李琦,李洋,崔旭
黑龍江省電力科學研究院
分析直流電阻箱誤差對檢定二次儀表的影響
李琦,李洋,崔旭
黑龍江省電力科學研究院
二次儀表在現代社會生產的許多領域中都有所應用,二次儀表與一次儀表的結合使用能夠有效的提高儀表檢測的準確性,為產品生產、系統運行與設備維護提供準確有效的檢測數據,因此對二次儀表的檢定有著重要的意義。直流電阻箱在二次儀表檢定中的應用十分普遍,作為二次儀表檢定的標準,直流電阻箱的誤差對于二次儀表檢定的準確性也有著一定的影響。
直流電阻箱;誤差;二次儀表;檢定
二次儀表主要是針對一次儀表而言的,由于其在應用中需要對一次儀表的檢測結果進行第二次的檢測,檢測過程中要經過二次能量轉換,因此被稱為二次儀表,它與一次儀表共同服務于自動檢測裝置。在通過直流電阻箱進行二次儀表檢定的過程中,直流電阻箱的誤差會在一定程度上影響到二次儀表檢定的結果,因此,直流電阻箱誤差的控制與準確評估則顯得尤為重要。
直流電阻箱通常作為電學標準而使用,而在二次儀表的檢定中,以直流電阻箱作為標準也能夠獲得良好的效果。直流電阻箱在二次儀表的檢定中,主要應用于溫度二次儀表的檢定工作,其基本工作原理為,利用直流電阻箱模擬溫度二次儀表日常檢測作業中的熱電阻,并將模擬電阻值作為二次儀表檢定的輸入值,對二次儀表檢測獲得的顯示值數據與實際標準值的數據進行對比,計算檢測誤差,從而檢定二次儀表的精度,確認二次儀表是否合格。
由于直流電阻箱被作為檢定標準應用于二次儀表檢定工作中,因此,直流電阻箱自身的精度要滿足一定的要求,根據國家相關標準對檢定標準器的規定,符合使用標準的直流電阻箱應滿足自身誤差小于被檢定二次儀表允差的0.2倍,因此,在直流電阻箱被應用于二次儀表檢定前,對于直流電阻箱誤差也要進行準確的評估,從而確保二次儀表檢定的準確性與有效性。
直流電阻箱誤差對檢定二次儀表的影響主要取決于直流電阻箱誤差與被檢定二次儀表的允差之間的關系。簡單來說,當直流電阻箱誤差大于被檢定二次儀表允差0.2倍范圍時,就可能會造成檢定結果出現較大誤差,失去準確性,而在這樣的情況下則無法確認二次儀表是否符合使用要求,一旦不合格二次儀表應用于設備溫度監控與檢測中,將可能會導致檢測結果不準確,相應的溫度控制措施應用不得當,不但會對正常生產運行造成影響,還可能會導致安全事故的發生。
為更直觀的了解直流電阻箱誤差值與二次儀表檢定的關系,我們選取了較為常用的溫度二次儀表以及直流電阻箱進行了檢測試驗。所用二次儀表精度等級最高為0.2級,量程范圍為0℃—300℃,分辨力為0.1℃,溫度最大允許誤差可計算為300℃×0.2%+ 0.1℃=0.7℃,以電阻值表示為0.7℃×0.35Ω/℃=0.25Ω。按照國家相關標準,直流電阻箱誤差值應小于被檢定二次儀表電阻允差的0.2倍,通過計算得出該被檢定儀表對直流電阻箱誤差值的要求為0.25Ω×0.2=0.05Ω,如誤差超出這一范圍則不能作為檢定標準使用。試驗選用的直流電阻箱精度為0.02級,阻值調整范圍為0.01~11111.10Ω,測量盤包括×1000、×100、×10、×1、×0.1、×0.01六個,對應精度等級依次為±0.02%、±0.02%、±0.05%、±0.2%、±1%、± 5%。
電阻箱某盤某檔的最大允許誤差=測量盤×檔位數×精度等級,由此公式可得,×100盤3檔的允許誤差為0.06Ω。作為二次儀表的檢定標準,其誤差應小于0.05Ω。如果×100盤3檔的誤差恰在兩者之間,即0.05Ω ×100盤3檔誤差 0.06Ω,則電阻箱在該檔合格,并且當電阻箱在其他檔位都合格的話,該電阻箱可判為合格。在這種情況下,由于其誤差不小于0.05Ω,因此檢定合格的電阻箱將不能作為二次儀表的檢定標準。
除此之外,也存在著檢定不合格的直流電阻箱能夠作為二次儀表檢定標準使用的情況,而這種情況下,對于檢定不合格的直流電阻箱,要經過科學方法進行評估,當評估結果符合作為標準使用的要求時,則可以用該電阻箱進行二次儀表的檢定。
科學的評估方法能夠有效檢驗直流電阻箱是否符合檢定二次儀表的應用標準,通過實驗或檢測獲得的誤差數據還要經過相應評估方法的計算,才能準確反映出直流電阻箱是否合格。對直流電阻箱的評估方法有很多,本文選取其中兩種評估方法進行介紹。
1.最大允差評估法
一些型號的直流電阻箱檢定時,可能會出現末盤誤差超出指定范圍的情況,理論上是不能夠用作檢定二次儀表的標準的,而在實際應用中,通過最大允差評估法可以獲取實際的直流電阻箱的誤差最大值與誤差累加值,通過這兩組誤差數據與標準的對比,能夠更準確的對直流電阻箱進行評估。可以通過找出誤差最大值,并送檢測出實際誤差值的方法,找出誤差最大的阻值點,檢測實際最大誤差值,與標準相對比,如超出標準允差范圍,則不能夠作為檢定標準使用,如在標準范圍內,及使初次檢定不合格,也仍可作為二次儀表檢定標準使用。此外,還可以通過不同檔位最大誤差累加的方法,獲取各檔位最大誤差總值,將累加獲取的結果與相關規定的標準值對比,如符合標準值要求則可以作為二次儀表檢定標準使用,如不符合標準,則需按照最大誤差值法進行再次確認。
2.最小分辨力評估法
由于最小分辨力必定遠小于最大允許誤差,如果測量誤差小于最小分辨力的0.2倍,則該誤差小于被檢表最大允許誤差的0.2倍,能夠滿足使用要求。所以根據檢定數據,確定測量盤引入的誤差小于最小分辨力的0.2倍,就可以判斷該電阻箱符合檢定二次儀表的要求,可作為檢定標準使用,反之,該方法失效。
直流電阻箱誤差對檢定二次儀表的結果有著直接的影響,因此,應采取科學準確的評估方法,加強對直流電阻箱性能與精確度的檢定,從而提高直流電阻箱作為二次儀表檢定標準的精確性,對誤差進行有效的控制,使二次儀表的檢定更加科學、準確,確保投入使用的二次儀表的質量與精度,使其在日常檢測工作中更好的發揮作用,也為儀表檢測技術的發展提供動力。
[1]石良喜.BP神經網絡在溫度二次儀表零位電壓補償的應用[J].機電工程技術.2013(04)