電氣自動化設備檢測裝置創新設計與應用

劉艷 胡文彬

摘?要：電氣自動化是現代化科學技術的重要組成部分，而檢測裝置則是電氣自動化設備的核心關鍵。隨著現代化技術的不斷發展和創新，電子信息也得到了廣闊的發展空間，為人們的生活生產提供了一定的便利性，因此其檢測裝置在電氣自動化設備也引起了業內人士的高度重視。立足于此背景，本文針對于電子自動化設備檢測裝置創新設計與應用展開分析，以供參考。

關鍵詞：電氣自動化設備;檢測裝置;創新設計;應用

在我國電氣領域，電氣工程和自動化還屬于新型的技術，但是卻為人們的日常生活和工作提供了很大的便利性，因此其取得的發展成果還是非常可觀的。而電氣自動化檢測裝置設備則是整個電氣自動化技術的核心和關鍵，同時也是保證自動化系統能夠安全運行的必要組成部分。為了考慮能夠進一步實現電氣自動化技術的優化和提高，則務必要對其設備檢測裝置進行創新性設計，并且使其能夠在今后的電氣領域中得到廣泛應用。基于此，本文針對于電氣自動化設備檢測裝置的創新性設計與應用展開了有效分析。

1 電氣自動化的重要性

電氣自動化的發展是我國現代化科學技術不斷深入的核心標志。且目前隨著自動控制技術、計算機等一些高科技技術在電氣檢測設備中逐漸應用，電氣檢測設備也不斷朝著精細化、科技化的方向邁進。再加之電氣自動化在其他領域應用有著一定的普遍性和應用性，其在現代高科技技術的發展中也占據著至關重要的位置。除此之外，它還是我國實現工業化不斷深入和創新的重要推動工具。因此，只有先實現自動化，才能夠朝著高科技化不斷邁進。

2 電氣自動化設備傳統檢測的狀況與其問題

現階段，許多廠家均應用傳統技術方案以對初次安裝隧道爐內部的加熱溫度是否均勻進行檢測。這就是應用導熱板配合銅線、分析儀間相結合的方法，以對隧道爐內部的加熱溫度是否均勻進行檢測，其各項操作十分復雜，同時，銅線在隧道爐的內部較易被纏繞在一起，還時常會由于銅線斷裂而使得檢測在中途停止，進而對最終的檢測結果帶來影響;同時，其只可以對隧道爐內部兩個加熱面的其中一個面進行檢測，這就會使得檢測的數據不夠準確，無法保證后期有序地實施各項生產作業。對此，亟須實施創新與革新，以設計出電氣自動化設備的檢測裝置，促進檢測方法得到優化。

3 電氣自動化控制設備的可靠性現狀

在電氣自動化的過程中，控制設備的可靠性指標較低出現的原因大多都是因為被控制設備使用不當、控制設備維護不當及工作環境等許多因素所影響。現階段，在電氣工業中，自動化控制設備周圍工作環境中所具有的影響因素也是各種各樣，比如，電磁干擾方面的因素、氣候方面的因素和機械作用力方面的因素等，尤其是在電氣的自動化過程中，因為控制設備的外部與所在區域的內部均具有大量的電磁波干擾，這就使得控制設備的外部與其余控制設備的內部會受到大量電磁波的影響與干擾。而因為控制設備內部受到了電磁波的干擾，又會使得控制設備在正常工作時輸出噪音，最終，導致控制設備不夠穩定，甚至是極有可能會在正常運轉時出現部分無法預知的危險。氣候方面的影響因素主要包括了氣壓變化方面的因素、溫度變化方面的因素、大氣污染方面的因素、濕度變化方面的因素等，這類因素對電控設備的可靠性也會帶來許多影響，不但會直接使得設備的溫度較高，設備內部的結構受到損壞，加上電氣自動化性能有所降低、設備的運轉較為遲緩等，同時，最為嚴重的還會直接造成部分電氣控制設備內部無法正常的工作與運轉，最終，極有可能危害到人員的人身安全、企業的資金安全等。

4 電氣自動化設備檢測裝置的創新性設計

4.1 設備選型方面的設計創新

（1）選擇編程工具。根據電氣自動化本身適用的系統來進行科學編程，所選擇的編程工具要保證系統編程能夠科學統一，針對于中小規模的電氣自動化設備編程來講，可以選擇梯形編程模式，其應用范圍具有一定的普遍性和廣泛性。而針對于大型電氣自動化設備而言，一般是使用計算機進行編程，但是這種編程方式雖然具有高速度、高效率，但是其投入的成本也很大，在進行現場調試時，因為環境因素制約也帶來諸多不利因素。

（2）分析系統規模。通過對自動化系統自身規模進行深入分析，在對工作面所選擇的設備進行綜合選擇。同時，針對于其系統檢測裝置要進行深入優化，結合具體情況具體分析，將可能會出現的一些影響因素即使扼殺在萌芽狀態。

4.2 軟件方面的設計創新

（1）軟件結構。在電氣自動化檢測裝置系統中，其軟件設計的主要組成部分是為基本程序和模塊化設計。可以結合電氣自動化設備的實際工作情況，將電氣自動化檢測系統隨機分成若干子任務模塊，在分類進行編制和調整，最后在進行隨機整合和重組，從而有利于軟件結構程序能夠和不同電氣自動化生產情況相適合。

（2）程序設計過程。結合電氣自動化設備檢測裝置的具體需求，來集中編制I/O信號，并且統一管理不同類型的程序定時器、計數器等設備，對I/O分配情況和內部繼電器標準陪標要科學羅列，從而有效地提高電氣系統的維護效率，實現電氣自動化設備檢測裝置創新設計的進一步優化。

4.3 硬件方面的設計創新

（1）輸入電路。因為電氣自動化的工作環境較為復雜，在一些特點的情況下其供電系統會出現不穩定情況，因此要在輸入電路部分來實現電源凈化系統的安置，從而使系統在運行過程中具有一定的穩定性和安全性，防止因為自動化系統的不穩定帶來的嚴重經濟損失。

（2）抗干擾設計。在電氣自動化設備工作過程中，眾多不可控因素都會阻礙電氣自動化檢測裝置的運行。基于此，可以采取以下幾種方式來進行抗干擾設計：第一，應用電磁屏蔽原理，實現對電磁、靜電的有效屏蔽，從而避免電氣設備的干擾。第二，可以選擇專業屏蔽設備，來實現抗干擾。第三，將電氣檢測裝置的動力線路和弱點信號進行合理布置，避免因為雙線交叉而干擾電氣設備。

5 電氣自動化設備檢測裝置的應用分析

5.1 電氣自動化設備檢測裝置的一般應用

在對原材料進行檢測時，應用到電氣自動化設備檢測裝置，其可以通過超聲和渦流的方式對整體原材料進行系統檢測，在進行檢測時可以結合檢測對象的實際特點來進行。在航空航天中的復合材料、焊接技術逐漸應用原材料自動化檢測，也逐漸帶動著超聲自動化檢測技術。這種技術的普及和應用也是屬于檢測自動化的新型技術，且能夠更為方便對材料的微結構及存在的不足之處進行有效評估。目前，電氣自動化檢測鑄件、電氣自動化超色掃描、電氣自動化掃描焊縫等等過程都在實際生產中被逐漸落實和加大應用力度。例如，重要管道、服役設備及特種設備等等。

5.2 電氣自動化設備檢測裝置的典型應用

針對于一部分像航空航天等等要求較高材料精密度的特別區域，在進行檢測時如果使用一些傳統方式來檢測其復合材料，不僅僅造成人力、時間的消耗大，而且也會嚴重的影響生產工期。并且因為復合材料的內部結構及承力結構也有著復雜的要求，也為檢測工作增加了一定的難度。而且隨著人們生活質量的提升，人們對復合材料的性能及質量都提出了更為嚴格的要求，在這樣的情況下，自動化設備檢測裝置及自動化技術是彌足珍貴的。檢測的具體流程應為：首先，將超聲換能器安裝在多軸掃描機構上，要保證多軸掃描機構呈現對稱結構。其次，在安裝之后要進行掃描工作，可以應用兩個探頭來完成掃描工作。最后，可以以入射聲波的衰減情況來實現對材料的自動化檢測。除此之外，還可以將超聲波檢測設備和自動掃描技術進行有機結合，從而互相作用，實現雙向效應。這樣一方面能夠對臨近工作型面進行同步控制。同時，也能夠有效評估入射超聲波，并且及時反映復合材料的不足之處。

5.3 電氣自動化設備檢測裝置在電力企業中的應用

電氣自動化設備檢測裝置在電力企業的用途廣泛，例如檢測電網諧波電流、通過應用高精度寬頻帶電流傳感器來檢測容性設備泄漏電流的電壓、運行電壓及過電壓。

（1）過電壓檢測。針對于多次現場運營實踐經歷表明，系統中的過電壓是造成電網中產生的大部分絕緣事故。過電壓的波形及特征參數對電網事故的誘因及電網絕緣配合的調換起到至關重要的參考作用。而電壓在進行精準檢測時其關鍵是能夠有效的獲得電壓信號。外部電壓傳感器與榮性設備串聯構成分壓器所獲取電壓信號的方式、檢測沖擊電壓的電容電流法，都有著很大的不足之處。最適合的方式是及時調整和改進電容型設備對地泄漏電流的作用，從而使其重構為母線電壓波，從而更好地滿足高電壓等級電網的寬頻帶電壓的檢測。

（2）電網諧波電流檢測。現階段，電網中的整流器、電弧爐、變頻調速裝置等等各種電子設備都在日益增加，而這些電子設備具有一定的非線性、沖擊性以及不平衡性等等特征，其特征都會嚴重影響到電網企業的供電質量。因為諧波污染已經逐漸成為電力系統的公害，因此在電力系統的日常運作中要加強對其的檢測力度，從而保證供電系統中諧波含量以及波形的畸變率能夠滿足國際標準。在電網諧波電流檢測的方式中，可以使用帶通濾波器來實行基波分量法，但是近年來其技術很少被設計。也可以利用鑒相原理的瞬時諧波電流檢測法、或者是乘法器及低通濾波器等等。

6 結語

綜上所述，電氣自動化設備檢測裝置在我國各個行業都有所涉及和應用，對我國現代化技術的發展和工業進程的深入都有著良好的促進作用。而對電氣自動化設備檢測裝置創新設計和應用，能夠實現其電氣自動化技術向新領域滲透的可行性。因此需要相關部門以及技術人員要采取高度的重視，可以不斷拓展其資金的引入渠道、加大人才的培養力度、完善電氣自動化設計體系等多個方面，來實現電氣自動化檢測設備的創新和設計進一步優化，也有效促進電氣自動化的可持續健康發展，推動我國電氣自動化技術的不斷提高，為國家電氣領域發展持續做出貢獻。

參考文獻：

[1]陳益飛，顧俊標.電氣自動化設備檢測裝置創新設計與應用[J].福建茶葉，2020，42（03）：144.

[2]石方剛.煤礦電氣自動化控制系統關鍵技術創新設計與應用[J].石化技術，2019，26（09）：359-360.

作者簡介：劉艷（1983—?），女，河北唐山人，本科，從事電氣自動化教學和研究，有豐富的專業理論和實踐教學經驗。