擬線性化，實際上是基于模擬儀表， 利用機械元件、模擬電路等，對儀表中的輸出信號進行線性化處理， 以此來顯示和模擬線性刻度，其可作為自動管理設(shè)備信號。基于此，模擬線性化主要是基于硬件、模擬信號等，對輸出信號進行線性化處理，因此又可稱為是熱工儀表的非線性特點、有效校正方法。

第二，數(shù)字線性法。所謂數(shù)字線性化，實際上是基于智能儀表比如數(shù)字巡測儀、虛擬儀表等， 將輸入的相關(guān)信號有效地轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，然后通過對計算、查表對輸出信號進行線性化處理， 并顯示線性化數(shù)字。對于數(shù)字線性化而言，其主要是依靠相關(guān)軟件、數(shù)字信號等，對輸出的信號進行線性化處理，所以實踐中又稱為熱工儀表的非線性特性校正軟方法。比如，對于數(shù)字巡測儀而言，其主要是將熱工儀表的非線性特性寫入到單片機存儲設(shè)備之中，利用查表法能夠便捷地對輸出信號進行數(shù)字線性化處理。

第三，熱工儀表校驗。實踐中，利用熱工儀表校驗儀對熱電偶信號進行校正時，要通過直流毫伏信號的輸出、冷端誤差等，分別對其進行準確地校準。直流毫伏信號輸出過程中所產(chǎn)生的誤差，應(yīng)當(dāng)嚴格按照檢定規(guī)程將其連接在標準器上，然后對其進行校準操作。同時，還要將數(shù)字多用表預(yù)設(shè)在MV 檔、選擇適當(dāng)?shù)牧砍蹋⑶覍⑵溥B接至所需的熱電偶輸出端位置。實踐中，可利用相關(guān)的檢定規(guī)程，對校準點電量進行檢測；對于輸出的信號而言，其從下限不斷的增大，利用數(shù)字多用表對熱電偶溫度、電量等進行模擬和策略，直至達上限后方可降低輸入信號。在此過程中，應(yīng)當(dāng)將誤差的最大測量值作為基本誤差，并基于儀表電量值、測量電量值以及修正值等，對基本誤差進行計算。

3電測儀表檢定及未來發(fā)展趨勢分析

從實踐發(fā)展來看，采用虛擬儀器對電測儀表進行自動檢定將成為未來該計量領(lǐng)域中的一個嶄新課題和必然發(fā)展趨勢。對于電測虛擬儀器而言，硬件只是為有效解決信號輸入輸出而存在的，而軟件即為該檢定系統(tǒng)的核心與關(guān)鍵。實踐中，用戶可根據(jù)實際需求，設(shè)計專門的儀器系統(tǒng)，以此來滿足電測儀表自動檢定應(yīng)用需要。對于虛擬儀器系統(tǒng)而言，其硬件主要有以下內(nèi)容，即數(shù)據(jù)采集、總線設(shè)備以及接口儀動化產(chǎn)品等，從發(fā)展形勢來看，實行自動檢定顯得非常的必要。據(jù)調(diào)查顯示，當(dāng)前已經(jīng)有很多的檢定設(shè)備引入了自動檢定系統(tǒng)，其中的核心技術(shù)在于標準設(shè)備、被檢設(shè)備通信的功能實現(xiàn)，因電學(xué)產(chǎn)品有很多的生產(chǎn)廠家，而且電測設(shè)備、儀表等樣式也非常的多，實踐中所用到的通信規(guī)約存在著較大的差異性，因此各種設(shè)備、儀表通信的自動檢定還存在著一定的難度。 對于虛擬儀器系統(tǒng)硬件而言，其包括數(shù)據(jù)采集卡、總線設(shè)備以及接口儀器等。其中，數(shù)據(jù)采集卡是虛擬設(shè)備中的重要組成硬件，通過DAQ 卡可實現(xiàn)A/D之間的相互轉(zhuǎn)換和數(shù)字的輸入與輸出。同時，接口總線可以將能可編程設(shè)備與計算機有機地聯(lián)合在一起，從而實現(xiàn)大規(guī)模、超大規(guī)模的智能化檢測操作，并且通過無線網(wǎng)絡(luò)，可以使整個實驗檢定設(shè)備數(shù)量減少，只需l至2臺計算機即可實現(xiàn)檢定控制之目的。

結(jié)語

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展使得當(dāng)前的電測儀表檢定逐漸走向智能化、數(shù)字化以及集成化和可程控化，實踐中應(yīng)當(dāng)加強思想重視和檢定技術(shù)創(chuàng)新，只有這樣才能確保電測儀表的正常運行，才能保證我國電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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