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电测仪表测量不稳定的影响因素及防范措施
摘要:在电测过程中,由于电测仪器的精度和人为因素的影响,无论采用哪种测量方法进行测量,结果与实际数据都会存在一定的偏差,这就是所说的测量不稳定。根据不稳定因素的性质,可以分为不同的类型,针对电测仪器中测量不稳定因素的形成,本文提出了相应的解决方案。
关键词:电测仪表测量;不稳定因素;控制策略
引言
随着科技水平的不断提高,安全、环保、可再生的动力能源越来越受到人们的青睐,逐渐成为人类生活和工作必不可少的能源。电能的广泛应用,不仅方便了人们的生活和工作,也极大地促进了社会经济的发展。但是,电力能源的安全稳定也关系到社会以及人们生活和工作的稳定。因此,要加强电测仪表检测,可以检测电力系统中相关设备的工作质量。为避免电测仪表测量不稳定,工作人员应规范操作,尽可能提高电测仪表的安全性和稳定性。
1电测仪器测量不稳定因素分析
测量仪表的示值减去相应输入量得到的真值即为不稳定性因素。由于无法确定真值,因此,在实践中使用传统的真值。由于设备本身测量性能的限制,受测量水平、测量方法、环境条件、人为误差等因素的影响,预计与实际测量之间会有一定的偏差结果和约定的真值,这是在所难免的,这是一个不稳定的因素。电气测量仪器测量结果不稳定的典型原因包括测量方法和路径设计不合理、测量仪器精度等级选择错误、测量过程中对周围环境的意外变化处理不当等等,使得电测仪器在测量过程中的不稳定因素进一步增加。因此,结合这些可能存在的不稳定因素,为明确影响电测仪器测量结果准确性的具体因素,应尽可能消除或在限制范围内,使用相应的校正技术解决。
数字电测仪表可以利用转换器将被测对象有效地转换成合适的频率或脉冲数,有效地实现数字化测量。一般来说,常用的电测仪表主要有两个重要组成部分:模拟电路和数字电路。其中,数字电路部分主要是由于晶振的作用,稳定性高、精度高,所以测量精度和稳定性的量化级别达到10-7,数字电路产生不稳定因素的可能性很大。在模拟电路部分,输入电路的衰减器是分压法的不稳定因素,转换开关是电阻的不稳定因素,放大器是转换系数的不稳定因素,A/A量是一个不稳定因素。参考电压源有标准的电压不稳定因素,各种非线性器件都有非线性不稳定因素,零位不稳定因素,以及测量条件引起的附加不稳定因素。
2自动化仪表的主要特点
与传统工业设备相比,自动化设备不仅大大提高了生产工艺,而且提高了数据分析处理的准确性和精度。一是实现了自动量规可存储的目标,可以让工作人员知道什么时候更换,而传统仪器不具备这种能力。其次,自动化仪表具有自动数据分析功能。传统仪器仪表主要人工对数据进行分析处理,不仅效率低下,而且耗费大量人力资源,无法保证计算结果的准确性。而自动化仪表依靠计算机内部的数据处理系统,实现对各种数据信息的自动分析处理,处理精度高,无需投入更多的人力资源。
3自动控制仪表在线测量精度的应用现状
现阶段,我国工业生产行业的计量工作越来越依赖自控设备的在线计量技术,该技术的应用使企业的计量工作以高稳定性和高精度发展。因此,不仅越来越受到全国相关企业的青睐,也逐渐提高了自控设备在各领域运行发展中的比重。在这种大趋势下,自控设备的应用越来越成熟,可以有效促进一些过程数据信息的物理转换,未来标准模拟量所需的设备单元将被替换,从而实现相关的测量工作。全国大型企业和工业生产正在逐步增加在线测量技术在自动控制设备中的应用,在经济生产活动中越来越重要。目前,我国工业生产对使用自控设备的要求是要做到相关数据信息的高精度和稳定性。在自控设备的使用中,最重要的两个工作环节是自动控制设备的安装和调整,它能否发挥作用起着决定性的作用。不同类型的自动控制设备实际上有不同的安装和调试方法,并且每种自动控制设备都有自己的安装和控制方法,精度保证了待测数据信息的稳定性。
4电测仪器测量不稳定因素的形成原因
4.1人为因素对测量波动性的影响
人为因素是影响计量任务的优势、劣势和波动范围的关键因素。一般来说,衡量一个认证部门的测量和测试水平通常是衡量该部门员工技能水平的一个指标。当有资质的人员使用设备进行测量时,稍有疏忽就会影响最终测量数据的准确性。此外,如果测量员不熟悉相关的数据处理规则和标准,可能会出现人为错误。
4.2电测仪器本身的影响
电测仪表是类似于电流表、电压表,属于测量数据的精密仪器,具有测量数据的多种功能。选择测量对象时,根据测量对象进行选择,每个测量工具都有两个量程,超过量程时将无法使用,超出测量范围仪表就会损坏。为了保证测量仪器测量数据的准确性和精密度,应选择合适的测量仪器。否则,即使仪器精密度很高,也无法获得准确的读数。只有通过适当的测量、精度和量子仪器的选择,才能确保数据测量的准确性。此外,还有许多制造商生产安装了各种内部精密部件的监控设备,但电测仪表在使用过程中会受到环境因素的影响,情况有所不同。一些制造商可以抵抗高温和冲击,而其他制造商则可以抵抗低温和地震。因此,电力企业在选择电测工具时应根据自身情况进行选择,避免电测仪器高昂费用的浪费和测量结果的不准确。
4.3环境因素对测量不稳定性的影响
环境因素也是影响仪器测量不稳定性的重要因素。这主要体现在环境温度和湿度对设备本身的影响上,特别是对于高精度的电路、测量仪器等,在高湿、高温环境下测得的数据与在低湿、低温环境下测得的数据相差很大。例如,湿度对电阻的影响。一般来说,为了应对这种外部温湿环境对设备的影响,恒温、恒湿处理主要在实验室进行,配备空调和加湿器。但是,必须承认,这只是确保实验室环境更稳定性的一种手段。就检测而言,空调和加湿器无法在狭窄的室内环境发挥作用,同时,实验室中微小的振动、灰尘、电磁环境等也会对仪器测量产生一定的影响。在这种情况下,可能会产生某种形式的水蒸气或增加环境湿度的设备应与其他设备分开存放,以避免与其他设备相互作用。同时,应制定管理实验室访问和设备使用的规则,以尽量减少整个实验室环境对设备的影响。此外,在测量工作期间应进行外部测量。
4.4测量方法导致的不稳定因素
这些不稳定因素的出现有3个重要原因:对准原因、测量原因和定位原因。定位原因是指使用测量仪器进行测量工作时选择的基准平面和定位位置的不科学,会导致测量结果与实际值之间存在不稳定因素。面对这种情况,为有效避免测量不稳定因素的出现,选择合适的平面和位置进行测量工作。测量不稳定因素是指在接触测量过程中,一定的压力才能使接触面可靠。然而,当施加压力时,该压力往往会导致被测设备和测量设备之间的变形。由于测量仪器或被测设备的变形而出现测量数据不准确,这就是测量不稳定的主要因素。不稳定经常出现在薄型设备中,例如线尺等设备。在这种情况下,有必要通过选择科学力量支点的位置来减少这种不稳定因素。对准不稳定性因素,包括读数对准不稳定性因素和测量对准不稳定性因素。读数对准不稳定性因素是指在读取测量仪器的测量数据的过程中,由于缺乏垂直视线低于或高于刻度而导致的不稳定因素。如果人眼低于刻度,则生成的数据将高于数据的实际值。如果它低于刻度,则结果数据将低于实际值。测量对准不稳定因素是由于定位不良,测量方向不垂直,测量头未对准造成的不稳定因素。一般来说,测量员的技能水平对线性不稳定性的大小有决定性的影响。
5消除电测仪器不稳定因素的措施
5.1消除系统不稳定因素
与其他形式的不稳定因素相比,系统不稳定因素是客观存在的,系统不稳定因素的原因有很多,无法通过检测方法或频率来避免。因此,有必要对测量结果进行分析,总结其发生的规律性,以尽量减少系统不稳定因素的大小。通过综合分析检测方法和结果的规律性,可以有效降低系统不稳定因素对测量结果的影响。
5.2使用适当精度等级的电测量仪器
在环境满足工作要求的情况下,应选择合适的电测仪表。另外,应根据具体情况选择合适的量程,电测仪表量程的选择直接影响测量结果的准确性。如果电测仪表量程大,会降低测量精度,损坏电测仪表。因此,在实际测量过程中,可以先选择大量程电测仪。如果测量值太小,可以使用小量程电测仪进行测量。这种方法不仅提供了一个合适的测量范围,也提高了测量结果的准确性。例如测得电流I=4.8A,用50A表测电流I=5A,用5A表测电流I=4.8A,所以使用合适量程的表,测量的数据更准确。
5.3安装环境控制
为保证电测仪表测量结果的准确性,首先要保证电测仪表的安装环境符合相关要求,加强工作环境的管理。安装环境对生产有多种影响,如温度、湿度、电磁干扰等,影响电测仪表的精度。例如,实际测量电流I=4.5A,但在电磁干扰下测量电流I=4.9A,去除所有环境干扰后测量电流I=4.5A。因此,在电测仪表的实际安装过程中,要根据具体情况分析问题,综合考虑安装环境对测量精度的不利影响,提前做好预防措施。另外,电测仪器在检测电网时,在开机时不可避免地会产生振动,振动会降低设备的稳定性。为了减少振动对电测仪表精度的影响,可以在测量前对电测仪表和电线进行加固,为电测仪表提供一个相对稳定的工作环境。
5.4固定和接地
固定导线也是提高电测仪器精度的有效手段,可以防止电线振动并产生影响电气测量仪器精度的干扰信号。由于导线的振动,施加的静电产生电位差,从而产生电流,当电测仪表接地时,电流变为零,提高了电测仪表的精度。
5.5屏蔽技术避免干扰
串模干扰与信号处于同一位置,不易完全消除。一般情况下,可采用双绞信号线来减小信号回路的包络面积,使电容分布更均匀。为了有效避免外电场的影响,信号线可以用金属线和绝缘层包裹,以消除电场和磁场的影响,使用这种方法时,屏蔽层必须接地。其中,环路方法可以两次抑制干扰信号传播,滤波器制造使用电容器和电感线圈,即使是直流信号也可以使用滤波器来降低干扰信号的强度。另外,易受雷击的电测量仪器应安装浪涌保护器和软件,其中,软件滤波包括平均滤波、中值滤波和极限滤波,目的是改变阻断脉冲的滤波器的输出阻断脉冲干扰滤波器的输出。最后,应及时执行主动分离过程以消除干扰场。共模干扰的存在会影响低电平电气测量回路信号,对测量的准确性和可靠性产生不利影响,一般情况下,可以接地以避免共模干扰。
5.6减少人的不稳定性
使用电测仪器进行测量时,要严格筛选操作人员,选择经验丰富、有责任心的人员。此外,操作人员必须如实详细记录测试结果,以便在出现问题时能够快速定位问题原因,有效控制测量不稳定因素的影响。
结束语
解决电测仪表测量不稳定因素的方法包括有针对性的指导方案和明确的调整方案。也就是说,可以使用合理的电测仪器来降低系统不稳定因素,或者使用更精确的计算方法,避免人为造成的不稳定。借助科学有效的测量方法,可以有效降低不稳定因素的取值,使测量结果更准确,并且在使用寿命、安全性和稳定性上都可以大大提高。
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