试析电学计量仪表在线检测要点

康宁

摘要：随着社会发展和经济水平提升以及现代科学技术进步，无论人们的生活、工作还是经济建设生产，自动化、智能化水平越来越高，对电学仪器的需求也日益剧增。电学计量是企业计量的一项重要指标。由于目前生产中的电学仪表长时间运作，拆装系统繁琐，不利于电学仪表的检测拆装。所以，电学计量仪表在线检测的应用，可以有效缓解拆装过程中对仪表的损坏，也大大降低了电学计量仪表的检测时间和检测成本。本篇文章将以企业常用的便携式巡检仪为例，首先阐述其检测原理以及相关功能，再分析电学计量仪表在线监测中存在的一些不足，最后提出电学计量仪表在线监测的一些要点。

关键词：电学仪表;在线检测;检测要点

中图分类号：U48;TM912   文献标识码：A   文章编号：1672-9129（2020）12-0088-02

电学仪器仪表是企业生产中的重要设备，其所能够发挥的功能不但能够为加工试验提供准确的指标，同时也能够保障产品的质量，为企业实现质量控制和成本管理提供科学的依据。通常情况下，企业要想实现数据的准确，就必须要注重电学计量仪器设备精准性的实时检测。传统检测方法是通过人工将各个电学仪器设备拆卸，送往实验室进行校准检测，但部分电学仪表设备由于需要处在长时间连续运转状态，部分电学仪表也不宜进行拆卸检测，这一部分电学仪表设备占总设备数量的比例较大，所以，在现代技术的研究和应用下，在线检测得以研发和实践应用，在线检测能够降低电学仪表拆装过程中可能存在的仪表损坏，同时也能够降低检测时间和检测成本，也不需要进行远程的运输，有着良好的应用效果，但在实际的应用中，必须要注意在线检测技术的规范化操作以及技术水平的发挥，尤其要注意在线检测中所存在的问题，本文将以制企业常用便携式巡检仪在线检测为例，着重研究交直流电压表在线监测的几个要点，以期能够为电学仪表在线检测的完善提供绵薄之力。

1 便携式巡检仪的运行原理和基本功能以及特点概述

1.1 运行原理。  当前所应用在电学仪表在线检测当中的便携式巡检仪虽然在整体技术水平和性能方面在实际应用过程中得到不断的完善，但在其运行原理和功能方面仍是以原有设备为基础，其仍是由精密数据采集器进行模拟数据采集、数字脉冲采集和数据处理、显示器、多路稳压电源共同组成，利用信号采集器进行数据的采集与获取，其集中了数据采集、数据存储、数据分析、频谱分析和预警为一体，通过信号数据的采集与处理、波形分析、频谱分析和报警诊断进行电学计量仪器的在线检测。

1.2 基本功能。便攜式巡检仪的基本功能中首先是信号采集与处理功能，通过对电学计量仪设备内部反映到外部的信息进行诊断分析，提取电学计量仪器设备运行特征参数，并判断电学计量仪表运行状态是否存在差异。通过对特征参数的分析，根据内部传递到外部的信息数据来进行设备运行状态的判断，这也是大多数便携式巡检仪所具备的基本功能。

其次是波形分析，从波形图上能够对电学计量仪表的振动信号的变化过程，利用对波形图的分析来观察其振幅大小和变化以及形状、频率变化等等，观察是否存在毛刺、削波等现象，是否出现调幅和调频等异常，从而做到仪表在线检测。

再次是频谱分析，频域图形建成频谱图。其是对某一时刻的时域图形的频谱分析结果绘制在以频率为横坐标，振幅为纵坐标的图上获取的。他通过频谱分析能够将谐振分量、噪声等其它分量分解出来，并进行信号功率谱和振幅谱的分析。

最后是报警诊断。便携式巡检仪通常会预设正常运行状态下的振动加速度值、速度值或位移值，在电学仪表设备上采集到的信号分析处理可以标准值对比，如存在异常则会发出报警指示，也有些巡检仪是以标准值正负百分比来判断报警触发范围。

2 电学仪表在线检测中存在的问题

首先，电学仪表在线检测过程中，通常只能够针对运转负载下的某一个点的参数进行检测，现有设备技术和功能仍无法做到依据检定规程标准分别对如10%、50%、100%等几个点下的计量误差进行系统的检测。其次，针对电学仪表在线检测中的温度、湿度、磁场和震动等环境下无法做到高精度的控制，其所检测获得的结果容易受到这几种外部因素的影响而发生偏差。所以，在实际的电学仪表在线检测过程中，第一，要注意电学仪表在线检测周期的合理安排，按照实际情况和运行状态进行科学的缩短，例如由室内的12个月缩减为半年，并按照相关的比例进行抽检工作的合理安排。第二，要准确测量和记录电学仪表运行环境中温度湿度以及磁场和振动等几方面条件，确保测量的数据准确，便于日后的数据监测的修正工作顺利进行。第三，扩大工作范畴，实时对电学仪表进行在线检测，有效提高工作效益和经济效益。

3 交直流电压表在线检测的几个要点

根据国家关于电学仪表检测规定规程，对于交直流电压表在线检测主要包括工频耐压试验、交直流电压表外观检查、交直流电压表潜动试验、启动检测、校核常数和仪表基本误差。

3.1 交直流电压表在线检测要点。

（1）交直流电压表耐压检测。    无论是新生产的交直流电压表还是经过维修的交直流电压表，在投入使用之前都要进行耐压检测，确保其使用的安全性。

（2） 交直流电压表直观检测。    当企业使用交直流电压表之前，通过肉眼可以直观检测交直流电压表的铭牌、计度器、表壳两端的钮盒接线图以及色标，确保这些部件安全无异常。

（3） 交直流电压表工频潜动检测。    交直流电压表在经过修理之后增加110%定额电压，而新生产的交直流电压表和重绕电压以及电流线圈的交直流电压表还需增加80%的额定电压，并且交直流电压表转盘的转动不得超过1转，否则这个交直流电压表不能正常使用，所以，必须要避免其造成安全事故。

（4）交直流电压表启动检测。    对于交直流电压表在线检测当中启动检测需要保持在额定频率、额定电压和功率因数为1.0的情况下，对2.0级交直流电压表进行负载电流调至0.011后，转盘应连续转动且在时限规定范围内不少于1转的计算单位下对单项电学仪表、三相四线电学仪表、三相三线电进行启动检测。根据启动功率测量误差不超过±10%、启动电流测量误差不超过±5%、字轮式训度器同时进位的字轮不多于两个这一标准来进行启动试验检测。

（5）交直流电压表校核常数检测。   交直流电压表校核常数检测中计读转数法应用下在额定电压、额定最大电流和功率因数为1.0的情况下，计读期末尾改变1数字时，转盘转数应为N1=10-aBC，在这一公式中B为计度器的倍率，未标注者则为1，a为0，C则为交直流电压表常数。其中必须要注意的是必须要保证额定最大电流和公因数为1.0[6]。

（6）交直流电压表基本误差。   按照相关测定规程标准要求，在一定的负载电流和功率因素下，不同准确度等级的交直流电压表必须要符合相应的误差线限额指标。需要结合交直流电压表实际状态和在线检测实际环境条件下，对处于运行状态的交直流电压表在设定转数前提下检测工作负载功率中被测交直流电压表误差是否保持在允许范围内，同时对于电流互感器，需要在每一个受检测点进行电流值是否符合精度等级标准要求的对比[7]。

3.2 电学仪表检测分析和注意事项。    利用便携式巡检仪能够实现被测电学计量仪表变化趋势和放电强弱的实时显示，并提供局部放电的趋势图，并且在实际检测中还具备幅值检测、周期检测，具有连续模式图谱、相位模式图谱、特征值等显示功能，可实时滚动显示局部放电信号的二维（PRPD）及三维图谱（PRPS），在实际的检测过程中，便携式巡检仪配合高频电流检测法对生产线中各个电学计量仪表进行单次或连续觸发，将局部放电或振动频率、脉冲数进行采集和记录，处理后现显示在显示器上，为工作人员提供波形分析图，并进行回放和分析比对，从数据库中调取周期检测数据、幅值监测数据、超声波形检测数据、相位检测数据、脉冲检测数据等等。简单举例，在进行电流表检测时，必须要注意分多次进行数据状态采集，每次测量之间需间隔1分钟以上，在检定时需要结合不同电学仪表选择相应的检定方法，如对电流表的电流检测时，要注意如果电流值较大，而器件性能良好状态下，要对电流进行仔细的分析，尤其要注意电流较小情况下相对误差的反复比对和研究[8]。

4 结语

结合上述文章内容所述，目前在电学仪表在线检测当中，利用便携式巡检仪进行电学仪表设备的在线检测具有良好的效果，具备较高的可行性，其不但能够降低电学仪表人工检测中运输和停止运行所带来的成本增加，同时也能够防止拆卸安装过程中对电学仪表带来损坏的可能性，拥有较为良好的稳定性、可靠性和准确性，满足电学仪表在线检测精准度的要求。

参考文献：

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[5]王淑平.浅谈电子仪器仪表计量管理及其计量检测之重要性  [J].《仪器仪表标准化与计量》，2016（2）：31-32，48共3页.

[6]沈春秀.火电厂在线化学仪表测量误差的控制措施[J].引文版：工程技术，2016：262.

[7]彭玲毅.仪器仪表供电电池容量在线检测模块设计[J].山西建筑，2015（10）：136-137.

[8]宋晓红.电子仪器仪表计量管理及其计量检测的重要性分析[J].电子元器件与信息技术，2018（07）：120-122.