注册计量师考试计量专业实务知识要点
第一篇
一:电磁类器具使用方法
我们在调试维保工作中常用的测量仪器有万用表、钳形表、兆欧表、接地电阻仪,有时还会用到加速度测试仪,示波器等。
1.万用表1.1指针万用表的基本原理利用一只灵敏的磁电式直流电流表(微安表)做表头。当微小电流通过表头,就会有电流指示。但表头不能通过大电流,所以,必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压,从而测出电路中的电流、电压和电阻。
1.2指针式万用表的基本使用方法
(1)测试前,首先把万用表放置水平状态,并视其表针是否处于零点(指电流、电压刻度的零点),若不在,则应调整表头下方的“机械零位调整”,使指针指向零点。
(2)根据被测项,正确选择万用表上的测量项目及量程开关。如已知被测量的数量级,则就选择与其相对应的数量级量程。如不知被测量值的数量级,则应从选择最大量程开始测量,当指针偏转角太小而无法精确读数时,再把量程减小。一般以指针偏转角不小于最大刻度的30%为合理量程。
(3)万用表作为电流表使用
①把万用表串接在被测电路中时,应注意电流的方向。即把红表笔接电流流入的一端,黑表笔接电流流出的一端。如果不知被测电流的方向,可以在电路的一端先接好一支表笔,另一支表笔在电路的另—端轻轻地碰一下,如果指针向右摆动,说明接线正确;如果指针向左摆动(低于零点),说明接线不正确,应把万用表的两支表笔位置调换。
②在测大电流(如500mA)时,千万不要在测量过程中拨动量程选择开关,以免产生电弧,烧坏转换开关的触点。
(4)万用表作为电压表使用
①把万用表并接在被测电路上,在测量直流电压时,应注意被测点电压的极性,即把红表笔接电压高的一端,黑表笔接电压低的一端。如果不知被测电压的极性,可按前述测电流时的试探方法试一试,如指针向右偏转,则可以进行测量;如指针向左偏转,则把红、黑表笔调换位置,方可测量。
②量程愈大,分压电阻愈大,电压表的等效内阻愈大,这对被测电路引入的误差愈小。如果被测电路的内阻很大,就要求电压表的内阻更大,才会使测量精度高。此时需换用电压灵敏度更高(内阻更大)的万用表来进行测量。如共立1110型万用表的最大直流电压灵敏度(20千欧/V)比MF14型万用表的最大直流电压灵敏度(1千欧/V)高。
③在测量交流电压时,不必考虑极性问题,选择适当的量程,将万用表并接在被测两端即可。另外,被测交流电压只能是正弦波,其频率应小于或等于万用表的允许工作频率,否则就会产生较大误差。
④不要在测较高的电压(如220v)时拨动量程选择开关,以免产生电弧,烧坏转换开关关的触点。
⑤在测量高于36v电压时,必须注意安全。最好先把一支表笔固定在被测电路的公共地端,然后用另一支表笔去碰触另一端测试点。
⑥在测量有感抗的电路中的电压时,必须在测量后先把万用表断开再关电源。不然会在切断电源时,因为电路中感抗元件的自感现象,会产生高压而可能把万用表烧坏。
(5)万用表作为欧姆表使用
①测量时应首先调零。即把两表笔直接相碰(短路),调整表盘上的零欧调整器使指针正确指在0欧处。这是因为内接干电池随着使用时间加长,其提供的电源电压会下降,在Rx=0时,指针就有可能达不到满偏,此时必须调整Rw,使表头的分流电流降低,来达到满偏电流Ig的要求。
②为了提高测试的精度和保证被测对象的安全,必须正确选择合适的量程档。一般测电阻时,要求指针在全刻度的20%—80%的范围内,这样测试精度才能满足要求。
③由于量程档不同,流过Rx 上的测试电流大小也不同。量程档愈小,测试电流愈大,否则相反。所以,如果用万用表的小量程欧姆档RX1,RX10去测量小电阻Rx(如毫安表的内阻),则Rx上会流过大电流,如果该电流超过了Rx所允许通过的电流,Rx会烧毁,或把毫安表指针打弯。所以在测量不允许通过大电流的电阻时,万用表应置在大量程的欧姆档上。同时量程档愈大,内阻所接的干电池电压愈高,所以在测量不能承受高电压的电阻时,万用表不宜置在大量程的欧姆档上。如测量二极管或三极管的极间电阻时,就不能把欧姆档置在Rxl0k 档,不然易把管子的极间击穿。只能降低量程档,让指针指在高阻端。但前面已经指出电阻刻度是非线性的,在高阻端的刻度很密,易造成误差增大。
④测量较大电阻时,手不可同时接触被测电阻的两端,不然,人体电阻就会与被测电阻并联,使测量结果不正确,测试值会大大减小。另外,要测电路上的电阻时,应将电路的电源切断,不然不但测量结果不准确(相当再外接一个电压),还会使大电流通过微安表头,把表头烧坏。同时,还应把被测电阻的一端从电路上焊开,再进行测量,不然测得的是电路在该两点的总电阻。
(6)使用完毕后将选择开关旋至“ OFF”档,若无此档,应旋至交流电压最大量程档,不要将量程开关放在欧姆档上。若长期不用,应将表内电池取出,以防电池电解液渗漏而腐蚀内部电路。
1.3指针万用表和数字万用表的特点指针表读取精度较差,但指针摆动的过程比较直观,其摆动速度幅度能比较客观地反映被测量的大小;数字表读数直观,但数字变化的过程看起来很杂乱,不容易观看。在电压档,指针表内阻相对数字表来说较小,测量精度相比较差,某些高电压微电流的场合甚至无法测准,因为其内阻会对被测电路造成影响;数字表电压档的内阻很大,至少在兆欧级,对被测电路影响很小,但极高的输出阻抗使其容易受感应电压的影响,在一些电磁干扰较强的场合测出的数据可能是虚的。所以,相对来说测量大电流高电压的模拟电路时适用指针表,在测量低电压小电流的数字电路中是适用数字表。
2.钳形表
数字钳表由输入端、显示屏、功能键、测量功能转盘、钳头扳机、钳头组成。与数字万用表使用方法基本相似。将表笔按要求插入表笔插孔,将选择开关旋到相应的项目和量程上,打开电源开关就可以使用了。使用完毕后,关闭电源。若长期不用,应将表内电池取出,以防电池电解液渗漏而腐蚀内部电路。需要注意的是在交流电流测量时,将钳表夹取待测导线,然后缓慢地放开扳机,直到钳头完全闭合,确定待测导线是否被夹取在钳头的中央,每次只能测量一根导线。
3.兆欧表
使用前,应做到:兆欧表水平放置,应检查表针是否停在表盘左端的零位;如有偏离,可用小螺丝刀轻轻转动表头上的机械零位调整旋钮,使表针指零;将表笔插入菱形表笔插孔。
以3161型兆欧表为例,①当用做测量交流电压时,将开关旋至500V/100MΩ或15V/10MΩ档,鳄鱼夹夹住接地端,探棒碰触测试点,注意在测量过程中不得按压机身及探棒上的测试按钮;从黑色刻度盘读取数值。②当用来测直流电压时,与测量交流电压一样操作。将读取的数值乘以0.9即为DC电压。③用做测缘电阻测试时,首先调零,把两表笔直接相碰(短路),调整表盘上的机械零位调整旋钮使指针正确指在0欧处。测量时必须先切断电源,然后选择合适的量程,将鳄鱼夹夹住接地端,探棒碰触测试点(例如控屏电源接触器的前端,运行接触器的后端),按下测试按钮,从对应刻度盘上读取数值。④使用完毕后,关闭电源。若长期不用,应将表内电池取出,以防电池电解液渗漏而腐蚀内部电路。
5.接地电阻仪
用以测定配电线路,机电设备等的接地电阻。电梯设备的接地电阻应不大于4Ω。接地电阻仪一般由主机、测试线、辅助接地棒等组成。
5.1测试前的准备
5.1.1电池电压检查
打开仪器,如果显示屏没有显示电池符号,则表示目前电力充足,如果显示屏闪烁或出现电池符号则需更换电池。
5.1.2测试线连接
测量前确认测试线插头已完全插入测试端。
5.2测试方法
5.2.1危险!测量接地电阻时,E-C或E-P的端子间会产生最大50V的交流电压,故不要接触测试导线以免触电。
5.2.2测试线的连接
将辅助接地棒P及C以直线相距被测接地物间隔5~10米处打入底下,连接绿色线至仪器端子E,另一端接被测接地物;黄色导线接入仪器端子P,另一端接辅助接地棒P;红色导线接入仪器端子C,一端接辅助接地棒C。各测试线不得相互缠绕。
注意:辅助接地棒应插在含水量高的土地上,遇干地或碎石地时,须加水以保持接地棒打入处的潮湿;遇水泥地时将接地棒平放加水,并将湿毛巾等覆于接地棒上再测量。
5.2.3接地电压的测量
请先将量程选择开关换至接地电压档(EARTH VOLTAGE)。此时,显示屏若显示一电压值表示系统中有接地电压存在,请确认此电压值在10V以下,如果电压值在10V以上,则接地电阻的测量值可能会产生误差,此时先将使用此被测接地体的设备断电,等接地电压下降后再进行测量。
5.2.4接地电阻的测量
首先从2000Ω档开始,按下“TEST”键,LED灯亮表示在测试中,若显示值过小,再依200Ω、20Ω档的顺序切换。此时的显示值即为被测接地电阻值。
注意:如果显示“…”则表示辅助接地棒的辅助接地阻抗太大,应检查各接线是否松开,或在辅助接地棒周围增加土地湿度.
二:电机线圈游标卡尺检定规程编制说明
根据国质检量函(2008)365号“关于做好国家计量技术法规制(修)定计划的通知”和全国几何量工程参量计量技术委员会国几工参委发(2008)15号“关于2008年批准立项的通知”,进行电机线圈游标卡尺检定规程的修订。
本规范的修订主要是由全国几何量工程参量计量技术委员会归口,由东方电气集团东方电机有限公司、中国测试技术研究院等单位共同负责修订。
二、规程修订的原则、主要内容的修订依据
为了使本规程更具有科学性、合理性和可行性,更加规范化,修订人员重点走访了生产厂家、多年使用器具的企业及多年从事计量检定的计量部门,进行了大量的调研工作。
本规范修订主要是在现行的JJG 566-96《电机线圈游标卡尺检定规程》基础上起草完成的,根据GB/T1214.1-1214.4-1996《游标卡尺类卡尺》、JJF1001—1998《通用计量术语及定义》、JJF1094—2002 《测量仪器特性评定技术规范》等技术文件中对电机线圈游标卡尺的技术要求,以及电机线圈游标卡尺的最新发展和结构的变化,并参照了JJG 30-2002《通用卡尺》检定规程相应的技术参数,按计量原则对电机线圈游标卡尺相应的技术参数进行修订,并对检定方法进行了改进完善和补充。应用《JJF1130-2005几何量测量设备中的不确定度评定指南》和实验数据进行了示值误差测量不确定度分析,分析结果符合规定要求。
三、修订的主要内容说明
1、对编写格式的修改:根据《JJF 1002—1998国家计量检定规程编写规则》的要求,修订后的电机线圈游标卡尺检定规程与原规程在格式上有较大改变,按照《规则》的规定,把涉及到的规程正文的全部内容分为三大部分叙述即:计量性能要求,通用技术要求和计量器具控制;
2、增加了“引用文献”项目;
3、概述图1中结构说明“上测尺” 和“下测尺”改为“上主标尺”和“下主标尺”;
4、“检定项目和主要检定设备、检定类别”表格的改动:
4.1“主要检定工具”改为“主要检定设备”;
4.2原检定类别中分为新制的、修理后、使用中三种情况,修订后改为首次检定、后续检定、使用中检验;
4.3“量爪测量面的表面粗糙度”改为“测量面的表面粗糙度”;
4.4“量爪测量面的平面度”改为“测量面的平面度”,主要检定设备中“样板直尺”改为“刀口形直尺”;
4.5“示值误差”主要检定设备中“6等量块”改为用“5等量块”;
5、测量面的平面度、示值误差等指标根据实际情况进行了调整;
6、由于目前测力的检定装置类型各不相同,6.3.4中删除测力装置图及测力具体检定方法;
7、增加了附录A电机线圈游标卡尺示值误差测量结果不确定度评定;
8、增加了附录B检定证书和检定结果通知书(内页)格式;
9、新规程的语言叙述更符合近几年来检定规程的规范要求。
四、论证所修订主要内容的合理性
在本规程修订过程中,修订小组进行了大量的实验及比对工作,其中包括重复性测量实
验、测力装置对示值误差的不确定度实验、示值误差测量实验等。通过实验及数据的比对,可以充分证明,电机线圈游标卡尺检定规程所规定的检定方法是合理的、可行的。
通过对电机线圈游标卡尺示值误差测量结果不确定度评定,测量不确定度概算结果表明:U<UT满足测量不确定合格判据的要求。证明本规程规定的技术要求、测量原理、测量条件、测量方法和测量程序是科学的、可行的、合理的。
三:电能表潜动的现象及确定方法
运行中电能表出现潜动,应满足两个条件。(1)电能表的电流线圈中应无电流;(2)电能表铝盘应连续转动在一整圈以上。
同时满足上述两个条件才能定为电能表的潜动。电压在额定值的80%~110%范围以外引起的潜动,按有关规程规定,电能表是合格的,不作为潜动,但对于使用者,由于牵涉到退补电费问题,显然应作为潜动而不能作为正常。
为了正确判断,根据上述条件予以分析:
1 电能表电流回路中无电流
首先知道,用户不使用照明、电扇、电视机等家用电器,并不等于电能表的电流回路中无电流。因为有以下原因:
(1)内线漏电
室内布线由于年久失修、绝缘破损等原因使线路对地漏电,漏电电流在合闸时经电能表电流线圈可能使电能表转动,此种情况不满足条件(1),故不应定为潜动。
(2)如接在总表后面的分电能表,冬季误开了拆除风叶的吊扇等,虽无声、光等明显用电现象,但实际上电能表已接有负荷,当然不能作为潜动。
故为了确定是否电能表本身故障性潜动,必须断开电能表负荷端总开关,个别情况还须断开总开关上端相线。
2 电能表不应连续转动
在确定电能表电流回路无电流后,再根据表盘是否连续转动,才能确定是否为潜动。判断连续转动就是在窗口观察到电能表转盘标记两次以上。在确认潜动以后,记下每转时间t(分钟)及电能表常数c(r/kW.h),根据下式退补电费:
应退补电量:△A=(24-T)×60×D/Ct
D——电能表潜动天数。
若电能表潜动方向与电能表转向一致,则应退电量,若转向相反,则应补电量。
潜动现象还有以下一些情况:
(2)三相有功电能表未按指定相序安装,一般三相表应按正相序安装,也可按要求的相序安装。若实际安装时未按要求进行,某些电磁相互干扰严重的电能表,有时会发生潜动现象,相序改正后即可消除。
总之,发生潜动以后,不仅要查电能表本体有什么情况,有时还应查接线及其他计量装置。
电压测量的方法和分类
按对象:直流电压测量;交流电压测量
按技术:模拟测量;数字测量
1)交流电压的模拟测量方法 表征交流电压的三个基本参量:有效值、峰值和平均值。以有效值测量为主。
方法:交流电压(有效值、峰值和平均值)-->直流电流-->驱动表头-->指示 ——有效值、峰值和平均值电压表,电平表等。
2)数字化直流电压测量方法 模拟直流电压-->A/D转换器-->数字量-->数字显示(直观) <BR> ——数字电压表(DVM),数字多用表(DMM)。
3)交流电压的数字化测量 <BR> 交流电压(有效值、峰值和平均值)-->直流电压-->A/D转换器-->数字量-->数字显示 <BR> ——DVM(DMM)的扩展功能。
4)基于采样的交流电压测量方法 <BR> 交流电压-->A/D转换器-->瞬时采样值u(k) -->计算,如有效值式中,N为u(t)的一个周期内的采样点数。
5)示波测量方法 <BR> 交流电压-->模拟或数字示波器-->显示波形-->读出结果
四:电压互感器二次回路压降测试作业指导书
1 适用范围
本作业指导书适用电压互感器二次回路压降测试工作。目的是为了保证该项工作在受控状态下进行,确保测试数据的真实性和有效性。
2 引用标准
SD109-1983《电能计量装置检验规程》
DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》
3 环境条件
3.1温度:+10℃~+35℃
3.2相对湿度:≤80%
4 标准器
名称 型 号 编 号 制造厂 检定周期 准确度
二次压降测试仪
5 检定/检验项目及方法
电压互感器检定作业指导书
1 适用范围
本作业指导书适用额定频率为50Hz的测量用电压互感器检定工作。目的是为了保证该项目检定工作在受控状态下进行,确保检定数据的真实性和有效性。
2 引用标准
JJG314-94《测量用电压互感器》检定规程。
3 环境条件
3.1 温度:+10℃~+35℃
3.2 相对湿度:≤80%
4 标准器
名称 型 号 编 号 制造厂 检定周期 准确度
标准电压互感器 HJS-10 200422 秦皇岛海纳 2年 0.02%
互感器校验仪 HN-2K01B 18030871 秦皇岛海纳 1年 1.0%
负载箱 FY98 200349 秦皇岛海纳 1年 3%
5 检定项目及方法
执行JJG314-94《测量用电压互感器》检定规程。
6 注意事项
6.1检定过程中电压互感器二次回路只允许一点接地,以免两点接地行成短路。
6.2 被试电压互感器在检定过程中超差,应选1:1的变比自校接线,来分析被试电压互感器误差超差原因。
7测量结果不确定度的评定
测量用电压互感器测量结果不确定度的评定见附录1。
8 记录、数据处理方法、证书
8.1原始记录的要求
8.1.1 原始记录数据不得随意涂改。如果将数据写错,必须在错误数字上划两横线,然后将正确的数字写在错误数字的右上角,并加盖私章。
8.1.2 原始记录数据必须用钢笔或签字笔填写,不得使用铅笔或圆珠笔填写。
8.1.3 原始记录应永久保存。
8.2原始数据的处理方法
8.2.1程控校验台在使用过程中,必须严格按检定规程要求制定检定方案(校验点),计算机采集的原始数据必须按要求保存。
8.2.2计算机采集的原始数据必须定期备份。
8.2.3计算机采集的原始数据如采用网络(局域网)集中管理,必须按要求将校验数据上传至网络数据库中。
8.2.4网络(局域网)数据库的原始校验数据必须定期、可靠的进行备份,校验数据永久保存。
8.3检定结果、证书
8.3.1按检定规程中“检定结果的处理”执行。
五:电阻法仪器的保养与维护
一、计量管的维护与保养
计量管应定期清洗,避免检品残液形成计量管透光率下降或检品挂壁,引起控制部分失灵,在自检过程中,计量管内液面会出现上升超过P2停计传感器的现象。清洗方法如下:
1. 用洁净水将清洁液原液以1:100的比例稀释,将稀释液(约30ml)置入检品台的取样杯内,按动连续键,使清洁液以正常测试方式进样数次,尔后,排空管内清洁液,再用洁净水冲洗管路后即可。
a. 将计量小心的从固定支架上缷下;
b. 将管内旧水银倒出,置计量管于清洁液中浸泡24小时以上;
c. 取出计量管倒尽管内清洁液,用蒸馏水冲洗数遍;
d. 将计量管置入烘干箱内烘干(放24小时),使管内无水蒸气;
e. 将处置后的计量管内注入7-8ml新水银,并安装在仪器上复位。
注意:灌注水银时所使用的注射器也应干燥干净。
二、微孔管堵孔的判断与处置
微孔管是仪器的关键部件。微孔管的保养与维护将直接影响仪器的测试精度,在日常使用过程中,如不注意保养,会使微孔管的宝石孔产生部分或完全堵孔的现象。
堵孔原因:
(1) 大微粒引起的堵孔
检品经过灯检后,含大于50μm的不溶性微粒的检品已被检出,而微孔管的孔径为100μm,通常检品通过微孔管是不会堵孔的,在实际测试过程中,所发生的堵孔主要有下列因素:
a.测试时取样杯、微孔管、搅拌器未冲洗干净。
b.检品在取样过程中被污染,如人员走动频繁,室内气流不稳定(开电风扇、空调、仪器靠近窗户等)。
c.操作人员着装不整,操作不当,检品取样后未及时置入取样窗内。
(2) 因检品结晶引起堵孔
每次操作完毕,未按要求对微孔管进行清洗保养,至使微孔管内的残留检品通过微孔外渗,水份蒸发后,在宝石孔上形成药物结晶造成堵孔。
(3) 水垢附着在微孔上引起堵孔
在液体中(检品或蒸馏水)微孔管浸泡时间过长,在宝石孔内壁形成一层数微米厚的水垢,使宝石孔的实际孔径变小,若不定期进行刷洗处理(正常应每1~2周用毛刷清洗一次)也将会造成进样时间延长的堵孔现象。
对上述堵孔现象,只要在操作中引起注意,加强对仪器的保养维护即可避免。
处理方法:
(1) 负压排气法:按单次键,使负压系统产生负压后,检品台向下移动,让取样杯中液面离开孔口,使空气与液体交替进入微孔管,反复数次。
(2) 负压清洗法:当负压排气法处理无效时,可在“负压吸气”的同时,用毛刷轻轻刷洗宝石小孔(毛刷应与孔口垂直),并不断使液体和空气交替进入微孔管。经该法处理后需更换检品,并用检品冲洗微孔管和取样杯数次。
(3) 注水加压法:将微孔管取下,注入净水,用吸球插入微孔管口上加压,同时配合毛刷清洗,直至宝石小孔喷出与宝石孔面垂直的水柱。
(4) 清洁液浸泡法:将微孔管取下,用洗液浸泡10~30分钟,然后在水管下用毛刷清洗。
清洗微孔管时应注意:
(1) 拆卸微孔管时,切勿用力过猛,当拆卸困难时,可用热水给微孔管加温,使真空脂融化后再拆卸。
(2) 宝石微孔严禁用钢丝,针头等坚硬物触及。
三、测试过程中的干扰现象
现象:
(1) 2μm通道重复性差,数据时高时低。
(2) 2μm通道比实际微粒数据偏高。
原因:
(1) 堵孔或微孔周围有气泡和纤维状的微粒。
(2) 内外铂电极上产生气泡,此时稍有振动就形成干扰。
(3) 仪器工作的环境不理想,周围有电磁波或声波干扰;未接地线或地线接触不良。
排除方法:
(1) 及时处理堵孔,更换检品液。
(2) 用负压排气法排除电极上的气泡。
(3) 仪器放置的环境应当放置在不易受振动的工作台上,并注意远离电磁场的干扰。
(4) 保证良好的接地线,测试时关好取样窗口门。
六:功率因数对电能计量表计的影响
负荷高峰期,我局组织人员对全县二十个供电所的电能计量表计进行了现场抽查,经用瓦秒法测试有部分电能计量表计误差为负,表慢的幅度较大,检查表计接线和电流互感器接线及复核倍率均正确。因此,基本判断是电能表出现了故障,但经局计量室校验电能表计量准确,安装后测量还是负误差,反复如此。
2功率因数对电能计量表计的影响
计量室人员携带MT3000C多功能标准电能表到现场带负荷校验电能表计,从显示的向量图中才发现是用电设备功率因数的问题。
现场用瓦秒法测试电能表转一圈的理论时间T=(3600×TA倍率÷ 常数× UIcosφ,现场检查人员测量实际运行电流和运行电压是比较准确的,误差较小。因用电设备一般是农灌负荷,故取cosφ=0.8,这对于多数计量表计用瓦秒法现场测试是比较准确的,而对于一部分消耗无功功率较高的用电设备用瓦秒法计算取功率因数等于0.8是错误的。因为,功率因数已低于0.8了,所以造成计算误差,如电焊机,磨面机,木材加工等类负荷的功率因数就明显低。
如大滩供电所红三115线路的用户东大红砖厂,使用两台配变,其中一台容量为125kVA,检查人员现场测量运行电流为120A,运行电压为375V,电能表常数为600rkW·h,电流互感器倍率为2005,现场实测电能表转一圈是9S,经计算表转一圈应为3.85S,误差为-57.2%。
又如某农业排灌用户,用7.5kW潜水泵提取地下水,测得运行电流为15.8A,运行电压为38.0V,电能表常数为80rkW·h。经计算表转一圈的理论时间为5.4S,表实转一圈为6.4S,误差是-15.6%。(向量图2)
3措施
负载的功率因数低,对电网运行不利,使电源设备的容量不能充分利用,在供电线路上要引起较大的能量损耗和电压降落。因此,提高用电的功率因数,是提高供电企业经济效益的重要措施。
一般负载都是感性的,也就是功率因数滞后,所以要安装无功补偿装置,提高功率因数。针对我县计量表计存在的问题,选择了随机补偿方法,安装了低压电容器,得到明显的效果。
如例1安装了12kvar的低压电容器后,测得运行电流降为100A,运行电压升到400V,电能表实转一圈是4.35S,功率因数取0.8,经计算表转一圈应为4.33 S,误差为-0.45%,基本趋于正常。
七:计量数据有效位数的确定与修约
计量数据是计量检定校准工作的产品,是评价产品质量与工作质量的重要依据。要取得准确可靠的数据,除了科学认真负责的测量外,根据被测量计量器具的允许误差极限对测量数据进行正确的数据处理计算也是非常重要的一个环节。根据GB8170-87《数值修约规则》规定的修约方法有三种:整数倍、0.5倍和0.2倍修约。计量检定校准工作中一般采用整数倍修约方法,根据实际工作和误差理论相结合,简述如下。
一、修约数值有效位数的确定
从左边起第一个非0数字算起所有有效数字的个数,即为有效数字的位数,简称有效位数。
1.首先是上一级计量检定机构给出的有效位数作为确定有效位数的依据,其次是计量标准器能够读出的有效数据的位数作为确定有效位数的依据。
2.数学运算中有效位数的确定。
(1)加减法运算以各数据中小数部分位数最少的为准,运算结果比其多保留一位有效位数。
例:5.89+15.2551=21.145
(2)乘除法运算以各数据中有效位数最少的为准,运算结果比其多保留一位有效位数。
例:2.1×3.124=6.55
(3)开方或乘方的数据中的有效位数比被开方或乘方的数多保留一位有效位数。
例:1.42=1.96;1.232=1.861
(4)对数运算的数据中的有效位数应与真数的有效位数相等。
例:logl2.3=1.09
二、有效位数修约规则
为了便于记忆把规则编成顺口溜:4舍6入5求偶,5后非0则进1, 5后皆0视奇偶,5前为偶应舍去,5前为奇则进1。
实例分析:请将下列数值修约到只保留二位小数,302.21549; 302.22499; 302.22600; 302.22500; 302.21500
实例分析参考答案:302.22 (5后非0则进1), 302.22 (4舍6入5求偶),302.23 (4舍6入5求偶),302.22 (5前为偶应舍去),302.22 (5前为奇则进1)。
三、GB8170-1987《数值修约规则》规定
拟修约数字应在确定修约位数后一次修约获得结果。而不得多次连续修约。
举例:将数值15.4546修约到个数位。
正确修约方法:15.4546→15。
不正确修约方法:15.4546→15.455→15.46→15.5→16。
一、概念
1.计量器具:单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具。
2.测量传感器:提供与输入量有确定关系的输出量的器件。
玻璃量器、量块、体温计等;配热电阻、热电偶数字温度计、配PH电极的酸度计。
二、计量器具分类:
1、按结构
(1)实物量具
——使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知值的器具。
如:砝码、量块、量器、标准电池、标准电阻、标准信号发生器、标准物质。
单值——砝码、量块、标准电池;
多值——标准电阻、标准信号发生器、刻线尺、砝码组、量块组;独立——尺子、量器;
从属——砝码,只有借助天平和质量比较仪才能进行质量的测量。
量具本身所复现或提供的已知量值(即给定值),就是其量值的实际大小。
(2)计量仪器(仪表)
——将被测的量转换成可直接观察的指示值或等效信息的计量器具。
如:电流表、压力计、水表、温度计、干涉仪、天平等。
(相对地分)
显示式计量器具(指示式测量仪器)——能显示被测量示值。转速表、温度计、密度计、弹簧管压力表、千分尺、电流表、功率表频率计等;(模拟式、数字式、记录式)
比较式仪器——用于实物量具或使被测量与标准量相互比较的计量仪器。
天平、比长仪、电位差计、测量电桥、光度计等
积分式计量仪器——通过一个量对另一个量的积分来确定被测量。
累积式计量仪器——累积式皮带秤
(3)计量装置
——为确定被测量值所必需的计量器具和辅助设备的总体。
2、按计量学用途分
计量基准、计量标准、工作计量器具。
3、按专业分(十大类)
三、计量器具特性
1、分度值:是指对应相邻标记的两个值之差。(米尺:1mm)
2、示值范围:极限示值界限内的一组值。
标称范围:计量仪器的调节器件调到特定位置时可得到的示值范围。(常用上限、下限说明)
量程:标称范围两极限之差的模
测量范围:测量仪器的误差处在规定范围内的一组被测量的值。
3、准确度:计量器具给出接近真值的响应能力。
准确度等级:符合一定的计量要求,使误差保持在规定极限以内的计量仪器的等别、级别。
4、分辨力:显示装置能有效分辨的最小的示值差。(模拟的为0.5d;数字的末位数字的一个数码。)
四、接样要点
1.外观检查
3.记录有关附件:必备——电源线;传感器(医化,一般不需要)
五、信息输入:4个
1.送检单位;不能错
2.型号规格:英文字母;
3.涉及到的单位:(1)字母大小写;(2)单位是整体;(3)词头的大小写;(4)几何尺寸写法;(5)乘除写法
4.下任务的对象:不要搞错
六、
量的名称 单位名称 单位符号 定义
质量 千克(公斤) kg 等于国际千克原器的质量
电流 安[培] A 在真空中,截面积可忽略的两根相距1m的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时,若导线间相互作用力在每米长度上为2×10-7N,则每根导线中的电流为1A。
热力学温度 开[尔文] K 水三相点热力学温度的1/273.16。
物质的量 摩[尔] mol 一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与0.012kg碳-12的原子数目相等。
发光强度 坎[德拉] cd 一光源在给定方向上的发光强度,该光源发出频率为540×1012Hz单色辐射,且在此方向上的辐射强度为1/683 W/sr。
序号 量的名称 SI导出单位 说明
单位名称 单位符号 用SI基本单位和SI导出单位表示
1 [平面]角 弧度 rad 1rad=1m/m=1
2 立体角 球面度 sr 1sr=1m2/ m2=1
3 频率 赫[兹] Hz 1Hz=1s-1
4 力 牛[顿] N 1N=1kg?m/s2
5 压力,压强,应力 帕[斯卡] Pa 1Pa=1N/m2
6 能[量],功,热量 焦[耳] J 1J=1N?m
7 功率,辐[射能]通量 瓦[特] W 1W=1J/s
8 电荷[量] 库[仑] C 1C=1A?s
9 电压,电动势,电位,(电势) 伏[特] V 1V=1W/A
10 电容 法[拉] F 1F=1C/V
11 电阻 欧[姆] Ω 1Ω=1V/A
12 电导 西[门子] S 1S=1Ω-1
13 磁通[量] 韦[伯] Wb 1Wb=1V?s
14 磁通[量]密度,磁感应强度 特[斯拉] T 1T=Wb/m2
15 电感 亨[利] H 1H=1Wb/A
16 摄氏温度 摄氏度 ℃ 1℃=1K
17 光通量 流明 lm 1lm=1cd?sr
18 [光]照度 勒[克斯] lx 1lx=1lm/m2
19 [放射性]活度 贝可[勒尔] Bq 1Bq=1s-1
20 剂量当量 西[沃特] Sv 1Sv=1J/kg
21 吸收剂量,比授[予]能,比释功能 戈[瑞] Gy 1Gy=1J/kg
m?s-1;ms-1单位是否一样
27.0°C。
电流为600μA
200×300mm
9~12℃;0~-8000Pa;400~4000(cm-1);0.5~400(mg/L)。
用um代替μm
千帕写为KPa;千伏KV
功的单位N.m
八:计数抽样方案是如何确定的?
1、抽样方案
实施抽样检验时,规定从一批产品中抽取样本的次数、样本大小、产品批接收或拒收的判定规则,以及抽样检验程序的技术规范称抽样方案。
2、计数抽样方案的参数
①某一批交验产品批量为N;
②随机抽取N件产品构成样本;
③接收批量最大允许不合格品数Ac(Acceptance);
④拒收批量最小允许不合格品数Re(Rejection);
3、计数抽样方案的判定
①当样本中不合格品数d≤Ac,判交验批合格;
②当Ac<c<Rc,判不定,继续抽检;
③当d≥Re,判交验批不合格。
4、计数抽样的表示
①用N、n、Ac、Re表示一个抽样方案记作(N、n、Ac、Re);
②当批量比样本足够大(N≥10n)时,记作(n、Ac、Re);
③对一次抽样Re=Ac+1,在厂中最为常用;
对多次抽样,每次N、AC、RE在方案中都已明确规定。
检定/校准证书的作用
1.根据《中华人民共和国计量法》及其实施细则,用于医疗卫生的计量器具由于其量值的准确可靠关系到人民群众生命安全,因此被列入强制检定计量器具范畴,检定/校准证书是已接受强制检定的唯一证据,具有客观性和公正性。经检定合格的仪器,可以投入使用;检定不合格的,经调试或修理后,通过再次检定合格后方可使用。
3.属于强制检定的计量器具在修理后和到检定周期时,应向国家法定计量检定机构申请检定,以保证其量值的准确可靠,确保临床诊断治疗的质量。
4.国家法定计量检定机构,并通过了中国实验室国家认可委员会检测/校准实验室认可,所出具的检定校准证书是ISO9000等质量体系认证必需的、有效的技术文件。
第二篇
一:接地电阻的原理与测量
通常,设备的接地电阻应尽可能地小,设备说明书上应给出对接地电阻的要求。设备的接地电阻包括了从设备内地线排到机房总地线排连线电阻、总地线排至接地桩的电阻、接地桩与大地间的电阻(地阻)以及彼此间的连接电阻,通常情况下,接地桩与大地间的电阻(地阻)是其中最主要的可变部分,除地阻外的其它部分总电阻在多数情况下总是小于1Ω。
一、地阻的测量原理
影响接地电阻的因素很多:接地桩的大小(长度、粗细)、形状、数量、埋设深度、周围地理环境(如平地、沟渠、坡地是不同的)、土壤湿度、质地等等。为了保证设备的良好接地,利用仪表对地电阻进行测量是必不可少的,常用的测量仪器是手摇式地阻表和钳形地阻表。
1.手摇式地阻表测量原理
手摇式地阻表是一种较为传统的测量仪表,它的基本原理是采用三点式电压落差法,如图1所示。其测量手段是在被测地线接地桩(暂称为X)一侧地上打入两根辅助测试桩,要求这两根测试桩位于被测地桩的同一侧,三者基本在一条直线上,距被测地桩较近的一根辅助测试桩(称为Y)距离被测地桩20 米左右,距被测地桩较远的一根辅助测试桩(称为Z)距离被测地桩40米左右。测试时,按要求的转速转动摇把,测试仪通过内部磁电机产生电能,在被测地桩X和较远的辅助测试桩(称为Z)之间“灌入”电流,此时在被测地桩X和辅助地桩Y之间可获得一电压,仪表通过测量该电流和电压值,即可计算出被测接地桩的地阻。
2.钳形地阻表测量原理
钳形地阻表是一种新颖的测量工具,它方便、快捷,外形酷似钳形电流表,测试时不需辅助测试桩,只需往被测地线上一夹,几秒钟即可获得测量结果,极大地方便了地阻测量工作。钳形地阻表还有一个很大的优点是可以对在用设备的地阻进行在线测量,而不需切断设备电源或断开地线。
电路中E和I旁的圆环表示钳形地阻表的环形卡口,Rx为被测地线桩的地阻,R1、R2 ... Rn为分布式接地系统中其它接地点的地阻。该图可以进一步等效为图3。测量时,钳形地阻表利用电磁感应原理通过其前端卡口(内有电磁线圈)所构成的环向被测线缆送入一恒定电压E,该电压被施加在图3所示的回路中,地阻表可同时通过其前端卡口测出回路中的电流I,根据E和I,即可计算出回路中的总电阻,即: E/I=Rx+ 1/(1/R1+1/R2+ ... +1/Rn)
1/(1/R1+1/R2+ ... +1/Rn)为R1、R2 ... Rn并联后的总电阻 在分布式多点接地系统中,通常有Rx >> 1/(1/R1+1/R2+ ... +1/Rn), “>>”意为“远远大于”假设上述条件成立,则被测地阻Rx=E/I。
事实上,钳形地阻表通过其前端卡环这一特殊的电磁变换器送入线缆的是1.7kHz的交流恒定电压,在电流检测电路中,经过滤波、放大、A/D转换,只有1.7kHz的电压所产生的电流被检测出来。正因这样,钳形地阻表才排除了商用交流电和设备本身产生的高频噪声所带来的地线上的微小电流,以获得准确的测量结果,也正因为如此,钳形地阻表才具有了在线测量这一优势。实际上,该表测出的是整个回路的阻抗,而不是电阻,不过在通常情况下他们相差极小。钳形地阻表可即刻将结果显示在LCD显示屏上,当卡口没有卡好时,它可在LCD上显示“open jaw”或类似符号。
由于钳形地阻表的特殊结构,使它可以很方便地作为电流表使用,很多这类仪表同时具有钳形电流表的功能。另一方面,虽然钳形地阻表测试时使用一定频率的信号以排除干扰,但在被测线缆上有很大电流存在的情况下,测量也会受到干扰,导致结果不准确。所以,按照要求,在使用时应先测线缆上的电流,只有在电流不是非常大时才可进一步测量地阻。有些仪表在测量地阻时自动进行噪声干扰检测,当干扰太大以致测量不能进行时会给出提示。
二、钳形地阻表测量注意事项
从上面的介绍可以看出,钳形地阻表和手摇式地阻表的测量原理完全不同。手摇式地阻表在使用时,应将接地桩与设备断开,以避免设备自身接地体影响测量的准确性,手摇式地阻表可获得较高的精度,而不管是单点接地和多点接地系统;对于钳形地阻表,其最理想的应用是用在分布式多点接地系统中,此时应对接地系统的所用接地桩依次进行测量,并记录下测量结果,然后进行对比,对测量结果明显大于其它各点的接地桩,要着重检查,必要时将该地桩与设备断开后用手摇式地阻表进行复测,以暴露出不良的接地桩。
在单点接地系统中应慎用钳形地阻表,从它的工作原理中可以看出:钳形地阻表测出的电阻值是回路中的总电阻,只有Rx >>1/(1/R1+1/R2+ ... +1/Rn)时,该阻值才近似于我们要测的接地桩地阻,而这个条件,在很多情况下,尤其是在单点接地系统中是不满足的。对于已埋设好而尚未与设备连接的开路接地桩,其地阻根本不能用该仪表进行测量。钳形地阻表在使用中应注意以下几点:
1.注意是否单点接地,被测地线是否已与设备连接,有无可*的接地回路。
开路接地桩,不能测量;接地回路不可*,测量结果不准确(偏高)。我们在实际使用中曾遇到过这种情况,在我局F150模块局验收中,我们曾使用这种仪表进行接地线地阻检查。
我们用钳形地阻表分别在A、B、C三处进行测量,发现许多局地阻偏高,尤其是C位置,许多局超过50Ω,有些局高达120Ω,于是开始怀疑测量结果不准确,后用老式的三点式测试法进行复测证实了这一点。在这种情况下,由于MDF架除地线外只有架底膨胀螺丝接地,膨胀螺丝插入室内地面不足10cm,其接地电阻必然很大,在C位置测得的回路总电阻其中包含此电阻,此时钳形地阻表工作原理中所提的假设条件不能满足,故而导致测量结果有较大偏差。
2.注意测量位置,选取合适的测量点
选取的测量点不同,测得的结果是不同 的,如在图4中的A、B、C三点测得的结果是不同的,而且差别很大,根据钳形地阻表的工作原理,这不难理解,这就要求在使用中要对测量点的选取加以注意。测量有时会遇到无处可夹的情况,在条件允许的情况下,可暂断开原地线连线,临时接入一段可夹持的跳线进行测量。
3.注意“噪声”干扰
地线上较大的回路电流对测量会造成干扰,导致测量结果不准确,甚至使测试不能进行,很多仪表在这种情况下会显示出“Noise”或类似符号.
二:生物计量
生物计量是近年来发展起来的一个崭新的科学领域。发展生物计量,是为了支持生物测量的可比性、有效性和溯源性,最终使测量可溯源到国际单位制。如何结合计量科学的应用进行生物的准确测量,是摆在计量研究者面前紧迫而艰巨的工作,也将是一个非常大的挑战。
1999年10月,第21届国际计量大会决定把生物计量学提上日程。随后,物质的量咨询委员会(CCQM)成立了生物分析工作组(BAWG),并于2000年末召开了第一次会议,到2003年已召开了4次会议。该工作组的主要目的是建立生物技术可溯源测量系统,优先考虑的是核酸测量、蛋白质测量及其方法、分析过程的标准化,以及标准物质的研制,以便巩固核酸和蛋白质测量的应用领域。
近几年来,发达国家也加强了生物计量的投入。美国国家标准与技术研究院(NIST)和英国的LGC实验室对核酸和蛋白质测量领域的研究处于领先地位,在生物测量的质量保证和计量方面也有了一定成果。目前,CCQM在美国、英国、澳大利亚等实验室的支持下已经提出了5个生物计量的比对工作,第一个比对研究是于2003年开始的。在2002年和2003年期间,国家标准物质研究中心代表中国国家计量实验室参加了两届生物分析工作组会议,并参加了由CCQM组织的第一个生物计量比对工作,即PCR定量研究性比对。
生物系统(大分子、细胞器官、细胞、组织)的测量是复杂的,就目前生物技术的发展而言,重点有以下几个方面:
基因生物测量
临床基因测定、基因表达(质粒)、种植生物学的转基因成分、转基因病原体标准(参考)物质、生物质粒形成过程的质量控制参考标准和方法、病毒检测的分析和标准物质、定量PCR测定等。
蛋白质测量临床诊断、药物测定、生物药治疗、蛋白质分析等。
细胞测量细胞测量质量控制、标准和方法、细胞治疗学中的测量、细胞计测量荧光标准、基于活体内的测试(化学毒素、生物产品如干扰素)等。
生物分子测量建立生物分子计量的有效方法、生物分子的生产质量分析方法、生物分子测量的质量控制/质量分析(QC/QA)。
DNA测量主要表现为基本序列分析和核酸定量,包括序列差异和长度差异、实时定量PCR、电脉分离、凝胶、毛细管电泳等技术。
一般来说,生物测量的挑战主要反映在:单位、提取、测量特殊性、方法可变性、换算性,其中测量特殊性、方法可变性、换算性对如何定义溯源具有重大影响。
我国的生物计量将结合国家生物技术发展的目标和针对生物测量中存在的问题,设计和发展生物计量的结构框架,以支持其测量溯源性和可比性的合理途径。
临床检验仪器的校准
一、临床检验仪器的现实情况
由于临床检验结果在疾病的诊断、病情变化的预测、治疗方案的制定中均起着关键性作用,因此,临床检验仪器的校准在医疗机构计量管理中占据着重要的地位。但是,我国临床检验实验室的检验质量由于临床检验仪器性能差距大而与发达国家存在着较大差距。在我国进口临床检验仪器占国内检验仪器市场的10%左右,进口高档产品的市场占有率为5%,其中,大型医院占有了95%的自动化检验仪器。我国大量临床检验实验室的仪器自动化程度比较低,但承担的工作量却占我国整个临床检验实验室工作量的1/3,这种状况为国产临床检验仪器提供了一个巨大的发展空间,也为技术监督工作拓展出一个新的领域。
计量部门通过技术监督工作可以改变进口和国产的临床检验仪器技术水平良莠不齐、各使用单位使用水平参差不齐,从而造成同一样品在不同型号的同一种仪器上测量出的结果存在较大差异的状况。
为确保临床检验结果准确可信,临床检验仪器的校准尤为重要,而标准物质在校准中起着重要的质量保证作用:临床检验仪器不论如何先进.它还是一个比较器,测量结果大多采用相对法得出。其特点是在用仪器对样品进行测量时,必须用定值测量标准的一系列已知量值成分对仪器的示值信号进行校准,通过绘制校准曲线建立起已知量值与仪器示值之间的函数关系,然后,才能由样品的示值信号得到定值成分的测量结果。校准结果表明了临床检验仪器示值与对应的由标准物质所复现的量值之间的关系。
由于缺乏与临床检验仪器相对应的临床检验标准物质,致使一些临床检验数据缺乏可比性,例如我们在两家相同级别的医院检验血清中转氨酶项目时,往往会得到两个相差很远的结果,这是由于没有准确一致量值的转氮酶标准物质参与校准而造成的结果,这也是临床检验实验室之间检验结果不能得到互认的根本所在。我国曾在20世纪90年代对ALP(碱性磷酸酶),GGT(r-谷氨酷基转移酶)和CK(磷酸肌酸激酶)的实验室间检测结果进行过比对,发现相对误差在20%左右;而日本于20世纪70年代对ALP,AST(天门冬氨酸氨基转移酶),ALT(丙氨酸氨基转移酶),CK四项目酶活性测定时,检验室间的准确度为20%左右,经过不断努力(通过标准物质参与校准),到了20世纪90年代,检验室间的准确度达到5%左右。
临床检验结果对人们的生恬和身体健康有着极为密切的关系,为此,需要一类性能稳定、量值准确可靠的临床检验标准物质,用于仪器校准、量值控制,保障检验结果的准确性和可比性。该类仪器的计量工作涉及到温度、长度、质量、压力、血液成分量等有关参量。
二、临床检验仪器的校准
临床检验标准化是保证检验结果准确可靠的基础,其核心要求是准确性、可溯源性。临床检验实验室测量结果的可靠性是由临床检验仪器的精密度、测量方法的准确度及可比性所决定的。在仪器测量结果精密度良好的前提下,仪器校准是保证测量结果准确的关键步骤。当临床检验仪器进行了维护或者更换了重要部件,有可能影响到仪器检验性能时,应特别重视并必须进行校准工作。临床检验仪器的校准周期至少为每年一次当然对不同的测量项目要根据其特性确立各自的校准周期。临床检验仪器为我们提供了低检测限、高精密度、自动进样等一系列高品质性能。但是在大多数情况下,仪器的输出信号(如计数、活性等)与被分析物量值(如克、摩尔等)之间的关系,没有明确的物理或化学理论来描述根据被分析物的量表示信号的大小。因此,样品中被分析物的量不能用测得的仪器信号来表示。大多数仪器观洲到的仪器信号与被分析物的量有下列函数关系:
信号=K×(被分析物的量)n
(1)
对于信号与被分析物的量之间常见的线性关系,n=1,比例常数R通常是未知的。在这种情况下,有必要引进量值准确已知的相关的标准物质来校准仪器的输出信号。比较标准物质信号与样品信号,样品中被分析物的量可以通过式(2)计算得出:
样品中被分析物的量=(样品信号/标准物质信号)×标准物质的量
(2)
当仪器信号随着被分析物的量呈线性变化时,可以用式(2)计算。仪器对标准物质的定量响应必须与对样品中被分析物的响应一致。只有这样才能同等比较,否则比较将是无效的,会产生错误的分析结果。因此,必须保证校准仪器的实验条件适合于被分析的测试样品。
为使所测值能够通过一条具有规定不确定度的比较链,溯源到国家基标准,定值测量标准要选用具有溯源性的标准物质。无论化学成分量还是生化成分量的标准物质都是计量标准,因此,通过标准物质进行量传或溯源能起到计量控制的作用。它所含有的目标物质量值是用基准方法、标准方法或用标准方法验证过的有效方法测量出来的,其量值具有高度准确性。标准物质涵盖了纯度标准物质、溶液标准物质、基体标准物质,适用于临床检验的是基体标准物质,并且具有规定了置信概率的不确定度。由于标准物质是消耗性的,不能重复使用,因而要求标准物质可以批量和重复制备,此外,标准物质还应具有良好的均匀性(计量特性相同的能力)和稳定性(保持其计量特性持续恒定的能力)。它赎予仪器、试剂和校准物质组成的测量系统准确溯源的依据,改善由于不同测量系统之间差别造成的测定结果的不一致性.使测量方法间的一致性得到提高。
某些化学或生化特性不能用SI基本单位表示或者其特性值依赖于测量方法的那些物质的溯源性也是同样重要的,它可以对标准方法溯源。标准物质的溯源性范围可从仪器校准与SI基本单位相接的溯源链直到仅使用一个充分确定了的标准方法。对于标准物质,应包含对溯源性的说明并阐述取得特性值以及测量不确定度所依据的测量原理和测量程序。在临床化学中使用的很多标准物质是按标准方法定值的。
三:进口酸度计电极替代问题的探讨
酸度计是实验室化验工作中应用最广泛的仪器,它是由一次仪表电极和二次仪表电计部分组成。调查中发现,许多用户的进口酸度计处于闲置状态,其中绝大多数是由于损耗性配件电极性能变坏或者损坏,而市场上又一时很难买到与原仪器同样的配套电级,其次是进口电极价格高(约为国产电极的二十倍以上),让一般实验室难以接受。如能采用优质廉价的国产电极代替进口电极,使闲置的仪器资源得到利用,潜在的效益将是巨大的。
pH测量电极种类繁多,如氢电极、氢醌电极、锑电极、玻璃电极、氢离子每场效应管电极、光纤pH探针等,但目前实验室用于精密pH测量的氢离子传感器仍然以pH配套玻璃电极或复合玻璃电极为主。玻璃电极在溶液中构成原电池,是一个高内阻的信号源,测量中,受不对称电位、温度等影响,决定了此类酸度计电计部分的共同特点:高输入阻抗、定位调节、斜率调节、温度补偿等功能,这些都是选择代替电极的依据。由于实验室精密pH测量一般0.01级pH计居多,因此以下介绍的代替,也是指应用玻璃电极的0.01级pH计。
1、代替的匹配问题
1.1 关于电计输入阻抗与电极内阻匹配问题
pH计对高内阻玻璃电极转换来的信号进行测量时,必然受仪器输入级的影响,仪器输入级参数带来的测量误差主要来自两个方面。其一是电极的高内阻与仪器输入阻抗分压产生的测量误差,其二是仪器输入级的输入电流在电极高内阻上的压降引起的测量误差。
对于第一点,由分压关系容易推得,要想达到千分之一的pH测量准确度要求,电计的输入电抗应是电极内阻的一千倍。我国生产的pH测量玻璃电极和复合玻璃电极,按机械行业部的JB/T 6243-92 pH值测量用复合玻璃电极标准和JB/T7815-1995 pH值测定用玻璃电极标准,考虑温度的影响,其内阻小于1000MΩ实验室条件下,内阻一般小于300MΩ。因此,只要电计的输入阻抗大于3×1011Ω,选择国产电极就能满足测量精度的要求。由于集成电路的普遍采用,仪器的输入阻抗达到1012Ω是轻而易举的事,因此用国产电极代替进口电极在仪器输入阻抗方面是可选择。在这一点,我国生产的玻璃电极符合代替条件。
1.2 输入电流的影响
利用电位测量仪器对离子电极和参比电极在溶液中组成电池的电动势进行测量时,测量电池与仪器输入部分构成一个闭合回路,产生一个很小的电流,通常称为输入电流。它由仪器输入端短路时,仪器输入回路产生的静态输入电流,以及信号电动势在仪器输入阻抗上产生的动态输入电流组成。由于酸度计输入阻抗足够大,动态输入电流远小于静态输入电流,因此,通常所说的输入电流就是指静态输入电流。当这个微小电流流经高内阻的测量电池时,将在电极的高内阻上产生压降,使测量的电势值与实际电动势值不同。虽然在pH测量过程中,这一压降可以通过定位得到补偿,但输入电流是一个随温度变化的量,一般温度每变化10℃,输入电流变化10%,此部分变化则无法通过仪器调节得到补偿。例如,对于0.01级仪器,输入电流为6pA时,容易计算出,温度变化造成的测量误差为0.2mV,相当于0.003pH。因此只有减小输入电流,才能提高测量精度。这一点,我国的pH计计量检定规程有明确要求,即精度为0.01级的测量仪器,输入电流应小于6pA。
1.3 关于电计零电位pH与电极零电位pH的匹配问题
零电位pH又称作等临时性势。对于酸度测量,其等电势常见的有两种:pH=7和pH=2,其中最常用的为pH=7。选择代替电极的零电位pH应当与电计的零电位pH相一致,才能确保仪器的定位调节器在一定范围调节时,呆以抵消pH测量中的不对称电位,使仪器的测量显示值与标准溶液的实际pH值相同。
1.4 仪器温度补偿范围与电极适用温度范围匹配问题
每个玻璃电机极都有其适合的温度使用范围,一般进口电极的温度使用范围大于国产电极,因而进口酸度计的温度补偿范围相应的设计较宽,但这并不妨碍用国产电极代替后仪器的使用。我们只要按用来代替的国产电极的温度适用范围使用,就能够保证测量的准确。
2、代替的方法
弄清上述问题以后,就可以进行电机有的代替工作了。进口电计的电机有接口与国产电极接口的不一致,是电极代替时面临的重要问题。以带有复合电极的进口仪器为例,将失效的进口电机有从根部剪断,保留其电极引线(以下简称“原电极引线”)。然后我们对上海雷磁仪器厂生产的“pH电极转换器”(市场上已经有商品出售,以下简称“转换器”)进行改造,该转换器的一端为Q9接头,另一端是玻璃电极的甘汞电极插孔。如果我们打算用国产的E201型复合电极代替进口电极,则可以打开转换器的屏蔽盒,将原电极引线从玻璃电极插孔插入电极转换器,并将原电极引线的芯线与转换器盒内和Q9接头相连的引线的芯线焊在一起,将原电极引线的屏蔽线与转换器盒内和Q9接头相连的引线的屏蔽线焊在一起,重新装配好转换器屏蔽盒。使用时我们只要将原电极引线连接到电计,国产E201型复合电极的Q9接头与转换器的Q9接头通过Q9过渡接头连接即可。如果打算用配套电极代替原进口复合电极,则可以打开转换器的屏蔽盒,将转换器的Q9接头引线焊下,用原电极引线代替转换器上的Q9接头引线。焊接时应该记住,由于玻璃电极是信号的高阻源,因此,原电极引线的屏蔽线应与甘汞电极端相连接,然后重新装配好转换器屏蔽盒。使用时,只要将玻璃电极和参比电极分别连接到转换器的相应插孔,原电极引线连接到电计即可。同样道理,对于使用配套电极的进口仪器,也可以参照上面的办法进行处理。采用电极转换器,可以使每次电极更换起来特别方便,同时,转换器对焊接点起到屏蔽作用,防止测量时受到干扰。再有,焊接点是在转换器内部的高阻绝缘架上,不会引起电计的输入阻抗下降。
3、代替的注意事项
3.1电计部分应经计量部门检定,确定其输入阻抗、输入电流、零电位pH值温度补偿。满足上面谈到要求的酸度计,才能进行电极代替。仪器总的输入阻抗是由输入端的绝缘阻抗及输入阻抗并联来决定的,有些仪器由于长期使用,受环境中的灰尘及潮湿影响,输入端绝缘电阻下降,使输入阻抗降低,对这类仪器应进行绝缘处理。同时应当注意,焊接转换品质的连接线时,应当避免引起电极插口、输入端支架的绝缘电阻下降。
由于代替时增加了电极转换器,因此转换器应作为仪器的一部分,经计量部门对配接转换器的电计部分进行检定,能够达到上述要求的,才能进行代替。
3.2对于具有其它离子测量功能的酸度计,其等电极值往往可以调节,代替时,只要依选用代替电极的零电势pH设定仪器的零电势就可以(一般选择为7)。综上所述,对于电极失效可损坏引起的闲置进口酸度计,完全可以经过计量部门依据JJG119-1984实验室酸度计检定规程进行检定,确定其输入阻抗、输入电流、零电位pH值及配接电极转换器时的综合输入阻抗、输入电流,参考上面介绍的方法,进行电极的代替。实践证明,此方法简单易行,值得推广。
四:浅谈电能表在检定周期内失准的原因
根据《JJG307—1988电能表计量检定规程》,一般居民用户的2.0级单相电能表的检定周期为5年,三相电能表的检定周期为3年。我从事电能计量工作多年,常常遇到在检定周期内电能表失准的问题,甚至是刚刚校验过没用多久的新表,也发现超差。下面谈谈电能表失准的原因。
一、电能表本身质量问题。如有的用户购买的电能表质量不高,在校验时,误差虽在允许范围之内,但因其内部零部件质量问题,比如磁铁、轻载补偿装置、顶针、宝石、钢珠、计度器的齿轮等,使用时间不长便出现磨损、损坏,严重影响计量性能,甚至表盘不走,计量器不翻字等。所以,选购时一定要选择正规厂生产的质量好的电能表。
电流规格的选择至关重要。电流规格选择过大,在用电负荷较小时,电能表不能启动,无法计量。电流规格选择过小时,用户的最大负荷超过电能表最大额定电流,容易将电流线圈烧坏。例如一居民用户的最小功率是15W,最大功率是2000W,如果选择了3(6)A的单相电能表就小了,容易将表烧坏。如果选择10(20)A的单相电能表又大了,电能表在最小功率时不能启动。选择5(10)A的电能表就正好。考虑到今后用电量的增大,最好选用5(20)A的四倍表比较理想。
二、电能表校准后在运输过程中震动、碰憧、放置不当都极有可能引起失准。因为电能表内部调整转盘转速的调节装置大多为旋转螺钉。任何震动、碰撞都极有可能造成螺钉的松弛、脱落,从而改变电能表的误差,也有可能造成上轴承中顶针的弯曲、宝石的破裂、转盘的平整等。
三、正确的安装、使用、维护。电能表应安装在少灰尘、油烟,无强磁场的场所。为防止灰尘进入电能表影响轻负荷误差,最好装上表箱。安装时尽量将电能表挂正,同时还要注意环境温度对电能表的影响。
四、标准器县的问题。按照《电能表计量检定规程》的要求,标准计量器具必须在规定的期限内按量值传递的关系向上一级计量单位送检,经检定合格并在检定周期内方可作为标准器具使用。有些地方的标准器具不能按时送检,如果标准器具不准确的活,那么以它作为标准的其他受检器具也就不可能准确。
五、检定人员素质的问题。一方面,虽然检定人员在对电能表进行校验时,其误差也在规程规定的允许范围内,但接近超差的边缘。例如20级的单相电能表将其误差调到±.8,虽未超差,但也可能在合格有效期内超差,应调到±10之内较好。另一方面,由于检定工作人员工作态度不认真,该拧紧螺丝的地方没有拧紧,该上润滑油的地方没有上油,都有可能使电能表在检定周期内失准。
六、非人为因素的影响。如雷击等将电压线圈烧坏,致使电能表不能工作。
五:浅谈数字多用表的选用
数字多用电表由于具有准确度高、测量范围宽、测量速度快、体积小、抗干扰能力强、使用方便等特点而广泛应用于国防、科研、工厂、学校、计量测试等技术领域,但其规格不同,性能指标多种多样,使用环境和工作条件也各有差别,因此应根据具体情况选择合适的数字多用表。
选择数字多用表一般从以下几个方面来考虑:
一、功能
现在的数字多用表除了具有测量交、直流电压,交、直流电流,电阻等五种功能外,还有数字计算,自检,读数保持,误差读出,二极管检测,字长选择,IEEE-488接口或RS-232接口等功能,使用时要根据具体要求选用。
二、范围和量程
数字多用表有很多量程,但其基本量程准确度最高。很多数字多用表有自动量程功能,不用手动调节量程,使得测量方便、安全、迅速。还有很多数字多用表有过量程能力,在测量值超过该量程但还没达到最大显示时可不用换量程,从而提高了准确度和分辨力。
三、准确度
数字多用表允许的最大误差不仅要看它的可变项误差,还要看它的固定项误差。选择的时候还要看稳定误差和线性误差的要求是多少,分辨力是否符合要求。一般数字多用表如要求0.0005级~0.002级,至少应有61位数字显示;0.005级~0.01级,至少应有51位数字显示;0.02级~0.05级,至少应有41位数字显示;0.1级以下,至少应有31位数字显示。
四、输入电阻和零电流
数字多用表的输入电阻过低和零电流过高都会引起测量误差,关键要看测量装置所允许的极限值是多少,即要看信号源的内阻大小。信号源阻抗高时应选择高输入阻抗、低零电流的仪器,使其影响可以忽略。
五、串模抑制比和共模抑制比
在存在各种干扰如电场、磁场和各种高频噪声或进行远距离测量时,容易混进干扰信号,造成读数不准,因此应根据使用环境选择串、共模抑制比高的仪器,尤其是进行高精度测量时,应选择带保护端G的数字多用表,能很好地抑制共模干扰。
六、显示形式及供电电源
数字多用表的显示形式不仅限于数字,还可以显示图表、文字和符号,以便于现场观测、操作和管理。根据它的显示器件的外形尺寸可分为小型、中型、大型及超大型四类。
数字多用表的供电电源一般为220V,而一些新型的数字多用表电源范围很宽,可以在1100V~240V之间。一些小型的数字多用表配上电池就可使用,也有一些数字多用表可用交流电、内部镍镉电池或外接电池三种形式。
八、交流电压转换形式
交流电压测量分平均值转换、峰值转换和有效值转换。当波形失真较大时,平均值转换和峰值转换不准确,而有效值转换可不受波形的影响,使测量结果更加准确。
九、电阻接线方式
电阻测量接线方式有四线制、两线制。进行小电阻和高精度测量时,应选择带四线制的电阻测量接线方式。
随着大规模集成电路和显示技术的发展,数字多用表逐渐向小型化、低功耗、低成本方向发展,数字多用表也明显分为便携式和台式两种。便携式一般为31位或41位,体积小,重量轻,耗电少,适合生产车间或野外使用;台式可达61位或71位,准确度和分辨力越来越高,采用微处理器和GP-IB接口设备,在计量、科研和生产部门作为标准表和精密测量用。
总之,选择时不一定要具备以上所有条件,应根据使用的具体要求来选择最适当的数字多用表。
六:热能表检定中不可忽视的问题
一、安装要求
机械式热能表绝大多数是水平安装,所以水平安装的热能表检定时应安装在水平管道上,表体不应倾斜,否则会影响热能表的灵敏度,同时热能表前后直管段的长度耍符合相应的要求。
二、供水要求
检定热能表时,应注意检定装置管道内的清洁。在检定过程中.应避免垫圈积压下来的碎胶流人循环水中.造成热能表及检定装置中的流量计堵塞,从而影响热能表流量测量的准确度或造成检定装鬣产生其他故障。另外.检定时水中不得有气泡,由于热能表检定时采用(50~5)℃的热水,所以,所选用的检定装置一定要带有消气装置。检定时应注意水的压力不能大于被检热能表的最大工作压力。整个供水系统应采取必要的稳压或稳流措施,以避免流速波动过大而影响热能表的检测准确度。
三、示值检定
目前,我国热能表首次检定、后续检定和使用中检定均采用总量检定方式.总量检定就是对热能表的热量值直接进行检定。采用此种方法检定时如何正确采集流量和温度的数据?笔者认为有一些问题值得注意。目前.市场上所销售的热能表为了延长使用寿命都采用了低功耗和省电的电路设计,例如一些厂家设定的采样时间较长.所以对这部分表读数时要多等一会儿,否则会因为采样周期长导致所读取的结果不是最终结果而造成偏差。另外。如果所选用的检定装置不是自动采集标准数据的装置.那么采集温度标准示值时,就应当在检定开始和检定结束时读取标准器温度计和被检热能表的进口、出口的温度.然后取两次平均值,有条件时还应多读几次并且要求读数时恒温槽的波动度应≤±0,05℃,时间间隔要短.这样比较接近真实值。
在实际检定中.上述问题还表现在有些计量人员在读取起始值时,只读取被检热能表的进口温度、出口温度.而忽略了读取标准器示值,直到终止值时才读标准器示值.而被检热能表进口温度、出口温度又不读了.甚至在检定最后一批热能表时,关闭恒温槽后再读标准器的示值及被检热能表的温度示值。由于恒温槽内温度不是绝对稳定的,标准器与被检热能表往往时间常数不会相同;如果在绝对恒定温场中检定就没有影响.而事实上恒温槽内的温度不可能没有变化,不管是控制技术还是外界影响都会造成温场和温度变化,所以.规程也规定了温场和温度波动的指标,显然.这样的读取数据对热能表的测量结果有较大的影响。笔者还看到有的生产厂家的个别计量人员在整体检定中,对同时检定的多只热能表只读取一次初始累积流量.再比较一下各热能表瞬时流量、累计流量。若累计流量数值基本相同,便认为各热能表累计流量合格.此时热量值也就合格了。热量值是否在允差范围之内,进口、出口温度传感器采集的数据是否正确.温度传感器是否接反都被忽略了,此种做法虽属极少数但确实存在,特别是检定任务比较急时常有发生。这样做是绝对不允许的。
四、温度传藤器插入深度
当检定温度传感器时。应注意插入深度的影响。热能表的传感器一般为热电阻温度计。热电阻是一种接触式感温元件。因此.在检定中将其插入恒温槽中时,是通过热传导方式与标准温度计共同吸收介质热能的.这就要求槽内的介质要进行充分的热交换才能保证标准温度计和被检温度计所测得的温度一致。由于热交换不充分造成的恒温槽温场的不均匀性直接影响热能表温度传感器测量的准确度,所以,检定热能表温度传感器时除所选用的恒温槽必须满足检定要求外,还应将被检温度计插入一定深度才能保证检定误差降至最低限度。因为当环境温度与恒温槽温度相差较大时外部温度会对槽内温度产生影响,影响温度的稳定,所以.检定时要求被检温度计插人恒温槽的深度最好在恒温槽液面下(100—200)rrm处,并且所检温度传感器最好放置在同一层面上,以确保检定结果的一致性和准确性。
如何合理配置计量装置
电力计量装置的配置主要由电流互感器、电压互感器、电能表、二次接线和表箱所组成。其作用主要是用来计量各用电户在单位时间里所消耗的有、无功电能。在电力系统中,常用互感器来变换交流电压、电流,以利电能表测量高电压、大电流、大电能等。
计量装置的配置是一个综合性的问题,它是根据用户用电负荷电流的大小,如何科学选用互感器、电能表的量程、精度问题。电能计量装置配置的好与坏、准确度的高与低,不单是衡量一个供电部门技术管理水平,也事关一个供电企业线损高与低。
电流互感器的配置
计量用电流互感器,在选择上应与用电负荷电流大小变化相匹配,使之既能满足负荷在满载时最大电流的需要,又能满足负荷在轻载时最小电流的需要。在实际工作中,若将电流互感器配置过大或过小,那都将存在漏计电量,增加线损。在电流互感器的选择上,首先要注意互感器铭牌额定电压,应与被测线路的电压相对应。二是对额定电流的确定。电路中的一次运行负荷电流,应保证在正常运行中的实际负荷电流,达到额定值的60%左右,至少应不少于30%。同时应在电流互感器二次电流10%—120%范围内。电流过小则电流互感器精度降低,电流过大不但电流互感器精度降低,而且还能使电流互感器烧毁,这点在计量配置中尤为重要。三是对准确度的选择,电能计量用的电流互感器一般应为0.5级,不符合0.5级者一般不采用,特殊用户其准确度相应高一级。另外是额定负载容量的选择,电流互感器的额定二次电流,应根据二次回路中所带负载电流的大小来选择。既使额定负荷阻抗应与互感器等级相对应,额定负荷阻抗小则电压互感器精度高。由于电流互感器的铭牌二次电流已标准化,其实际输出容量主要由二次电流回路阻抗来决定。
电压互感器的配置
在电压互感器的选择上,首先是对互感器额定电压的选择。电压互感器的二次电压通常为100伏。电压互感器一次线圈额定电压应大于接入的被测电压的0.9倍,小于接入的被测电压的1.1倍。在选用互感器时,电压互感器应在0.85~1.15%额定电压的范围内。对0.5级电压互感器二次负荷,视在功率应在不大于容量与小于25%容量的范围内较好。因为功率过大或小,都会降低准确度。其次是准确度的选择,电能计量用的电压互感器应为0.5级。再者是对额定的容量的选择,在计算单相电压互感器或三相电压互感器中每相负载的时候,必须要注意到互感器的接线图。通常电压互感器的各相负载并不相等,所以在考虑准确等级时,应以最大的一相负载为依据。
电能表的配置
计量装置是随用电负荷电流的大小变化而变化的,它应是一个动态的计量装置,不是一次配置好后就不可逆变的。应该经常随用电负荷使用的季节性、用电负荷的高峰和低谷时段,做到随时检查,随时做相应调整。
七:如何正确测量电器设备的绝缘电阻
为了避免因绝缘材料老化而造成电器设备漏电或短路事故的发生,就要求经常测量各种电器设备的绝缘电阻,判断其绝缘性能是否满足设备需要。
普通电阻的测量通常有低电压下测量和高电压下测量两种方式。而绝缘电阻由于一般数值较高(一般为兆欧级),在低电压下的测量值不能反映在高电压条件下工作的真正绝缘电阻值。绝缘电阻表是测量绝缘电阻最常用的仪表,它在测量绝缘电阻时本身就有高电压电源,这是它与其它测量电阻仪表的不同之处。绝缘电阻表用于测量绝缘电阻既方便又可靠,但是如果使用不当,它将给测量带来不必要的误差。
绝缘电阻表的工作原理如下图:
动圈2通过限流电阻与手摇发电机的正端相串联,被测绝缘电阻R接到绝缘电阻表的“线”和“地”之间,与动圈1和发电机相串联,在“线”端钮外的虚线是保护环,起屏蔽作用,它与手摇发电机的负端相连。
在测量Rx时,随Rx的改变,I1改变,而I2基本不变。Rx趋于0时,I1最大,指针在转动力矩和反作用力矩的作用下偏转到最大位置,即“0”位置。Rx趋于∞时,I1趋于0,指针在反作用力矩的作用下偏转到最小位置,即“∞”位置,所以,绝缘电阻表可以测量0至∞之间的电阻。
绝缘电阻表在工作时,自身产生高电压,而测量对象又是电气设备,所以必须正确使用,否则就会造成人身或设备事故。使用前要做好以下准备:
(1)测量前必须将被测设备电源切断,并对地短路放电,决不允许设备带电进行测量,以保证人身和设备的安全。
(2)对可能感应高压电的设备,必须消除这种可能性后,再能进行测量。
(3)被测物表面要清洁,减小接触电阻,确保测量结果的正确性。
(4)测量前要检查绝缘电阻表是否处于正常工作状态,主要检查其“0”和“∞”两点。即摇动手柄,使电机达到额定转速,绝缘电阻表在短路时应指在“0”位置,开路时应指在“∞”位置。
(5)绝缘电阻表使用时应放在平稳、牢固的地方,且远离大的外电流导体和外磁场。做好上述准备工作就可正式进行测量了。在测量时,还要注意绝缘电阻表的正确接线,否则将引起不必要的误差甚至错误。绝缘电阻表的接线柱共有三个:一个为“L”(线端),一个为“E”(地端),再一个为“G”(屏蔽端,也叫保护环)。一般被测绝缘电阻都接在“L”、“E”端之间,但当被测绝缘体表面漏电严重时,必须将被测物的屏蔽环或不须测量的部分与“G”端相连接。这样漏电流就经由屏蔽端“G”直接流回发电机的负端形成回路,而不再流过绝缘电阻表的测量机构(动圈)。这样就从根本上消除了表面漏电流的影响,特别应该注意的是在测量电缆线芯和外表之间的绝缘电阻时,一定要接好屏蔽端钮“G”,因为当空气湿度大或电缆绝缘表面不干净时,其表面的漏电流很大。为防止被测物因漏电而对其内部绝缘测量所造成的影响,一般在电缆外加一个金属屏蔽环,与绝缘电阻表的“G”端相连。当用绝缘电阻表摇测电器设备的绝缘电阻时,一定要注意“L”和“E”端不能接反。正确的接法是:“L”线端钮接被测设备导体,“E”地端钮接地的设备外壳,“G”屏蔽接被测设备的绝缘部分。如果将“L”和“E”接反了,“G”将失去屏蔽作用而给测量带来很大误差。另外,因为“E”端内部引线同外壳的绝缘程度比“L”端与外壳的绝缘程度要低,当绝缘电阻表放在地上使用时,采用正确接线方式时,“E”端对仪表外壳和外壳对地的绝缘电阻,相当于短路,不会造成误差,而当“L”与“E”接反时,“E”对地的绝缘电阻同被测绝缘电阻并联,而使测量结果偏小,给测量结果带来较大误差。由此可见,要想准确地测量出电气设备等的绝缘电阻,必须对绝缘电阻表进行正确的使用,否则,将失去测量的准确性和可靠性。
八:三相电能表检定装置测量结果不确定度
一、简述
测量依据:JJG307-1988《交流电度表检定规程》。
测量标准:三相电能表检定装置,型号SDX-1,规格3×(100~400)V;3
(0.1~50)A,准确度级别0.2级。
环境条件:温度(20±2)℃,相对湿度(35~85)%。
测量对象:三相四线有功电能表,准确度等级2.0级,型号DT241X-4,规格3×380/220V;3×1?郾5(6)A。
测量过程:装置输出一定功率给被检表,并对被检表进行采样积分,得到的电能值与装置输出的标准电能值比较,得到被检表在该功率时的相对误差。
二、数学模型
r=r0
式中:r———被检电能表的相对误差;r0———三相电能表检定装置上测得的相对误差。
三、输入量的标准不确定度评定
在重复性条件下,对被测电能表测量其典型测量点引起的不确定度分量u(r01),采用A类评定方法;由三相电能表检定装置的误差引起的不确定度分量u(r02)采用B类评定方法。
标准不确定度分量u(r01)的评定
通过对2.0级被测电能表在3×380/220V;3×1.5A;cosΦ=1.0的量程上重复测量了10次,每一次测量都启动控制按键,测得结果如表1所示。
标准不确定度分量u(r)=S(r)=0.028%
标准不确定度量分量u(r)的评定
该不确定度分量主要由本相电能表检定装置的误差引起。它包括:三相标准功率电能表的不确定度u=0.2%/;三相标准功率电能表的数字显示分辨率带来的不确定度u=0.29×0.01%;误差数据化整间隔带来的不确定度u3=0.29×0.2%;标准电流互感器引起的不确定度u4≤0.02%;数控光电采样器带来的不确定度u5≤0.02%。
标准不确定度分量u(r02)=0.1323%
输入量r的标准不确定度u(r)的计算
u(r)=[u2(r)+u2(r)]1/2=[0.0282+0.13232]1/2%=0.14%
四、合成标准不确定度的评定
合成标准不确定度汇总于表2。
五、扩展不确定度的评定
取置信概率p=95%、包含因子k=2,则扩展不确定度
U95=k·uc(r)=2×0.14%=0.28%
六、测量不确定度报告
本装置对2.0级三相线有功电能表在3×380/220V;3×1.5A;cosΦ=1.0时,相对误差测量结果的扩展不确定度U95=0.28%
测量不确定度验证
按照《计量标准考核规范》规定的验证方法,采用其中传递比较法进行验证。将被测2.0级的三相四线有功电能表用本装置测量后,再送省计量院,用高两个级别的三相电能表检定装置(准确度级别为0.05级、测量时的扩展不确定度U0=0.036%)测量,测量的结果如表3所示。
验证公式为:|y-y|≤;由于U≤成立,
故公式为|y-y0|≤U95
验证结果最大差值为:|0.44-0.63|≤0.28%、即0.19%≤0.28%,
证明:测量准确、可靠。
第三篇
一:三相电能表检定作业指导书
1 适用范围
本作业指导书适用额定频率为50Hz的电能表的实验室检定。其目的是保证该项目检定工作在受控状态下进行,确保检定数据的真实性和有效性。
2 引用标准
JJG596-1999《电子式电能表检定规程》。
JJG307-1988《交流电能表(电度表)检定规程》。
JJG691-1990《分时记度(多费率)电能表检定规程》。
JJF1094-2002《测量仪器特性评定》
JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》
3 环境条件
3.1温度:(20±2)℃
3.2相对湿度:≤85%
4 标准器
5 检定项目及方法
执行JJG596-1999《电子式电能表检定规程》。
执行JJG307-1988《交流电能表(电度表)检定规程》。
执行JJG691-1990《分时记度(多费率)电能表检定规程》。
6 注意事项
所有影响电能表误差值的影响量,均应满足JJG596-1999《电子式电能表检定规程》、JJG307-1988《交流电度表(电能表)检定规程》、JJG691-1990《分时记度(多费率)电能表检定规程》及JJF1094-2002《测量仪器特性评定》、JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》中的要求。
7 电能表测量结果不确定度的评定
电能表测量结果不确定度的评定见附录1。
8 记录、数据处理方法、证书
8.1原始记录的要求
8.1.1 原始记录数据不得随意涂改。如果将数据写错,必须在错误数字上划两横线,然后将正确的数字写在错误数字的右上角,并加盖私章。
8.1.2 原始记录数据必须用钢笔或签字笔填写,不得使用铅笔或圆珠笔填写。
8.1.3 原始记录应永久保存。
8.2原始数据的处理方法
8.2.1程控校验台在使用过程中,必须严格按检定规程要求制定检定方案(校验点),计算机采集的原始数据必须按要求保存。
8.2.2计算机采集的原始数据必须定期备份。
8.2.2计算机采集的原始数据如采用网络(局域网)集中管理,必须按要求将校验数据上传至网络数据库中。
8.2.3网络(局域网)数据库的原始校验数据必须定期、可靠的进行备份,校验数据永久保存。
8.3检定结果、证书
8.3.1按检定规程中“检定结果的处理”执行。
二:常用测量器具的使用注意事项
根据“测量器具的选择原则”,选用适当的测量器具进行测量。测量器具的计量工作应遵循测量器具的保养、检修、鉴定计划,确保所用量检具精度、灵敏度、准确度。测量器具的正确使用方法,请参照使用说明书或相关参考资料,轻拿轻放、保持清洁、防锈、防振,合理存放保管。
一、平板
根据“测量器具的选择原则”,选用适当的测量器具进行测量。测量器具的计量工作应遵循测量器具的保养、检修、鉴定计划,确保所用量检具精度、灵敏度、准确度。测量器具的正确使用方法,请参照使用说明书或相关参考资料,轻拿轻放、保持清洁、防锈、防振,合理存放保管。
1、钢制平板一般用于冷作放样或样板修整;铸铁平板除具有钢制平板用途外,经压砂后可作研磨工具;大理石平板不须涂防锈油脂,且受温度影响较小,但湿度高时易变形。
2、0、1、2级平板一般作检验用,3级平板一般作划线用。
3、平板安放平稳,一般用三个支承点调整水平面。大平板增加的支承点须垫平垫稳,但不可破坏水平,且受力须均匀,以减少自重受形。
4、平板应避免因局部使用过频繁而磨损过多,使用中避免热源的影响和酸碱的腐蚀。
二、样板直尺和平尺
1、样板直尺使用时不得碰撞,应确保棱边的完整性,手握持绝热板部分,避免温度影响响精度和产生锈蚀。
2、测量前,应检查尺的测量面不得有划痕、碰伤、锈蚀等缺陷。表面应清洁光亮。
3、平尺工作面不应有蚀蚀、斑痕、鳞片、凹坑、裂缝以及其他缺陷。平尺应无磁性。
4、一般应按不同要求选用不同精度的平尺。
三、直角尺
1、00级和0级直度角尺一般用于检验精密量具;1级用于检验精密工件;2级用于检验一般工件。
2、使用前,应先检查各工作面和边缘是否被碰伤。角尺的长边的左、右面和短边的上、下面都是工件面(即内外直角)。将直尺工作面和被检工作面擦净。
3、使用时,将直度角尺靠放在被测工件的工作面上,用光隙法鉴别工件的角度是否正确。注意轻拿、轻靠、轻放,防止变曲变形。
4、为求精确测量结果,可将直度角尺翻转180度再测量一次,取二次读数算术平均值为其测量结果,可消除角尺本身的偏差。
四、万能角度尺
1、使用前,先将万能角度尺擦拭干净,再检查各部件的相互作用是否移动平稳可靠、止动后的读数是否不动,然后对零位。
2、测量时,放松制动器上的螺帽,移动主尺座作粗调整,再转动游标背面的手把作精细调整,直到使角度尺的两测量面与被测工件的工作面密切接触为止。然后拧紧制动器上的螺帽加以固定,即可进行读数。
3、测量完毕后,应用汽油把万能角度尺洗净,用干净纱布仔细擦干,涂以防锈油,然后装入匣内。
五、游标卡尺
1、使用前,应先把量爪和被测工件表面的灰尘、油污等擦干净,以免碰伤游标卡尺量爪面和影响测量精度,同时检查各部位的相互作用。如尺框和微动装置移动是否灵活,紧固螺钉是否能起作用等。
2、检查游标卡尺零位,使游标卡尺两量爪紧密贴合,用眼睛观察应无明显的光隙,同时观察游标零刻线与尺身零刻线是否对准,游标的尾刻线与尺身的相应刻线是否对准。最好把游标卡尺量爪闭合三次,观察各次读数是否一致。如果三次读数虽然不是零,但读数三次完全一样,可把这数值记下来,在测量时,加以修正。
3、使用时,要掌握好量爪面同时工作表面接触时的压力,既不能太大,也不能太小,刚好使测量面与工件接触,同时量爪还能沿着工件表面自由滑动,。有微动装置的游标卡尺,应使用微动装置。
4、在游标卡尺读数时,应把游标卡尺水平地拿着朝亮光方向,使视线尽可能地和尺上所读的刻度线垂直,以免由于视线的歪斜而引起读数误差。最好在工件的同一位置多次测量,取它的平均值。
5、测量外尺寸时,读数后,切不可从被测工件上猛力抽下游标卡尺,应将量爪张开后拿出;测内尺寸读数后,要使量爪沿着孔的中心线方向滑动,防止歪斜,否则将使量爪磨损、扭伤、变形或使尺框走动,影响测量精度。
6、不能用游标卡尺测量运动着的工件。这样,容易使游标卡尺受到严重磨损,也容易发生事故。
7、不准以游标卡尺代替卡钳在工件上来回拖拉。使用游标卡尺时不可用力同工作撞击,以防损坏游标卡尺。
8、游标卡尺不要放在强磁场附近,(如磨床的磁性工作台上)以免使游卡尺感受磁化,影响使用。
9、使用后,应将游标卡尺擦拭干净,平放在专用盒内,尤其是大尺寸游标卡尺。注意防锈、主尺弯曲变形。
六、高度游标卡尺
1、使用前,应检查底座工作面是否有毛刺或擦伤,底座的工作面和检验用的平板是否清洁,量爪是否完好,是否紧固等。
2、搬动高度尺时,应握持底座,不允许抓住尺身,否则容易使高度尺跌落或尺身变形。
3、测量高度尺寸时,先将高度尺的底座贴合在平六、高度游标卡尺
1、使用前,应检查底座工作面是否有毛刺或擦伤,底座的工作面和检验用的平板是否清洁,量爪是否完好,是否紧固等。
2、搬动高度尺时,应握持底座,不允许抓住尺身,否则容易使高度尺跌落或尺身变形。
3、测量高度尺寸时,先将高度尺的底座贴合在平板上,移动尺框的量爪,使其端部与平板接触,检查高度尺的零位是否正确。然后,将尺框的量爪提高到略大于被测工件的尺寸,拧紧微动装置的紧固螺钉,旋动微动螺母,使量爪端部与被测工作表面接触,紧固尺框上的紧固螺钉,即可读得被测高度。
4、划线时,装上划线量爪,按所需划线的高度尺寸调节尺框,先固紧微动装置的紧固螺钉,然后旋动微动螺母使高度尺寸准确地对准所需划线的尺寸,再将尺框紧固后即可进行划线。划线时底座应贴合平台,平稳移动。
七、深度千分尺
1、用螺旋拧紧的可换测量杆,由于拧紧程度不同,直接影响示值。因此,在使用前或更换测杆后,必须进行校正。
2、测量前,应清洁底板的测量面和工件的被测量面,并去除毛刺。被测量工件要具有一定的表面粗糙度。
3、测量时,应使底板与被测工件表面保持紧密接触。测量杆中心轴线与被测工件的测量面保持垂直。
4、测量杆的端部易磨损,应经常校对零位是否正确。零位的校对可应用圆筒式校对量具或采用二块尺寸相同的量块组合体进行。
八、外径千分尺
1、在测量前,必须校对其零位,也即通常所称的对零位。对于测量范围0~25毫米的千分尺,校对零位时应使两测量面接角;对于测量范围大于25毫米时,应在两测量面间安放尺寸为其测量下限的对量棒后进行测量。调整零位,必须使微分筒上的棱边与固定套管上的“0”线垂合,同时要使微分筒上零线对准固定套管上的纵刻线。
2、使用时应该用手握住隔热装置,否则会增加测量误差。一般情况下,应注意外径千分尺和被测工作具有相同的温度。
3、千分尺两测量面将与工件接触时,要使用测力装置,不要直接转动微分筒。
4、千分尺测量轴的中心线要与工作被测长度方向相一致,不要歪斜。
5、千分尺测量面与被测工作相接触时,要考虑工作表面几何形状。
6、在测量被加工的工件时,工件要在静态下测量,不要在工件转动或加工时测量,否则易使测量面磨损,测杆扭弯,甚至折断。
7、按被测尺寸调节外径千分尺时,要慢慢地转动微分筒或测力装置,不要握住微分筒挥动或摇转尺架,以致使精密测微螺杆变形。
九、杠杆千分尺
1、测量前应首先校对微分筒零位和杠杆指示表的零位。0-25毫米杠杆千分尺可使用两测量面接角直接进行校对,25毫米以上的杠杆千分尺用0级调整棒或用4等量块来校对零位。
2、杠杆千分尺直接测量是将工件正确置于杠杆千分尺测砧与测微螺杆之间,调节微分筒使表盘上指针有适当示值,并应拔动拔叉几次,示值必须稳定,此时,由千分尺微分筒的读数加上表盘上的读数即为工件实际尺寸。
3、杠杆千分尺比较测量可用量块作标准调整杠杆千分尺,使测微杠杆指针位于零位,紧固微分筒后,在指示表上读数,可避免微分筒示值误差的影响,提高测量精度。
4、成批测量应按被测工件的公称尺寸,调整杠杆千分尺示值(可用量块进行),然后,根据公差要求,转动公差带指杆调整节螺钉,调节公差带。测量时,只需观察指针是否在公差带范围内即可确定工件是否合格。
5、测量曲面间或刃面间的距离,应摆动杠杆千分尺或被测工件,在指针的返折处读数。
十、内测千分尺
1、校对零位时,应用经鉴定合格的标准环规或量块和量块附件组合体,不宜选用外径千分尺,否则不能保证其精度。
2、内测千分尺测量内尺寸时,仅能按量爪测量面长度进行测量。
3、测量时,测量位置必须安放正确。测量孔时,用测力装置转动微分筒,使量爪在径向的最大位置和在轴向的最小距离处与工件相接触。
4、不得把两量爪当作固定卡规使用,以免量爪的量面加快磨损。
十一、内径百分表和内径千分表
1、在测量前须根据被测工件的尺寸,选用相应尺寸的测头,调整内径千分表零位。使用后也要对零位,以便观察内径千分表变化情况。
2、在调整及测量工作中,内径百分表的测头应与环规及被测孔径垂直,即在径向找最大值,在轴向找其最小值。测量槽宽时,在径向及轴向找其最小值。具有定心器的内径百分表在测量量内孔时,只要将仪器按孔的轴线方向来回摆动,其最小值即为孔的直径。
3、内径千分表读数值的精度比内径百分表高,更应注意使用不当带来的影响。
4、测量杆外面是套管,套管外还有塑料管,手只能捏在塑料管上,不要将人体的热传到内径千分表测量杆上。
十二、 百分表、千分表
1、百分表应固定在可靠的表架上,根据测量需要,可选择带平台的表架或万能表架。
2、百分表应牢固地装夹在表架夹具上,但夹紧力不宜过大,以免使装夹套筒变形卡住测杆,应检查测杆移动是否灵活。夹紧后不可再转动百分表。
3、测量前须检查百十二、 百分表、千分表
1、百分表应固定在可靠的表架上,根据测量需要,可选择带平台的表架或万能表架。
2、百分表应牢固地装夹在表架夹具上,但夹紧力不宜过大,以免使装夹套筒变形卡住测杆,应检查测杆移动是否灵活。夹紧后不可再转动百分表。
3、测量前须检查百分表夹牢又不影响其灵敏度,为此可检查其重复性,即多次提拉百分表测杆略高于工件高度,放下测杆使之与工件接触,在重复性较好的情况下,才可以进行测量。
4、在测量时,应轻轻提起测杆,将工件移至测头下面,缓慢下降测头,使之与工件接触。不准把工件强迫推入至测头下,也不准急骤下降测头,以免产生瞬时冲击测力,给测量带来误差。在测头与工件表面接触时,测杆应有0.3~1毫米的压缩量,以保持一定的起始测量力。
5、测杆与被测工件必须垂直,否则将产生较大的测量误差。
6、测量圆柱形工件时,测杆轴线应与圆柱形工件直径方向一致。
7、根据工件的不同,应选择合适形状的测头进行测量。如可用平测头测量球形的工件,可用球面测头测量圆柱形或平表面工件,可用小测头或曲率很小的球面测头量测凹面或形状复杂的表面。测量薄工件时须在正反方向上各测量一次,取最小值,以免由于工件弯曲,不能正确反映其尺寸。
8、测量杆上不要加油,以免油污进入表内,影响表的传动机构和测杆移动的灵活性。
十三、杠杆百分表和杠杆千分表
1、测杆(杠杆短臂)的有交效长度直接影响测量误差,因此在测量工作中必须尽可能使测杆的轴线垂直于工件尺寸。如果由于特殊工件的测量需要或无法调整测杆轴线使工件尺寸与测量线重合时,可将测量值乘上相应修正值,对测量量结果加以修正。
2、表的各工作面均不应有碰伤、斑点、锈蚀及明显的划痕等外观质量。测杆及指针的回转应灵活、平稳(无阻滞、跳动和卡住现象),测杆应能自其中央位置在不小于正负90度范围内平稳的扭动,并且能在任意位置上作用可靠,指针与其回转轴的配合应牢固,表圈与主体的配合应无明显松动,并且转动平滑、静止可靠,表盒与表圈配合应紧密。
十四、圆锥量规
1、圆锥量规用于检验内、外圆锥的圆角实际偏差的大小和锥体直径。被测内圆锥用圆锥塞规检验,被测外圆锥用圆锥环规检验。圆锥角偏差的大小用涂色法检定。
2、注意避免碰伤,远离磁场,用后擦干净,涂防锈油,装入盒内存放。
十五、圆柱量规
1、检验孔用圆柱塞规,检验轴用圆柱环规(卡规)。测量时,量规和工件测量圆柱面都应擦拭干净,涂油后对中轻轻塞入,不可强行用力。
2、测量时,必须把通规和止规联合使用。只有当通规能够通过被测孔或轴,同时,止规不能通过被测孔或轴时,该孔或轴才是合格品。
3、圆柱量规的保养存放同圆锥量规。
十六、螺纹塞规、螺纹环规
1、螺纹通规具有完整的牙型,螺纹长度等于被测螺纹的旋合长度;螺纹止规具有截短牙型,螺纹长度为2个~3个螺距。螺纹通规用来模拟被测螺纹的最大实体牙型,检验被测螺纹的作用中径的实际尺寸;螺纹止规用来检验被测螺纹的单一中径。
2、被测螺纹如果能够与螺纹通规自由旋合通过,与螺纹止规不能旋入或者旋合不超过2个螺距,则表明被测螺纹的作用中径没有超出其最大实体牙型的中径。单一中径没有超出其最小实体牙型的中径,被测螺纹合格。
十七、螺纹规
1、螺纹规主要用于低精度螺纹工件的螺距和牙形角的检验。螺纹样板的各工作面均不应有锈蚀、碰伤、毛刺以及影响使用或外观质量的其它缺陷。样板与护板的连接应能使样板围绕轴心平滑地转动,不应有卡住或松动现象。
2、测量螺纹螺距时,以螺纹样板组中齿形钢片作为样板,卡在被测螺纹工件上,如果不密合,就另外换一片,直到密合为止,这时该螺纹样板上记的尺寸即为被测螺纹工件的螺距。应尽可能利用螺纹工作部分长度,把螺纹样板卡在螺纹牙廓上,使测量结果较为正确。
3、测量牙形角时,把螺距与被测螺纹工件相同的螺纹样板靠放在被测螺纹上面,然后检查它们的接触情况,如果有不均匀间隙的透光现象,说明被测螺纹的牙形不准确。这种测量方法只能粗略判断牙形角误差的大概情况。
十八、半径规(R规)
1、使用时,应依次以不同半径尺寸的样板,在工件圆弧表面处作检验,当密合一致时,该半径样板的尺寸即为被测圆弧表面半径尺寸。
2、外观及成套性要求同螺纹规。
十九、塞尺
1、塞尺的测量精度一般为0.01毫米。
2、测量时,应先用较薄的一片塞尺插入被测间隙内,若仍有空隙,则挑选较厚的依次插入,直至恰好塞进而不松不紧,该片塞尺的厚度即为被测间隙大小。若没有所需厚度的塞尺,可取若干片塞尺相迭代用,被测间隙即为各片塞尺尺寸之和,但误差较大。
3、由于塞尺很薄,容易折断,使用时应特别小心,使用后应在表面涂以防锈油,并收回到保护板内。
4、塞尺的测量面不应有锈迹、划痕、折痕等明显的外观缺陷。
三:超声波流量计的性能和使用
1.原理介绍
目前通常采用两种类型的超声波流量计,一种为多普勒超声波流量计,另一类为时差式超声波流量计。多普勒型是利用相位差法测量流速,即某一已知频率的声波在流体中运动,由于液体本身有一运动速度,导致超声波在两接收器(或发射器)之间的频率或相位发生相对变化,通过测量这一相对变化就可获1.原理介绍
目前通常采用两种类型的超声波流量计,一种为多普勒超声波流量计,另一类为时差式超声波流量计。多普勒型是利用相位差法测量流速,即某一已知频率的声波在流体中运动,由于液体本身有一运动速度,导致超声波在两接收器(或发射器)之间的频率或相位发生相对变化,通过测量这一相对变化就可获得液体速度;时差型是利用时间差法测量流速,即某一速度的声波由于流体流动而使得其在两接收器(或发射器)之间传播时间发生变化,通过测量这一相对变化就可获得流体流速。目前采用了时差式超声波流量计。
2.安装方法介绍
目前通常采用三种安装方式:W型,V型,Z型。根据不同的管径和流体特性来选择安装方式,通常W型适用于小管径(25~75mm),V型适用于中管径(25~250mm),Z型适用于大管径(250mm以上),总之,为了提高测量的准确性和灵敏度,选择合适的安装方式,使得测量信号(即差值)与二次仪表相匹配。
为了保证仪表的测量准确度,应选择满足一定条件的场所定位:通常选择上游10D、下游5D以上直管段;上游30D内不能装泵、阀等扰动设备。
3.流量计的使用
(1)零流量的检查
当管道液体静止,而且周围无强磁场干扰、无强烈震动的情况下,表头显示为零,此时自动设置零点,消除零点飘移,运行时须做小信号切除,通常可流量小于满程流量的5%,自动切除。同时零点也可通过菜单进行调整。
(2)仪表面板键盘操作
启动仪表运行前,首先要对参数进行有效设置,例如,使用单位制、安装方式、管道直径、管道壁厚、管道材料、管道粗糙度、流体类型、两探头间距、流速单位、最小速度、最大速度等。只有所有参数输入正确,仪表方可正确显示实际流量值。
(3)流量计的定期校验
为了保证流量计的准确度,我们进行定期的校验,通常我们采用更高精度的便携式流量计进行直接对比,利用所测数据进行计算:误差=(测量值-标准值)/标准值,利用计算的相对误差,修正系数,使得测量误差满足±2%的误差,即可满足计量要求。该操作简单方便,可有效提高计量的准确度。
4.结束语
流量是企业能源消耗的指标,是企业生产过程中受探重要参数之一,流量仪表得到越来越多的应用,随着科学技术的飞速发展,人们对高精度、高可靠性、高智能化仪表备受欢迎。
四:超音波检测仪在设备预防保养中的具体应用
虽然有些人可听到约21,000Hz,但超音波通常是指频率高过20,000Hz的波段。因为超音波是高频的,所以是短波。性质不同于可听到的音波或低频音波。低频音波比高频音波需要较少的声音能量来通过相同的距离。超音波探测仪所用的超音波技术通常是指空测(Air-borne)超音波。
超音波实际上是由所有形式的摩擦所组成的。例如将姆指与食指互相摩擦,就会产生超音波范围内的信号。虽然可能会隐约地听到这个摩擦声,但是使用超音波探测仪却会听到极响亮的声音。会听到极响的声音是因为超音波探测仪将超音波信号转到可听音范围并加以放大。因为超音波是相当低的振幅,所以放大是很重要的性能。虽然大部份运转中的设备都会溢射出明显的可听音,然而在溢射的音波中,超音波最重要。在预防保养中有人会由简单的听音以决定轴承损坏。但在超音波范围内的变化常常会因为无法被接收到而忽略。当轴承在可听音的范围听起来是损坏时,已经需要立刻换修了。超音波提供可预测的侦断能力。当超音波范围内的音波开始改变时,仍有时间来计划适当的维修。在测漏方面,超音波提供快且正确的方法来定位微小及粗大的泄漏。因为超音波是短波,所以在泄漏端可以清楚、大声地接收到泄漏的超音波成份。在噪杂的工厂,超音波的特性使其更为明显有用。大部份工厂的声音会盖掉泄漏的低频成份,使得无法使用可听音检查。因超音波探测仪对于低频声无反应,只听泄漏的超音波成份,所以借由扫瞄测试区,使用者可以快速找出泄漏源。
压缩空气泄漏检测
压缩空气泄漏是工厂最大的浪费之一;同时泄露会造成系统压力降低,甚至造成执行机构动作迟缓或拒动;也会造成空压机负荷增大,浪费10-15%的电能,缩短空压机电机寿命。因此,压缩空气系统均需定期(每年至少3-4次)进行检查,及时发现泄露并维修。而泄漏气体无色无味,泄漏产生的噪音在工厂环境下无法听到,给人们检测带来困难。U-SDT超音波170型设备状态巡检仪应用先进的数字净化技术检测压缩空气泄漏,将人无法听到的高频超声转化为听得见的声音,通过耳麦进行泄漏监听。使泄漏检测工作简单易行,即使在最吵闹的工业环境下也能检测出来,从而为您节约大量资金。
轴承状态监测
摩擦力监测直接表明设备的相对健康状况,使用超声检测仪跟踪高频摩擦力,可及时获知设备的润滑状态和其它机械部件(轴承、齿轮、耦合器、泵叶轮)的运行状态信息。定期检测,作为预测性维修组成部分,大大先于低频检测仪器发现故障。提前故障报警、合理计划、大大节省突发事件带来的维护费用。
利用U-SDT超音波170型设备状态巡检仪测量数据,然后下载至电脑,进行状态跟踪和报警监测。同时可以通过选择一个非接触温度测量探头或接触式温度测量模块,检测温度参数,有助于综合诊断结果的精确性。
润滑状况监测
AVM-声学振动监测跟踪高频轴承能量,以决定正确的润滑间隔,并预测轴承何时进入它的第一个磨损阶段。
过多的给电机注油会导致润滑剂挤入绕组线圈,引起短路和更严重的破坏。润滑条件下,轴承给转动机械的生命周期带来负面影响。那么,你如何能让它操作适中呢?U-SDT超音波170型设备状态巡检仪会你实时掌握加多少润滑油适中。
当相对于基准数据的增加量超过8dBuV,表明轴承需要润滑。加油过程中采用接触式探头,在轴承润滑过程中通过声振动监测可以确保合适的润滑量,防止润滑油过度。
蒸汽却水器检查
不断上升的能源消耗使蒸气却水器成为一种昂贵的设施。最典型的故障是阀门故障,占30~40%。发生故障的阀还提供被污染的低质量蒸汽以及危险的水锤。
U-SDT超音波170型设备状态巡检仪就仿佛给检查者一个阀门的“内部视角”,把高频声波噪声翻译成接触源本地化的音频,检查者不会被上下游的环境噪声所干扰。
蒸气却水器上、下游的温度测量通常能对故障疏水器发出警报。可以通过选择一个非接触温度测量探头,进一步加强蒸气却水器的检查。
阀门和液压系统:系统在线时,阀门内部阻塞或泄漏可以被准确地发现。使用U-SDT超音波170型设备状态巡检仪检查液压回路故障来找出内部泄漏快速而轻松。U-SDT超音波170型设备状态巡检仪的“接触模式”沿回路采集样本读数。检查员能清楚地确定流动方向,更重要的是故障源,即使在高噪声区域。液压柱塞上穿过密封的内部泄漏在油中产生微小气泡,随着它们从压力侧到达无压侧,它们依次“爆裂”。这些小爆炸产生超声波能量,容易在U-SDT超音波170型设备状态巡检仪的耳机中检测到。调节检测器的频率来消除干扰的超声波。
泵气蚀:气蚀通常是泵被要求运转在超出其规格的工况下的结果。小气穴在叶轮的背后发展。这些气泡破坏性地影响泵的内部组件,包括蚀损叶轮表面并留下疤痕。
纸浆厂、化学厂、水处理厂的维修人员非常清楚气蚀现象对泵部件的破坏作用。超声检测仪可以在泵气蚀现象早期将其检测出来。在使用超声检测的日常预防性维修计划中,气蚀现象检查更为频繁。将接触探头抵靠泵壳,通过检测仪器耳迈探听气泡爆破发出的声响,如果现象严重,故障声响就像电影院爆米花机发出的声音。这种检测性工作可以节省巨大的潜在消耗。
锅炉、热交换器、和冷凝器泄漏:用U-SDT超音波170型设备状态巡检仪扫描锅炉、热交换器和冷凝器中的外压力或真空泄漏。聆听相同的、与压缩气体和真空泄漏有关的吵闹声。作为定期预测维护的一部分,所有管道连接、法兰、密封和进出门都应接受检查。
往复式压缩机:往复式压缩机阀门开和关使内部燃烧发动机“呼吸”。这些阀门变脏或炭化时,它们的效率降低。尽管有缺陷的阀门的特征是熟悉的泄漏的嘈杂或紊乱声,正确就位的阀门应该是安静的。来自阀门的信号可以用U-SDT超音波170型设备状态巡检仪的软件分析。实时波形分析将反映代表阀门泄漏的严重锯齿峰。用U-SDT超音波170型设备状态巡检仪MD和数据管理软件跟踪这些变化趋势并保存到电脑上。
电气检查
当绝缘子周围的空气被电离时,会产生化学反应,腐蚀金属部件,削弱绝缘物的绝缘能力。电晕放电产生的高能量将导致机械部件严重损坏,造成非预期性停运和对成千上万的服务客户造成影响,严重的可导致火灾和爆炸出现。特别是工厂中由电气原因引起的火灾和爆炸会因现场危险和有毒化学物的存在产生严重的连锁反应。
应用传统的红外成像技术可以发现肉眼所无法察及的热点现象。但是电晕、电弧、电痕等现象并不一定伴随明显的升温现象;并且环境高温掩饰了这些现象。但是,这些想象却产生明显的超声噪音,可利用超声检测设备进行检测。超声波检测系统完善了绝缘检测工作,使您可以探听到绝缘子故障、线套、变压器、端套、避雷针等故障声响。高压系统的超声检测弥补了热像技术的不足。
应用范围:
●输电和配电线路
●变电站检查
●开关传动装置
●变压器
●局部放电
●闪弧、漏电痕迹和电晕
●无线电/电视接口
密闭性能——风噪声和漏水
为运输部门提高车辆密闭性开发的质量控制应用。把超声波发射器放在容器内部,由于其属性,这些波能可以穿透小孔,在容器外使用U-SDT超音波170型设备状态巡检仪检测,检查者能迅速找出缺陷源,它们可能变成潜在的漏水或风噪点。目前的使用部门:
海洋工业—货船的舱口盖
汽车—汽车漏风和漏水
航空—飞行器和直升机的完整性
交通—卡车、巴士、火车
建筑—建筑外墙完整性
核设施—围墙完整性
军事—潜艇、飞行器、航天器
行业应用:
一般产业:轴承、阀、蒸汽却水器检测、空压机、热交换器、压缩空气系统、压力及真空漏、齿轮和齿轮箱、导管、高压配电柜、电气开关、接线盒、继电器。
化学及石化业:压力容器及管道的内外气液测漏、轴承状态监测、蒸汽却水器、蒸汽阀和液压系统检查、热交换器、泵浦【含气蚀】、马达、压缩空气泄漏检测、齿轮、齿轮箱、高压配电柜、电气开关。
气体及气体传输业:空压机阀分析、压力容器及管道的内外气液测漏、阀门、轴承。
橡胶及轮胎业:压力容器及管道的内外气液测漏、、蒸汽却水器、阀门、轴承、电气开关、泵浦、马达。
纸浆及造纸业:蒸汽却水器、轴承监测【含低转速】、热交换器、压力容器及管道的内外气液测漏、泵浦【含气蚀】电气开关。
发电及输配电业:锅炉、热交换器、冷凝器泄漏、阀门、轴承、泵浦、涡轮机、电气开关、变压器、局部放电、闪弧、漏电、电晕、继电器、绝缘端子。
航空及太空业机舱压力泄漏、驾驶舱、氧气系统、油箱、发动机、轮胎裂缝、油压阀、热气管、充气滑行梯、救生艇、氮气系统、压缩空气系统、轴承。
汽车及交通工业:汽车漏风、漏水【品管和出厂检查】、轴承【含机器人】、空调系统泄漏。
航海业:综合水密测试、水密门【闸门】、舱壁、空压系统、阀门、热交换器、蒸汽却水器、柴油喷射时序、冷凝器、氮气泄漏、轴承、冷冻系统泄漏、泵浦、空压机、电气开关、接线盒、继电器。
货运及客运业:风噪音、水泄漏、气压刹车、空调系统泄漏。
铁道运输业:气压刹车、轴承、水泄漏、空调系统泄漏、电气开关、柴油喷射时序。
材料及复合材料业:真空袋、高温高压釜、阀门、泵浦的轴承。
纺织业:轴承、阀、压力容器及管道的内外气液测漏、蒸汽却水器。
食品加工业:蒸汽却水器检测、阀、热交换器、轴承、泵浦、马达、压力及真空泄漏、电气开关、接线盒、继电器。
工程、特种车辆及吊车业:泵浦气蚀、阀泄漏、接管周围的空气泄漏、轮胎裂缝、轴承、齿轮。
废水处理业:轴承、阀、压力容器及管道的内外气液测漏。
工厂、建物及地面:轴承、空气处理机、泵浦、马达、空压机、压力泄漏、蒸汽却水器、阀、冷却器、变压器、断路器、继电器、建物外表泄漏如气渗透和水泄漏。
五:传统的产品开发过程的特点及其存在的问题
传统的产品开发过程是一个串行过程,是分阶段进行的。开始阶段,只有设计工程是开发和设计产品样品,然后转给制造工程师制定生产的工艺方法,进行试制,生产供应人员准备材料配件和组织生产,最后由销售人员负责产品销售。
与当前出现的新的产品开发过程--并行工程相比,传统的这种串行的产品开发过程存在如下一些问题:首先,整个开发周期长;其次,在产品设计阶段往往缺乏考虑生产实际,而引起许多返工,结果浪费了大量开发成本和时间,甚至给以后的生产带来沉重负担;最后,所开发的产品可能并不是适合市场需要的最佳设计,而不得不重新开发。
打桩机械使用管理的探讨
桩基础是建设工程中应用较广泛、发展迅速的基础形式,在我国东南沿海地区尤为如此。打桩机械是桩基础施工的主要设备,长期以来使用管理很不规范,设备安全事故时有发生。2002年,浙江省建设厅发文要求加强打桩机械的使用技术管理。在这项工作的开展过程中,经过现场调研、实际操作,对打桩机械的使用管理进行了一些探索。
1打桩机械的现状
1)型式规格多样浙江沿海地区是典型的软土地基,而浙江西部又以山区为主,因此在桩基础的设计上各区域形式多样。如宁波地区常采用静压沉拔法,以承载力作为指标进行沉管桩施工,而温州、浙北地区则采用振动沉拔打摩擦桩,农村个人建房更多的是采用搅拌或人工挖土桩。此外,锤击、静压、钻孔等沉桩形式也广泛应用于工业与民用建筑工程中,因此,打桩机械在型式规格上具多样性。
2)设计制造质量参差不齐根据施工现场情况的统计,除工程钻机外,仅有不到10%的打桩机械经过专业的设计和制造,其它一般是仿造、拼凑而成的设备,其机械制造工艺粗糙,随意改变设备的规格参数,电气保护不完善等问题普遍存在。
3)产品标准有待完善近年来打桩机械主流产品的型式规格有了很大的变化,但产品标准没有相应的更新。除了行业标准JG/T5017-1999《液压式压桩机》适用于全液压静压桩机外,卷扬机压桩机无相应的行业产品标准给予规范。
4)使用管理不统一对于打桩机械,政府没有强制监管的要求,有关部门很难对桩机生产单位、使用单位进行相对有效的管理。
2打桩机械使用管理
针对浙江地区打桩机械使用管理的现状,2002年,浙江省建设厅发文要求加强打桩机械的使用技术管理,并授予浙江省建科院作为这项工作的主要承担单位,在省建设科技推广中心的协助下,根据打桩机械的特点和现状,提出了一套打桩机械检测和评级相结合的管理办法,简称“打桩机械测评管理”,并进行了试运行,收到了初步的效果。
2.1完善打桩机械的技术要求
在技术要求中,关系到桩机安全使用的项目列为关键项目,并明确判废标准。为了保证高塔形的甲类桩机的稳定性,统计出各种规格立柱在满足结构稳定性前提下立柱截面与立柱长度数据集,和整机高度与桩机重量、接地尺寸满足整机抗倾覆稳定性要求下的数据集,供现场检测时查阅。此外,为了逐步淘汰技术状况不良的桩机,以桩机出厂年限、受力结构质量情况、维修保养情况、设计的合理性等方面作为依据制订了桩机分级标准。
六:齿轮测量仪器
为了正确测量和评定产品质量,齿轮测量仪器通常应按照我国国家标准GB/T10095-2001(等同于ISO1328:1997)的渐开线圆柱齿轮精度标准所规定的精度项目、精度评定方法以及规定的公差,对产品齿轮进行快速、高效、可靠的测量。由于市场(如汽车行业)对齿轮测量不断提出新的更高要求,因此齿轮测量精为了正确测量和评定产品质量,齿轮测量仪器通常应按照我国国家标准GB/T10095-2001(等同于ISO1328:1997)的渐开线圆柱齿轮精度标准所规定的精度项目、精度评定方法以及规定的公差,对产品齿轮进行快速、高效、可靠的测量。由于市场(如汽车行业)对齿轮测量不断提出新的更高要求,因此齿轮测量精度项目也应不断有所发展,齿轮测量仪器也应有所创新,使测量功能不断增强,以满足新的需求。
齿轮测量仪器通常由仪器主机、坐标或位移传感器、测头装置、测量拖板数控驱动系统、测量系统电气装置与接口,以及计算机等主要部分组成。随着关键精密零部件生产专业化、标准化、模块化,尤其是近年来信息技术、计算机技术、精密机械制造技术以及精密测量技术的发展,推动了齿轮测量仪器的研制与开发。新的控制软件和测量软件的开发显得更为重要。
(1)CNC齿轮测量中心
从上世纪80年代开始,齿轮测量中心的开发受到众多齿轮测量仪器制造商的重视;90年代逐步形成了系列化产品推向市场。CNC齿轮测量中心是信息技术、计算机技术和数控技术在齿轮测量仪器上集成应用的结晶,是坐标式齿轮测量仪器发展中的一个里程碑。该仪器实质上是含有一个回转角坐标的四坐标测量机——圆柱坐标测量机,主要用于齿轮单项几何精度的检测,也可用于(静态)齿轮整体误差的测量。
德国KLINGELNBERG的P系列齿轮测量中心,其特点是采用了专利的三维数字式高精度光栅测量头(使用了HEINDENHAIN的超高精度光栅);性能稳定的优质铸铁床身,高性能直线电机驱动系统;高精度滚珠轴系和密珠滚动导轨。仪器精度达到德国标准1级。据报道该厂生产并经精化的一台P65齿轮测量中心,被英国国家齿轮计量实验室选定,作为英国齿轮精度传递及标定的基准仪器。美国M&M的齿轮测量中心,其三维高精度电感测量头;花岗石基座;精密气浮轴系以及精密直线滚动体结构导轨,成为该仪器的特色(近年也采用了直线电机驱动),仪器测量不确定度为2μm。德国MAHR的GMX275采用的模拟量测量头,可选择扫描或单点采样方式,可以按0.1°间距转动,使测头的测尖能处于被测齿面的法面上,仪器测量不确定度在测量空间内为(2.3μm+L/200)。齿轮测量中心除了能测量圆柱渐开线齿轮,还能测量齿轮滚刀,插齿刀,剃齿刀等齿轮刀具,以及蜗杆、蜗轮、凸轮轴等复杂型面的回转体零件。国外齿轮测量中心厂商,大多还开发了适用于不同制式锥齿轮的测量软件和锥齿轮加工机床的参数修正软件,这有益于加快锥齿轮的首件试切。通过接口或网络的信息集成,将测量机、锥齿轮设计及锥齿轮加工机床连接一起,构建成锥齿轮闭环制造系统——将试切锥齿轮几何形状的测量信息,转换成相应机床参数的调整信息后反馈到机床,实现锥齿轮加工的CAD/CAM/CAT,使锥齿轮的“零废品”制造成为可能(可惜目前还未见国内应用的相关报道);选用相关软件,还能用于反求工程对工件参数进行测定。高精度和一机多能的特点,使齿轮测量中心更适合于工厂计量站使用。
日本的齿轮测量仪器制造商,在我国市场经过近十年的沉寂后近年来亮相频繁。大阪精机在GC-HP系列齿轮测量仪器的基础上,开发出CNC电子创成式的CLP系列齿轮测量仪器。特别值得一提的是最近在国内参展亮相的东京技术仪器公司(Tokyo Technical Instruments Inc.)。在2003年底上海中国国际齿轮传动、制造技术及装备展览会上该厂首次展出TTI-300E型CNC齿轮检测仪,据称其质量较小的测头部件能单独在径向运动,便于快速测量齿轮齿距偏差。密珠轴系的主轴回转精度可达0.03μm,仪器测量重复性达到0.5μm。除了能对渐开线齿轮高精度测量外,该仪器还能对齿轮刀具(如滚刀、剃齿刀、插齿刀)以及蜗轮蜗杆进行测量。该公司产品近年在中国已售出30余台(主要集中在台资企业)。
近年来,国产CNC齿轮测量中心有了长足的发展,哈尔滨量具刃具厂、哈尔滨精达公司都先后成功开发出了系列产品。哈量的3903A齿轮测量中心,经过几年努力,仪器精度和测量速度据称已达到或接近KLINGELNBERG公司产品的先进水平。精达公司作为后起之秀,发展引人瞩目,其JD、JDS系列齿轮测量中心,目前在国内产品中销量最多。国产齿轮测量中心的质量和性能不断提高,已经具有和国外产品竞争的能力。不过在仪器精度、稳定性,尤其在测量软件(如弧锥齿轮的测量软件)、仪器故障诊断功能等方面,和国外还有一定差距。令人欣慰的是国内齿轮量仪制造商已有共识,已联合高校院所协同攻关努力缩小差距;随着性价比的迅速提高,参与市场竞争能力的增强,国产齿轮测量中心的发展前景看好,在国内市场所占比重将会越来越大。
(2)齿轮啮合检查仪
①齿轮单面啮合滚动点扫描测量仪
这类仪器在我国曾得到大力开发与生产,特别适合摩托车汽车齿轮批量生产现场的质量检测和生产工艺监控。成都工具研究所研制的CNC蜗杆式齿轮整体误差测量仪是一个典型实例,至今已在国内市场销售200余台,少量销往国外。它的特点是采用跳牙磨薄测量蜗杆与被测齿轮啮合,对齿轮齿面进行滚动点扫描测量。测量信息丰富,测量效率高。德国FRENCO公司最近推向市场的URM齿轮误差滚动扫描测量仪的测量原理完全类同于我国齿轮整体误差测量技术。该仪器可称为平行轴齿轮式齿轮整体误差测量仪,它采用高精度圆光栅作为角度传感器,特殊测量齿轮为测量元件,测量基本单元是测量齿轮上特制的测量棱线,分别为齿廓测量棱线和齿向(螺旋线)测量棱线。测量仪器的不确定度为3.5~4.5μm,测量重复性为2~3μm。测量时间1~2分钟,测量齿轮使用寿命约20万次。该产品已在德国福特汽车厂、大众汽车厂得到应用。成都工具研究所生产的CSZ500A、B型锥齿轮整体误差测量仪,是滚动点扫描测量技术在锥齿轮测量上的应用范例。测量锥齿轮的齿廓、齿向测量棱线的制作采用了自行开发的专利技术,仪器测量重复性可高达1~2μm,可测量锥齿轮的齿形、齿向、齿距偏差,齿面形貌偏差,切向综合偏差以及接触区。测量时间取决于大小锥齿轮齿数,通常为5~10分钟。
②齿轮双面啮合检查仪
近年来,由于计算机、精密光栅传感器以及数控技术的应用,传统的齿轮双面啮合检查仪经过技术改造提升,整体水平有了质的改变,分析功能增强。哈尔滨量具刃具厂的智能双面啮合齿轮测量仪配备了笔记本电脑、长、圆光栅传感器、直流伺服电机和单片机数据采集,能对齿轮的径向综合偏差、一齿径向综合偏差、径向跳动等进行测量外,还能对毛刺、划伤、磕碰等缺陷进行判定。随着信息产业的发展,信息、办公机器以及照像机、玩具行业等用小模数齿轮(尤其是塑料齿轮)产量大增,质量要求也越来越高,小型齿轮双面啮合检查仪市场需求相应增加。2003年上海展览会上就展出了日本东京技术仪器和大阪精机的齿轮双面啮合检查仪。据东京技术仪器公司介绍,他们的TF-40NC是世界上第一台CNC齿轮双面啮合检查仪,其特点除了自动校零点、显示最大、最小和中心距平均值外,还能对基准(测量)齿轮的径向振摆进行自动补偿。除了MARPOSS的M62系列、大阪精机的GTR-PC、北井产业的KGT等产品外,我国的哈尔滨精达测量仪器有限公司也生产用于工位检测、具有计算机数据处理功能的齿轮双面啮合检查仪。
③齿轮单面啮合检查仪
齿轮单面啮合检查仪又称为齿轮副传动精度检查仪或齿轮滚动检验机。典型实例是美国GLEASON公司的凤凰HCT500、德国KLINGELNBERG公司的GKC60 CNC锥齿轮滚动检验机。它装有高精度圆光栅,可以测量锥齿轮、圆柱齿轮副的传动精度——切向综合偏差,以及加载加速时的三维结构噪音分析、齿面接触斑点,用以评定传动副配对质量。我国原内江机床厂最近与重庆大学合作,成功研制出国产CNC锥齿轮滚动检验机,为赶超国外先进水平做出了贡献。小模数齿轮刀具制造商日本小笠原开发的MEATA-3型齿轮副传动精度检测仪,可以测量蜗杆蜗轮副、内外直/斜圆柱齿轮副、锥齿轮副、端面齿轮副等的传动误差,仪器分辨率为1角秒。
(3)齿轮在线测量分选机
这类仪器主要应用于批量生产汽车轿车齿轮质量的最终检测,以保证齿轮变速箱的装配总成质量。由英国MOORE公司制造、美国ITW出产的齿轮在线自动分选机,实质上是一种改型的齿轮双面啮合在线检测分选机。除了能测量齿轮径向综合偏差、齿厚、齿轮加工毛刺及磕碰缺陷以外,由于配备了特殊的二维齿向测量机构,仪器还能测量双啮齿向偏差和双啮齿向锥度偏差等齿轮误差。该仪器适用于车间现场,能满足批量生产汽车齿轮100%的在线检测和自动分选的要求。该机测量速度快,每小时可测300~600个齿轮;使用不同的工装夹具,可分别对内、外齿轮,盘、轴齿轮进行测量;配有计算机数据处理系统和SPC统计分析软件,能对齿轮加工过程和工艺状况进行监测和预报;此外,它还具有仪器自身故障自动诊断功能。仪器重复性精度指标为:齿厚4μm,径跳3μm,齿向4μm,毛刺7μm。据称美国、德国的汽车制造厂都配备了类似仪器,以对齿轮质量和加工进行有效监控。大阪精机的AG系列齿轮自动分选机也在日本得到了很好的应用。
(4)激光齿轮测量仪
有关激光齿轮测量仪,近年日本报道较多。大阪精机近年开发用于基准传递、渐开线样板检测的CNC高精度齿轮测量仪,采用了高精度气浮主轴,气浮导轨,高精度长、圆编码器的同时,还采用了激光测长系统进行齿面精度检测。据报道仪器测量精度(重复精度)0.2~0.3μm。日本AMTEC公司的G3-SYSTEM 50非接触式齿轮测量仪采用了激光全息技术,实现了精确、高速测量。该仪器是一台由伺服电机驱动X、Y、Z、C轴运动的四轴(圆柱)坐标测量机。仪器配置了CONOPROBE激光全息测量头,当其物镜为HD25mm时,测头的绝对精度<1μm,重复性1σ<0.2μm,工作区域为0.65mm。该仪器可测量渐开线直、斜齿轮和花键、螺纹等,今后还将可以测量蜗杆、伞齿轮等。齿轮模数小至0.1mm,直径1~50mm,齿宽0.1~100mm,齿数4~200。由于采用激光非接触测量方式,仪器可以测量齿面上非渐开线齿根部分几何形状,专门开发的仿真软件可以模拟求得被测齿轮与其配对齿轮啮合时的传动误差,进行相应的FFT频谱分析;所测数据和分析数据还可通过LAN共享。
(5)超精密三坐标测量机
日本松下电器产业开发了采用原子力测头的超精密三坐标测量机,精度为0.01μm。用它测量齿轮时,由于测头只能沿垂直方向运动,所测齿轮受到一定限制。但是在测量限定齿数的实物样板时,测量精度可达到纳米级。测量样板所用测针的顶端曲率半径为2μm,因而可以测量齿面粗糙度。随着我国齿轮制造业的快速发展,随着渐开线圆柱齿轮精度国家标准GB/T10095-2001(等同于国际标准ISO1328:1997)的公布、宣传和贯彻,我国齿轮测量技术和齿轮测量仪器的发展方向更明,步伐更快。齿轮测量技术已成为先进齿轮制造技术中不可或缺的一个重要组成部分。随着齿轮质量要求的不断提高,新的齿轮精度评定指标的出现将推动齿轮精度标准的不断发展,齿轮测量技术和齿轮测量仪器也将不断发展。近年来,中国齿轮专业协会在组织、引导我国齿轮制造业、提高行业整体齿轮制造技术和质量方面,做出了卓有成效的努力;中国仪器仪表学会机械量测试仪器分会对于齿轮测量仪器的发展,给予了关注和支持。因此,我们有理由相信我国齿轮测量仪器制造业必将实现新的振兴。
七:根据形状特征选定合适的测量系统
我们知道,大凡现代制造业需要检测的工件,一般分为以上三类,箱体类工件,所谓箱体类工件就是指那些由基本几何元素(点、线、面、圆、圆柱、圆锥、球)组成的几何工件,包括齿轮箱工件,发动机箱体,机床加工部件或者是由简单的自由形状曲面组成的冲压模、铸模、玻壳工件等等,在完成这类工件检测时,要求工件的几何尺寸能我们知道,大凡现代制造业需要检测的工件,一般分为以上三类,箱体类工件,所谓箱体类工件就是指那些由基本几何元素(点、线、面、圆、圆柱、圆锥、球)组成的几何工件,包括齿轮箱工件,发动机箱体,机床加工部件或者是由简单的自由形状曲面组成的冲压模、铸模、玻壳工件等等,在完成这类工件检测时,要求工件的几何尺寸能够严格按照图纸或设计要求,三坐标测量机通过采集工件的几何数据来确定相应的位置、形状、尺寸、特征位置以及相关配合尺寸的情况。因此,能够反应不同的几何尺寸和形状以及他们之间的相互配合,就要求测量机能够具有良好的灵活性、精度、速度并便于使用。坐标测量机的一个重要特性就在于它可以测量各种形状、尺寸的工件,可靠性好,速度快,因此在尺寸验证和生产质量控制方面发挥着重要作用。
与箱体类工件相对应的是复杂几何形状工件,这类工件主要由具有明确数学定义的复杂曲线曲面构成,例如各种类型的齿轮,齿轮加工刀具,凸轮轴,配对螺旋压缩机转子部件,蜗杆蜗轮以及步进齿轮等等。对于复杂几何形状工件,有许多特定的测量技术,如扫描测量机、多测头扫描测量机等。利用高精度的扫描技术,这些系统可检测工件的外形和轮廓,与原始的CAD模型进行比较和最优化以确定偏差。测量机专用的应用软件模块,通过精确的软件算法,能够完成对各种复杂形状的评价和分析。
根据被测工件的形状不同而选定适当的测量设备:
由于CAD技术的广泛应用和五轴数控铣床的出现,尤其是汽车工业、模具工业的迅猛发展,轮廓形的、自由曲面形状的复杂工件的加工难题被克服,并伴以大量的设计、引用。这出现在各类冲模、模具、压铸件、塑料模具、以及一些家电:如电话、计算机键盘;或者是一些大型的自由曲面:如汽车车身、飞机的构件以及船体等等。
与测量箱体类工件所不同的是,箱体类工件只需采集有限的能够定义起规则形状的点,就可以准确判断箱体类工件特征之间的形状、尺寸和位置;而自由曲面却需要采集大量表面点的数据以确定其形状。在测量自由曲面的情况下,扫描可称为是一种快速测量大量点并同时精确定义尺寸、形状和位置的好方法。
配备模拟扫描测头的测量机,能够进行连续扫描测量,并且不间断地将大量测量数据反馈到计算机进行处理。扫描一般分为两种模式:开环和闭环。开环扫描是对形状已经预知的工件而展开的,在这种情况下,测头能够始终接触工件,并沿着预定的路径进行测量,控制软件同时计算出大量采集点的数据与理论数据的偏差。“在制品”与“设计品”的结果比较可以各种图形格式进行便于理解的显示。开环扫描的特点是速度快。闭环扫描是一种高精度的技术,尤其是在对于复杂轮廓形状,如模具、和一些具有比较复杂、小特征以及三维自由曲面工件的数字化时非常有用。一些特定的扫描测量软件,能够允许客户在计算机屏幕上选定计划扫描的区域,并可根据预先的扫描策略自动产生完整的工件检测程序,扫描路径优化并避免障碍。产生数字化点云不仅能够下载到CAD/CAM工作站与名义值进行比较,还可以还可以通过测量机软件的强大CAD功能进行比较和分析。
钣金件是目前越来越多的一类被测工件,这主要使用在车身的制造。我们知道,汽车车身的构成是一个多级分类系统:首先由钣金件连接成为分总成,分总成然后又成为下一步装配的部件。最终的车身质量,将是由这每一级装配过程而累积的。通过测量机进行车身各装配阶段的质量控制,我们可以判断出出现超差的原因。测量机可以被安装在车身装配的各个环节,从而能够系统地发现并纠正偏差,从而提高了过程控制的质量。
水平臂测量机、检测机器人和特殊设计的桥式测量机代表了最为经济有效的对于这种大批量、高负载、薄壁件工件的解决方案,包括各种钣金件、分总成、塑料件和玻璃件。这些测量系统,具有便于整合、高效率、灵活性强、精度高、具有可扩展模块、高可靠性和高承载能力,从而能够适应自动化柔性制造流程。
功能强大的专用软件使得这种测量系统能够解决钣金件特征工件的测量应用。包括了特定的钣金件测量程序,能够自动测量薄壁件,快速显示被测特征,从而可以进行实时的检测和判断。
八:大型引风机叶轮的动平衡问题及对策
一、叶轮产生不平衡问题的主要原因
叶轮在使用中产生不平衡的原因可简要分为两种:叶轮的磨损与叶轮的结垢。造成这两种情况与引风机前接的除尘装置有关,干法除尘装置引起叶轮不平衡的原因以磨损为主,而湿法除尘装置影响叶轮不平衡的原因以结垢为主。现分述如下。1.叶轮的磨损干式除尘装置虽然可以除掉烟气中绝大部分大颗粒的粉尘,但少量大颗粒和许多微小的粉尘颗粒随同高温、高速的烟气一起通过引风机,使叶片遭受连续不断地冲刷。长此以往,在叶片出口处形成刀刃状磨损。由于这种磨损是不规则的,因此造成了叶轮的不平衡。此外,叶轮表面在高温下很容易氧化,生成厚厚的氧化皮。这些氧化皮与叶轮表面的结合力并不是均匀的,某些氧化皮受振动或离心力的作用会自动脱落,这也是造成叶轮不平衡的一个原因。2.叶轮的结垢经湿法除尘装置(文丘里水膜除尘器)净化过的烟气湿度很大,未除净的粉尘颗粒虽然很小,但粘度很大。当它们通过引风机时,在气体涡流的作用下会被吸附在叶片非工作面上,特别在非工作面的进口处与出口处形成比较严重的粉尘结垢,并且逐渐增厚。当部分灰垢在离心力和振动的共同作用下脱落时,叶轮的平衡遭到破坏,整个引风机都会产生振动。
二、解决叶轮不平衡的对策
1.解决叶轮磨损的方法对干式除尘引起的叶轮磨损,除提高除尘器的除尘效果之外,最有效的方法是提高叶轮的抗磨损能力。目前,这方面比较成熟的方法是热喷涂技术,即用特殊的手段将耐磨、耐高温的金属或陶瓷等材料变成高温、高速的粒子流,喷涂到叶轮的叶片表面,形成一层比叶轮本身材料耐磨、耐高温和抗氧化性能高得多的超强外衣。这样不仅可减轻磨损造成叶轮动平衡的破坏,还可减轻氧化层产生造成的不平衡问题。选用引风机时,干式除尘应优先选用经过热喷涂处理的叶轮。使用中未经过热喷涂处理的叶轮,在设备维修时,可考虑对叶轮进行热喷涂处理。虽然这样会增加叶轮的制造或维修费用,但却提高叶轮的使用寿命l~2倍,延长了引风机的大修周期。从而降低了引风机和整个生产系统的运行成本,综合效益很好。
三、解决叶轮结垢的方法
(1)喷水除垢:这是一种常用的除垢方法,喷水系统装在引风机的机壳上,由管道、3个喷嘴(1个位于叶轮出口处,2个位于进口处)及排水孔组成。水源一般为自来水,压力约0.3MPa。这种方法通常还是有效的。缺点是每次停机除垢的时间较长,每月需停机数次进行除垢。影响机组的正常使用。(2)高压气体除垢:该系统采用与喷水系统相似的结构,但其管道为耐高压管道、专用的喷嘴和高压气源。这种装置对叶片的除垢是快速有效的,它可以在引风机正常停机的间隙,开启高压气源,仅用数十秒的时间即可完成除垢。由于操作简单方便,一天可以进行许多次,不但解决了人工除垢费力、费时的问题,还明显降低了整个机组的生产成本。问题是用户是否有现成的高压气源(压力在0.8~1.5MPa之间,可以用压缩空气或氮气),否则,需要专用的高压压缩机设备。(3)气流连续吹扫除垢:从结构上讲,连续吹扫装置不需要外部气源,它利用引风机本身的排气压力,将少量的烟气(额定风量的1%~2%)从引风机的内部引向专用喷嘴,喷嘴位于叶轮的进口,以很高的速度将烟气咳射到叶片的非工作表面,这种吹扫是连续地,它随着引风机的开启而开始,不但将刚刚粘到叶片上的粉尘吹掉,还可防止粉尘沉积加厚,且无需停机除垢。该装置结构简单、对引风机改动量很小,防结垢效果很好,是一种很有发展的新技术。3.叶轮动平街的校正无论是采用热喷涂处理的叶轮,还是采用各种方法除垢的叶轮,其效果都不会一劳永逸。引风机在长期使用后,仍会出现振动超过允许上限值阶情况。此时,叶轮的不平衡问题只能通过动平衡校正来解决。以往叶轮的动平衡校正通常是在动平衡机上进行的,这对使用中的引风机,特别是大型风机是很不方便的。因此,现场动平衡技术近年来越来越得到人们的重视。它与以往的方法相比主要的优点为(1)避免繁琐的拆装工作,节省了拆装和运输费用,缩短了维修时间;(2)保存了原有的安装精度,提高了整个引风机系统的平衡精度。其测试方法简述如下。测试设备:现场动平衡仪型号:HG—3538测试步骤:(1)在风机轴上贴反光条,测得初始振动值:通频振幅Vrmso,工频振幅Vo,相角φo;(2)测得加试重后振动值:通频振幅Vrmsl,工频振幅V1,相角φ1,自动求得动平衡解算结果(配重值和加配重的角度);(3)加配重后,测剩余振动值:通频振幅Vrms2,工频振幅V2,相角φ2,只要能满足振动验收标准即可。测试时间:对熟练的现场测试人员,完成上述工作只需l~2小时。现场动平衡技术是一种成熟、实用的维修技术,它可以简便、快捷和经济地解决不平衡问题。
九:电动绞盘的工作原理与使用方法
工作原理
绞盘的种类很多,有电动绞盘、利用汽车发动机机械动力带动的绞盘以及用液压泵操作的绞盘等,越野者使用最多的要数电动绞盘了。电动绞盘是从汽车本身获得动力来驱动马达带动绞索的。这种绞盘很方便,因为可以站在任何地方通过遥控器上的旋钮进行操纵。它最大的优点就是只要电池还有电就可以使用。
但是,绞盘内马达的功率一般只有几马力,这么小功率的马达何以能拖动一辆沉重的汽车亦或是其它重物呢?秘密就在减速器的使用上。即便马达只能发出较小之力,但减速器却能将其转变为强大之力。不同的绞盘制造商正是利用这个原理才制造出了不同的产品。
市场上大部分绞盘都是使用行星齿轮做减速器。行星齿轮的优点是体积较小而产生的减速比相对较大,而且齿轮的接触点较多,使用寿命较长。绞盘通常都安装在较狭小的空间内,因此越小越轻就越好。行星齿轮既能达到这一要求,同时又能产生较大的减速比,因此再理想不过了。
简单地说,绞盘内部的工作机制是:从汽车来的电力首先带动马达,而后马达带动鼓轮转动,鼓轮又带动主动轴,主动轴再带动行星齿轮,进而产生强大的扭力。随后,扭力被传回到鼓轮,鼓轮便带动绞盘。马达和减速器之间有一个离合器,能通过一个把手来开关。制动单元在鼓轮内,当绞索绷紧时,鼓轮就自动锁住。
在实际运用中,有些辅助物品是安全顺利使用绞盘时必不可少的,如手套能安全保护手部。此外,如果要把绞盘固定在一棵树上,还需要一条带子、一个u形吊耳以及一个紧线滑轮。带子是用来固定支点的.其理想长度为1.5—2.o米;u形吊耳能将钩子与带子及绞盘连接起来.所以最好多准备几种尺寸的吊耳;用双线或三线,改变拖拉方向时,则需要一个紧线滑轮。操纵绞盘简而言之可分三个步骤:安装、固定支点和拖拉。
绞盘的安装
使用绞盘当然得从安装开始。这一步并不复杂,但却是最重要的一步,因为它直接关系到以后各步骤及绞盘的使用效果。这里最重要的是注意绞索鼓轮的状况,开始之前及整个使用过程中都要确保绞索的均匀缠绕.具体安装过程如下:
1、插入遥控器。将遥控器连线端头插入绞盘。
2、不要让遥控器连线悬垂。如果你是驾车者,在驾驶座上操作遥控器,那么把多余的连线绕在车侧后视镜上,工作起来会方便得多。
3、拉开绞索,用遥控器将绞索放出一点然后打开安装在绞盘侧面的绞索钩。
4、打开离合器。注意,一定要打开钩子以后再打开离合器。
5、用手握住绞索钩。将绞索从鼓轮上拉下时,用一只手握住钩子,这样无论把绞索拉得多长,都不会够不着钩子。
6、将绞索拉到支点后,锁上离合器。
至此绞盘准备完毕。
固定支点
如果想把车向前拉,一定要有一个安全的地方固定支点,支点也一定要能承受汽车的全部重量。最基本的原则是朝车运动的正前方拉,不要出现角度。越野驾驶中,最常用的支点是树。但是,如果用绞盘营救另一辆被陷的车,救援车也可以当作支点,不过在这种情况下,一定要挡住车轮,使之不能滚动,即保证援救车不会移动。
不管使用什么样的绞盘,如果没有安全的支点,就无法充分发挥其潜力。也就是说,固定支点是使用绞盘时至关重要的一步。
在使用绞盘时,还需要一根带子来连接绞盘、支点及绞索钩和u形吊耳。如果绞盘没有足够的力量用单线拖动重物,就需要用双线增强其力度,这时还需要一个紧线滑轮。
还有一点要注意,即用树作支点时,要使用带子最宽的部分,以免带子勒到树皮里毁坏树木,而且一定要将带子的左右两端分别绑在吊耳两侧,两边的带子长度要一样。
开始拖拉
用绞盘进行拖拉的具体步骤为:
1、先检查鼓轮。开始之前,一定要保证绞索整齐地绕在鼓轮上。
2、如果绞索脱出,应防止它来回甩动。如果绞索绷断了,来回甩动的绳索可能非常危险。但是,这种危险可以避免,只要在绷紧的绞索上放一块垫子就行了。
3、开始拖拉,如果用绞索拉自己的车子,而你又要在车上开车的话,最好有一个人在车外帮助你。这样,驾驶者可以根据车外指挥者的指令,在车上操纵绞盘。
4、如果绞索绞在一起了,一定要把它拉开。绞索绕上鼓轮时很容易交叉或是在一侧变得不平整。因此,要密切注意它的状态。
5、当车能够自由行走时,拖拉就完成了。一旦回到平地上,要检查车辆和线的状况。如果能够不靠外力开动车子,使用绞盘拖拉的过程就结束了。
6、把绞索卷好。拉紧绞索,小心地送回去。如果绞索在鼓轮上交叉或扭曲,先要完全解开,然后再重卷。
7、最后放好钩子。当绞索只剩最后一点时,把钩子绑在绞盘侧面。然后把剩下的一点绞索卷起来,把钩压住。
8、拆下遥控器。
第四篇
一:如何选用合适的探针
进行有效探测的关键因素之一是进行测头探针的选择,是否能够触测到特征并在接触时保证一定的精度是使用者应当重点考虑的事情。目前,探针的种类很多,包括了各种形状和不同的制作材料。本文将重点对探针的主要细节进行描述,以帮助您为不同的检测任务选择合适的探针。
什么是探针?
进行有效探测的关键因素之一是进行测头探针的选择,是否能够触测到特征并在接触时保证一定的精度是使用者应当重点考虑的事情。目前,探针的种类很多,包括了各种形状和不同的制作材料。本文将重点对探针的主要细节进行描述,以帮助您为不同的检测任务选择合适的探针。
探针是坐标测量机的一部分,主要用来触测工件表面,使得测头的机械装置移位,产生信号触发并采集一个测量数据。一般的探针都是由一个杆和红宝石球组成。
通过需要测量的特征,您可以判断应当使用探针的类型和尺寸。在测量过程中,要求探针的刚性和测尖的形状都达到尽可能最佳的程度。
探针几个主要的术语:
A:测针直径
B:总长
C:杆直径
D:有效工作长度 (EWL)
总长:指的是从探针后固定面到测尖中心的长度
有效工作长度 (EWL):指的是从测尖中心到与一般测量特征发生障碍的探针点的距离
选择探针的原则:
为保证一定的测量精度,在对探针的使用上,您需要:
探针长度尽可能短:探针弯曲或偏斜越大,精度将越低。因此在测量时,尽可能采用短探针。
连接点最少:每次将探针与加长杆连接在一起时,您就额外引入了新的潜在弯曲和变形点。因此在应用过程中,尽可能减少连接的数目。
使测球尽可能大
主要原因有两个:
使得球/杆的空隙最大,这样减少了由于“晃动”而误触发的可能
测球直径较大可削弱被测表面未抛光对精度造成的影响
RENISHAW探针系列介绍
测尖的材料-----
红宝石:
最常见的测球的材料是红宝石,因为红宝石是目前已知的最坚硬的材料之一。红宝石球具有良好的表面光洁度,并具有优异的耐压强度和抗碰撞性。
只有极少的情况不适宜采用红宝石球,如下两种情况下,推荐采用其他材料制成的测尖:
第一种是在高强度下对铝材料制成的工件进行扫描。主要原因在于材料吸引,基于一个称为“胶着磨损”的现象会在触测过程中发生。在这种情况下,一个较好的选择是氮化硅。
第二种情况是对铸铁材料工件进行高强度扫描,这时会在红宝石表面产生“磨损”。在这种情况下,推荐使用氧化锆球。
氮化硅:
氮化硅拥有许多与红宝石同样的特性。它是一种非常坚硬并可抗磨损的瓷,并可加工成高精度的球,并进行高度表面抛光。氮化硅与铝材料不吸引,因此不会产生红宝石球上出现的磨损。但是,氮化硅在扫描钢表面时呈现较多的磨损,因此其应用最好定义为测量铝。
测量。
氧化锆:
氧化锆球是一种特别坚韧的陶瓷材料,其硬度和耐磨性接近红宝石,基于其表面属性,使其是扫描钢工件表面的理想选择。
杆材料:
探针的杆一般是由无磁性的不锈钢制成,大多具有2mm或更多的测球直径,杆长度可达到30mm。在这种情况下,不锈钢杆具有良好的刚性质量比。
碳化钨
碳化钨杆是在测量采用1mm测球的细杆情况下,或者是超长达到50 mm杆情况下具有最好的刚性。在这种情况下,重量会成为影响因素,因为弯曲会造成刚性损失。
陶瓷
在测球直径大于3 mm的情况下,或者是长度大于30 mm,陶瓷杆相对钢具有更好的硬度。较碳化钨,重量更轻,同时由于在碰撞过程中易碎,而为测头提供更好的保护。
碳纤维 (RENISHAW GF)
有许多等级的碳纤维材料,RENISAHW GF具备良好的硬度指标,在纵向和扭矩方面,同时具有特别轻的重量。
RENISHAW GF对于长度在50mm以上的探针来说,具有最佳的刚性质量比。
探针的形状
直探针
结构最简单的探针系统包括球度非常好的工业红宝石球,杆材料可以选择。
红宝石是非常硬的材料,做成的探针的磨损量最小。它的密度也非常低,这样针尖质量最小,从而可以避免由于机器运动或振动而造成的探针误触发。
使用的杆可以有多种材料可供选择 – 不锈钢,碳化钨,陶瓷和各种特殊的碳纤维材料“Renishaw GF”。 这些结构简单的红宝石探针更适合于多种检测应用场合。探针的有效的工作长度(EWL)是杆在触测被测元素之前红宝石球的变动范围。
如何来选择球的尺寸和探针的EWL是由待检测的元素的尺寸决定的。尽可能选择大的红宝石探针球和尽可能短的杆,可以保证最大的球/杆距离,这样可提供更有效的EWL。使用更大一些的红宝石球可以降低待测组件表面粗糙度的影响。
当使用长的探针和加长杆组合来测量时,不推荐使用标准的动态触测测头,由于这种情况下使用时探针容易弯曲变形,刚性会降低,精度也会损失。这和使用其他类型的测头如允许有弹性变形的测头,它们的触测力非常低,允许使用长的探针和加长杆组合,而不会带来明显的精度损失。
星型探针
这些探针组合在一起允许你使用多探针测头来测量复杂的元素和孔。四个或五个红宝石探针安装在刚性的不锈钢中心上。可提供标准尺寸探针,也可以选择不同的探针,你可以使用五方向探针和任一个RENISHAW提供的探针来组合星型测头。
星型探针可用于检测多种不同的元素。使用多探针测头可以有效降低检测时间。减少在测量诸如边缘或凹槽等内部特征时移动测头到极限点的需要。可以使用星型测头在Z方向进行有效的检查,这是由于探针可以探测到探针体的直径范围外侧。星型探针上的每个探针都要求校准,这和单探针校准方式一样。
圆盘探针
这些探针用于测量钻孔的切口和凹槽,通常用星型测头是探测不到的。可以将它们想象成球度非常好的球“截面”,有多种直径选择和厚度选项。所有的旋转调整和增加中心探针的能力都是RENISHAW圆盘探针的触测范围,使其具有柔性和易于使用。
用简单圆盘的“球型边缘”来探测和使用相当的大探针球是同样有效的。然而,使用球型探争时,球表面的小区域接触工件,而薄的圆盘却要求精细的角度校正,以便保证正确地触测待测工件。
简单圆盘仅仅要求一个直径的验证数据(通常在环行量规中),但只限制在X 和 Y 两个方向中。 考虑探测深的钻孔底部会带来的额外的柔性变形,圆盘也允许有带螺纹的中心以便可以固定中心测杆(接近圆盘也是有限的)。
特殊应用的探针
多种专用探针可以用来测量多类元素诸如:螺纹体,薄截面材料,工具箱以及其他专业应用。
圆柱探针
用于探测薄壁材料的孔。此外,各种带螺纹的元素可以被探测,螺纹中心被定位。球端圆柱探针允许多角度采集数据和在X,Y,Z三个方向探测,这样可以进行表面检测。
尖探针和陶瓷中空球状探针
设计尖状探针是为了检测螺纹体,特殊的点和划线。圆端尖探针允许更精确的测量和特征元素的探测。可以用于更小的孔的检测。
陶瓷材料的中空球状探针对于探测X,Y和Z三个方向比较深的元素和钻孔都是理想的。仅需要一个探测杆。在这个范围有两型号是直径18 mm和30 mm。这些探针通常被设计与TP2/TP20/TP200和TP6来配合使用。大直径球的探测可减小粗糙表面的影响。
二: 如何正确选购温湿度测量仪表
由于采用不同的温湿度测量原理,温湿度仪表多种多样,在选用时要考虑用户的实际应用环境和要求,如量程、输出和显示、安装方式、采样方式、气体种类、材料和结构、控制监测要求、环境危险性等。除此之外,还要重视性价比和维护工作量等因素:
1.性价比:选用温湿度仪表时,不能仅
由于采用不同的温湿度测量原理,温湿度仪表多种多样,在选用时要考虑用户的实际应用环境和要求,如量程、输出和显示、安装方式、采样方式、气体种类、材料和结构、控制监测要求、环境危险性等。除此之外,还要重视性价比和维护工作量等因素:
1.性价比:选用温湿度仪表时,不能仅考虑价格低就好,应该综合价格和性能来选择。这包括价格、寿命、维护、校验成本。
2.校验:校验的方法和是否容易作要考虑,即使你并不需要高精度的结果。对于在现场和原地校验方便的仪器会节省您工作量。
3.坚固耐用:湿度计的传感器和外壳要考虑到能否经受冷凝、干燥、极限温度、灰尘、化学、或其它污染。
4.质量可靠性、平均寿命:质量不好判断时,可以从总体印象出发,考察质量鉴定和出厂标准,考察生产厂家的历史、信誉、市场占有和应用情况,名牌产品比一般产品要好,专业厂家的产品比一边厂家的要好,咨询其它用户也是一个很好的方法。
5.适应性:使用情况不是单一一种时,要考虑仪表的适应性。
6.更换性:一般希望湿度计能互换使用或其它的探头来配合你的主机。
8.备用性:备品备件对于大多数的用户都是不可缺少的,考察供应商是否可以方便准时的提供所需的备品备件。
9.售后服务:有否保证书,维修和服务协议。
选择了恰当合适的温湿度测量仪表,会提供您的工作效率,减轻工作量,给您和您的生产都带来益处。
三:三坐标测量机的日常维护及保养注意事项
三坐标测量机做为一种精密的测量仪器,如果维护及保养做得及时,就能延长机器的使用寿命,并使精度得到保障、故障率降低。
一.开机前的准备
1.三坐标测量机对环境要求比较严格,应按合同要求严格控制温度及湿度;
2.三坐标测量机使用气浮轴承,理论上是永不磨损结构,但是如果气源不干净,有油.水或杂质,就会造成气浮轴承阻塞,严重时会造成气浮轴承和气浮导轨划伤,后果严重。所以每天要检查机床气源,放水放油。定期清洗过滤器及油水分离器。还应注意机床气源前级空气来源,(空气压缩机或集中供气的储气罐)也要定期检查;
3.三坐标测量机的导轨加工精度很高,与空气轴承的间隙很小,如果导轨上面有灰尘或其它杂质,就容易造成气浮轴承和导轨划伤。所以每次开机前应清洁机器的导轨,金属导轨用航空汽油擦拭(120或180号汽油),花岗岩导轨用无水乙醇擦拭。
4.切记在保养过程中不能给任何导轨上任何性质的油脂;
5.定期给光杆、丝杆、齿条上少量防锈油;
6.在长时间没有使用三坐标测量机时,在开机前应做好准备工作:控制室内的温度和湿度(24小时以上),在南方湿润的环境中还应该定期把电控柜打开,使电路板也得到充分的干燥,避免电控系统由于受潮后突然加电后损坏。然后检查气源、电源是否正常;
7.开机前检查电源,如有条件应配置稳压电源,定期检查接地,接地电阻小于4欧姆。
二.工作过程中:
1.被测零件在放到工作台上检测之前,应先清洗去毛刺,防止在加工完成后零件表面残留的冷却液及加工残留物影响测量机的测量精度及测尖使用寿命;
2.被测零件在测量之前应在室内恒温,如果温度相差过大就会影响测量精度;
3.大型及重型零件在放置到工作台上的过程中应轻放,以避免造成剧烈碰撞,致使工作台或零件损伤。必要时可以在工作台上放置一块厚橡胶以防止碰撞;
4.小型及轻型零件放到工作台后,应紧固后再进行测量,否则会影响测量精度;
5.在工作过程中,测座在转动时(特别是带有加长杆的情况下)一定要远离零件,以避免碰撞;
6.在工作过程中如果发生异常响声或突然应急,切勿自行拆卸及维修。
三、操作结束后
1.请将Z轴移动到下方,但应避免测尖撞到工作台;
2.工作完成后要清洁工作台面;
3.检查导轨,如有水印请及时检查过滤器。如有划伤或碰伤也请及时与本公司联系,避免造成更大损失;
4.工作结束后将机器总气源关闭。
四:生产现场的测量机
使用在传统计量室的测量机(CMMs),在许多情况下不能够在过程控制方面提供及时有效的解决方案。目前,可以直接将测量机安装在车间现场,使之成为制造流程中不可缺少的一部分。把制造过程纳入控制,从而对任何的异常都能够马上采取行动。在线测量或靠近生产线进行测量,能够显着减少调整生产线的时间,从而缩短新品投放使用在传统计量室的测量机(CMMs),在许多情况下不能够在过程控制方面提供及时有效的解决方案。目前,可以直接将测量机安装在车间现场,使之成为制造流程中不可缺少的一部分。把制造过程纳入控制,从而对任何的异常都能够马上采取行动。在线测量或靠近生产线进行测量,能够显着减少调整生产线的时间,从而缩短新品投放市场的时间。测量机逐渐地取而代之,可以补充传统专用量具的不足。实际上,量具在测量速度上无可匹敌,但有时其局限同样是不可接受,尤其是它只能完成相对测量(即与样板进行比较),这样就缺乏灵活性。
采用“车间现场的灵活性”概念,允许公司的尺寸质量控制策略得以发展。用传统的“基于错误的调整”的检测方法来判断工件是否在公差范围内,只是在出现异常时才发现产生故障的原因。这种方法可通过更有效地“控制的调整”方法取而代之,即可实时地检查过程趋向,预防有缺陷工件的产生,并为优化制造过程提供必要的信息。
对用户来说,测量机所需要的一个主要特性就在于有效地适应车间现场尺寸控制的应用需要,也就是:良好的动态特性以适应合适的取样数率;一定水平的精度;保证符合制造的工件符合设计公差的要求;便于使用,即使是没有特殊计量知识背景的操作者也能够使用;方便的上、下料操作;在需要的情况下,需要整合在制造过程中,在不影响正常的测量机操作的情况下,能够脱机产生测量程序;为测量机提供避免环境影响的必要保护,并可保障操作者的人身安全。
基于以上的原因,适合车间的测量机采用了特定的技术方案,使得机器能够更好的抵御外界环境的影响。
环境温度
环境温度和温度梯度是测量机保障测量机精度的最为关键的因素。一方面,国际标准考虑到物理实体的尺寸在参考温度20°C下为标准;另外一方面,一般的制造环境的温度条件不尽相同,并随着时间和空间上的温度变化而有所不同。一般情况,在不考虑车间现场环境的改善,使温度不发生大幅度变化的前提下,车间现场的温度范围在18°C到35°C之间,24小时内温度梯度的变化在10°C之内。
直接将测量机安装在车间现场,并使之成为制造过程不可缺少的组成部分。
温度如何对测量机造成影响
很明显,温度上升时,物质会膨胀。具备高导热系数的材料,比如铝,往往会快速调整其温度与外界温度的差异。它们通常对温度梯度非常敏感,并能够快速达到温度平衡。具有低导热率的材料(例如花岗石、铸铁),受温度环境变化的影响就比较慢,它们对于快速的温度梯度变化的影响就不敏感,它们保持温度的时间就比较长,尺寸变化的也比较慢。在这两种情况下,在梯度出现时为获得正确的测量结果,需要采用温度补偿技术,使得测量结果能够回归到理想状况下。还需要考虑温度因素对于被测工件的影响,因为检测结果的可靠性将与两者有着密切的关系。为便于分辨,将区分与测量机相关的问题和与工件相关的问题。一般情况下的环境条件与国际标准环境温度条件(20°C)有所不同,这并不是一个大问题。在温度条件稳定的情况下,能够加以预测和补偿。
大多数测量机在设计上力求确保其部件的线性膨胀,从而可通过线性补偿的方法将所有的测量结果自动补偿至20°C条件下。在实际操作中,温度的快速变化(温度时间梯度)、温度的空间变化(温度空间梯度)往往会产生在测量机整个空间的不均匀变化,从而引发测量机几何上的变形。在这种情况下,通常比较难于进行补偿。测量机是使用各种不同的材料制成的,每种材料的特性也有所不同,该因素在这种现象中起着关键作用。为帮助用户正确地评定和比较测量机的性能,采用的规定(例如ISO)需要制造商说明测量机保证精度情况下的温度条件(绝对温度, 温度梯度、时间和空间上的温度变化)。
材料和结构
多年来,测量机的制造商关于材料的选择和相关的补偿方法形成两个明显的学派。这样使得采用低温度传导率材料和采用高温度传导率材料的车间型测量机并存。前者在短时间内比较稳定,但在中长期就会短暂延迟;后者反应迅速,能够快速达到温度平衡。一般情况下,最好的选择是根据结构的尽可能对称。解决方案是能够可靠地反应测量机的几何结构模型,从而对模型进行补偿。基于合理设计的刚性结构当然是非常重要的因素。比如测量机精密三角梁的截面提供了良好的刚性、质量参数。
采用同等跨距分布的空气轴承,三角截面的重心较低,这样使得机器刚性更好、更加稳固。
无论采用那种补偿系统,在车间现场是不可能获得与温控间同等水平的精度和可靠性。
结构温度补偿
正如我们所看到的,线性温度补偿仅能够补偿车间环境下的部分测量机精度。鉴于此,Hexagon计量产业集团采用基于结构温度补偿的先进系统,能够补偿由于温度梯度变化所造成的对机器结构变形的影响。
A.C.T.I.V.技术(温度环境变化的自适应补偿)一方面基于机器结构和材料技术,另一方面,根据机器结构的关键点所放置温度传感器上所获得的数值。先进的算法能够根据结构的膨胀和变形指数实时地修正工件的检测数据。为使该补偿系统有效,测量机需要具备良好的尺寸稳定性。在这种情况下,需要使用具备高导热率的材料(快速达到温度平衡),材料尽可能地均匀(使得变形的影响最小)。利用这一方案,测量机和工件能够大致达到一个温度,即周围环境温度。从移动桥测量机上获得的数据,验证了A.C.T.I.V.技术是一项在温度发生大的变化时,显着减少测量不确定性的有效方法(15~30°C,最大温度变化范围是10°C/24h)。为了完成在16~26°C和最大温度变化范围5°C/24h的环境变化,我们还可提供CLIMA选项。
隔离间和隔离罩
在一些情况下,测量机安装在通风或温控的隔离间内,从而减少温度和温度梯度造成的影响,并使得湿度保持一致。另外,隔离间还能够保护测量机免受灰尘和油污的影响。隔离罩一般只能包容测量机,而隔离间一般情况下除了容纳测量机,还能够为操作者提供工作空间。这两种方案都能够为机器操作提供绝对安全。
通风罩一般用来保持机器结构的温度与外界温度保持一致,这样的温度梯度变化较小,从而避免在测量空间产生温度阶层。很显然,能够使温度的影响最小化但不能消除。为防止未经控制的测量机计量性能的降低,需要在测量机上使用合适的补偿系统。温控间使得测量机处于理想状态,具有一致的操作温度。需要注意的是,测量时的温度条件与被测工件的温度条件有所不同(环境温度)。
五:水泥厂稀油站检测控制系统的改造
一 稀油站的工作原理
稀油站的工作原理基本相同:油液由齿轮泵从油箱中吸出,经单向阀、双筒网式过滤器、换热器,被直接送到设备润滑点。每台稀油站设有2台油泵,一台工作,一台备用。稀油站油泵输出油压为0.4MPa,流量为2.5L/h。
润滑油流程:工作油泵一单向阀一过滤一 稀油站的工作原理
稀油站的工作原理基本相同:油液由齿轮泵从油箱中吸出,经单向阀、双筒网式过滤器、换热器,被直接送到设备润滑点。每台稀油站设有2台油泵,一台工作,一台备用。稀油站油泵输出油压为0.4MPa,流量为2.5L/h。
润滑油流程:工作油泵一单向阀一过滤器一冷凝器(夏季使用)一压力继电器一主机设备润滑点一返回油箱—油泵。
二 稀油站控制存在的问题
1)电气控制回路复杂,中间继电器较多(共6个),故障率高,且问题查找及处理极为困难。
2)控制方式落后,2台油泵电动机的主、辅切换必须在现场进行,不能实现中控操作;现场岗位人员少,设备多,经常因出现问题发现不及时,而造成主机设备受损,影响生产。
3)稀油站通过压力继电器测量管路上的油压,来反映设备的润滑情况,这种方式灵敏度、准确度较差,很难保证可靠的润滑监测。稀油站的润滑状况监测方式一是压力继电器,二是压力变送器。两者都存在一定问题。
①在油路堵塞的情况下,油管压力仍然很高,但润滑油没有正常流动,设备得不到润滑。而对润滑状况的监测是判断出油管内的压力是否小于设定值,所以监测回路仍指示正常。改造前因稀油站压力继电器不能准确反映润滑状况,造成石灰石破碎的板喂机的减速机和水泥磨机轴瓦烧坏。
②主机设备的润滑部位(轴瓦或减速机)与稀油站油箱保持一定落差,以保证润滑油能顺畅地返回到稀油站的油箱中,这就使得淋油管端口与油箱也有一定的落差,且油泵出口管路中装有单向阀,防止回油。所以,即使一旦油泵停止工作,管路中润滑油仍存在一定静压,甚至超过压力继电器的设定值。
③润滑设备淋油处的油管端口的大小,也直接影响管路的油压值,造成对压力大小的错误判断。
④压力继电器提供的是开关量,无法在中控实现压力值显示,只能报警或停车,不能提前预制出应急措施。
三 改造方案
我们经过考察和论证,将其由监测油管压力改成监测流量的方式,即在油路中加一个流量变送器,监测润滑油的流量。不论是油管出口的大小、堵塞、管路的静压,或电动机转而油泵不打油,只要有流量即能满足润滑条件。
3.1 流量变送器代替原电接点压力表
选用差动电容式流量变送器,它采用差动电容作为监测元件,整个变送无机械传动、调整装置,并且测量部分采用全封闭焊接的固体结构。因此仪表结构简单,性能稳定、可靠,且具有较高的精度。
差动电容式流量变送器测量的是变化的压力,即输入差压Δpi.只有液态油在流动时才能作用于测量部件的感压膜片上,使其产生位移,从而使感压膜片(即可动电极)与两固定电极所组成的差动电容之电容量发生变化。此电容变化量由电容一电流转换电路转换成直流电流信号,电流信号与调零信号的代数和同反馈型号进行比较,其差值送入放大电路,经放大得到整机的输出电流I○(标准4~20mA),用于中控室画面显示和控制。
静压是不会产生差动压力的,所以避免了压力变送器对管路阻塞后的静压误认为是正常润滑的现象。
3.2 DCS程序控制取代原复杂的中间继电器
现场所有稀油站的电气控制全部改造为DCS程序控制,完全实现了主、辅油泵电动机切换的中控室集中控制和过程压力显示,并使控制回路简单化,大大降低了故障率,保证了主机设备的正常润滑。
六:现场仪表系统常见故障分析步骤说明
目前,随着石化、钢铁、造纸、食品、医药企业自动化水平的不断提高,对现场仪表维护人员的技术水平提出了更高要求。为缩短处理仪表故障时间,保证安全生产提高经济效益,本文发表一点仪表现场维护经验,供仪表维护人员参考。
一、现场仪表系统故障的基本分析步骤
现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。
现根据测量参数的不同,来分析不同的现场仪表故障所在。
2.在分析检查现场仪表系统故障
之前,要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化情况,查看故障仪表的记录曲线,进行综合分析,以确定仪表故障原因所在。
3.如果仪表记录曲线为一条死线(一点变化也没有的线称死线),或记录曲线原来为波动,现在突然变成一条直线;故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表大多是DCS计算机系统,灵敏度非常高,参数的变化能非常灵敏的反应出来。此时可人为地改变一下工艺参数,看曲线变化情况。如不变化,基本断定是仪表系统出了问题;如有正常变化,基本断定仪表系统没有大的问题。
4.变化工艺参数时,发现记录曲线发生突变或跳到最大或最小,此时的故障也常在仪表系统。
5.故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常,出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制,甚至连手动操作也不能控制,此时故障可能是工艺操作系统造成的。
6.当发现DCS显示仪表不正常时,可以到现场检查同一直观仪表的指示值,如果它们差别很大,则很可能是仪表系统出现故障。
总之,分析现场仪表故障原因时,要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化,这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。所以,我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析,检查原因所在。
二、四大测量参数仪表控制系统故障分析步骤
1.温度控制仪表系统故障分析步骤
分析温度控制仪表系统故障时,首先要注意两点:该系统仪表多采用电动仪表测量、指示、控制;该系统仪表的测量往往滞后较大。
(1)温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小,一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大,不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵造成。
(2)温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象,多为控制参数PID调整不当造成。
(3)温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动,很可能是由于工艺操作变化引起的,如当时工艺操作没有变化,则很可能是仪表控制系统本身的故障。
(4)温度控制系统本身的故障分析步骤:检查调节阀输入信号是否变化,输入信号不变化,调节阀动作,调节阀膜头膜片漏了;检查调节阀定位器输入信号是否变化,输入信号不变化,输出信号变化,定位器有故障;检查定位器输入信号有变化,再查调节器输出有无变化,如果调节器输入不变化,输出变化,此时是调节器本身的故障。
2.压力控制仪表系统故障分析步骤
(1)压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时,首先检查工艺操作有无变化,这种变化多半是工艺操作和调节器PID参数整定不好造成。
(2)压力控制系统仪表指示出现死线,工艺操作变化了压力指示还是不变化,一般故障出现在压力测量系统中,首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象,不堵,检查压力变送器输出系统有无变化,有变化,故障出在控制器测量指示系统。
3.流量控制仪表系统故障分析步骤
(1)流量控制仪表系统指示值达到最小时,首先检查现场检测仪表,如果正常,则故障在显示仪表。当现场检测仪表指示也最小,则检查调节阀开度,若调节阀开度为零,则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小,调节阀开度正常,故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障,原因有:孔板差压流量计可能是正压引压导管堵;差压变送器正压室漏;机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等。
(2)流量控制仪表系统指示值达到最大时,则检测仪表也常常会指示最大。此时可手动遥控
调节阀开大或关小,如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来,则是仪表系统的原因造成,检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作;检查仪表测量引压系统是否正常;检查仪表信号传送系统是否正常。
(3)流量控制仪表系统指示值波动较频繁,可将控制改到手动,如果波动减小,则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适,如果波动仍频繁,则是工艺操作方面原因造成。
4.液位控制仪表系统故障分析步骤
(1)液位控制仪表系统指示值变化到最大或最小时,可以先检查检测仪表看是否正常,如指示正常,将液位控制改为手动遥控液位,看液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围,则故障在液位控制系统;如稳不住液位,一般为工艺系统造成的故障,要从工艺方面查找原因。
(2)差压式液位控制仪表指示和现场直读式指示仪表指示对不上时,首先检查现场直读式指示仪表是否正常,如指示正常,检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏;若有渗漏,重新灌封液,调零点;无渗漏,可能是仪表的负迁移量不对了,重新调整迁移量使仪表指示正常。
(3)液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时,首先要分析液面控制对象的容量大小,来分析故障的原因,容量大一般是仪表故障造成。容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化,如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。如没有变化可能是仪表故障造成。
以上只是现场四大参数单独控制仪表的现场故障分析,实际现场还有一些复杂的控制回路,如串级控制、分程控制、程序控制、联锁控制等等。这些故障的分析就更加复杂,要具体分析.
七:涡轮增压器的常见故障以及正确使用
涡轮增压器是一种在高温环境中超高速旋转的机械,其工作转速可达50 000~240 000 r/min,如此高速旋转的机械往往会因安装使用不当而造成损坏,使用户蒙受一定的经济损失。我国目前所使用的增压器无论是国产的,还是进口的,使用寿命往往都达不到预期的使用年限,其原因90%以上是因安装使用不当。车辆严重超载或用户自行改变供油特性是影响增压器使用寿命的主要因素。本文列出了增压器在使用中常见的一些故障及原因。
1涡轮增压器两端漏油
增压器两端或某一端漏油,是使用中最常见的故障之一。从理论上讲,以正常压力进入中间体的机油,在通过轴承工作面后,油压已变为零,只是靠重力自然向下流回发动机的油底壳。而且在正常工作状态下增压器两端叶轮的轮背处都有一定的气体压力,因此机油是不会从低压力区向高压力区流动的。密封环的主要作用是封住压气机和涡轮壳内的气体向中间体油腔泄漏,只有在特殊情况下,才起密封机油的作用。虽然如此,如果使用不当,在下列情况下仍可造成增压器的两端漏油。
1.1发动机长期怠速运转
1.2回油不畅
在使用中如因机油的回油管路发生变形或阻塞,致使机油回油不畅,中间体内机油压力过高,压缩机油沿着转子轴向两端流动挤出密封环造成漏油。因此要经常检查回油管路是否畅通,保证机油能够正常地流回油底壳。
1.3
曲轴箱废气压力超过规定值,会使增压器回油管路内压力升高,回油不畅而造成密封环漏油。应经常检查曲轴箱的通风状态,以及下排气管路是否畅通。斯太尔发动机应额外注意油气分离器是否正常工作,以防止曲轴箱内的混合气体顺排气管抽入压气机及气缸内,造成发动机烧机油现象。
1.4空气滤清器阻塞
发动机长期使用后,空气滤清器滤芯会因积尘过多而造成阻塞,从而导致压气机进气负压太高,叶轮的轮背处会出现因负压太高造成的密封环漏油,因此要定期检查保养空气滤清器,使滤芯不阻塞,不击穿,保持正常的供气状态。
1.5密封环磨损或失效
长期不更换机油,使机油中的杂质太多起研磨料的作用,致使密封环加剧磨损、变薄,逐步失去封气、封油作用而导致漏油。所谓杂质是指机油中有大于0.02 mm的外来颗粒,这些杂质颗粒可随机油流入轴承与轴的油膜中及密封环处,严重研磨旋转零件,加重零件的磨损失效。
2浮动轴承的磨损
浮动轴承磨损是造成增压器漏油最常见的故障之一。发生此类故障后,轴承与轴之间间隙过大,油膜失稳,承载能力下降,转子轴系振动加剧,破坏了动平衡。过大的旋转半径使两端密封破坏,严重时可能使整台增压器毁坏。出现这种故障主要有以下原因:
2.1未按说明书使用增压机油
发动机增压后其热负荷和机械负荷大幅度增加,工作状态的温度非常高,从而使机油的温度升高,粘度下降,承载能力下降。而增压器的转速高于发动机的转速近20倍,因此增压器轴承处的温度远远高于发动机曲轴处的温度。这就要求机油具有较高的粘度,能承受高速转子的负荷和较高的温度,还要具有较好的分散性、抗氧化性和耐磨性,而普通机油是很难达到这一使用要求的。
增压机油是在普通机油的基础上,加入了多种添加剂复合而成的一种多级油。具有优良的分散性、抗氧化性、抗腐蚀及耐磨性能,因此必须按说明书的指示正确使用增压机油。
2.2机油清洁度太差
2.3缺油干磨
增压器的机油是来自发动机机油泵的,若机油泵工作不正常,造成供油不足或油压过低,以及进油管路变形、阻塞,出现裂纹等现象导致机油供应量不足,均能使增压器轴承和轴因润滑不良而损坏。在维修中经常发现有的轴承及轴有明显的干摩擦痕迹,严重时会见到烧成蓝色的现象。所以应经常检查进油管路,出现问题及时排除。
增压器机油进口压力应大于0.2MPa才能保证机油的供油量及轴承等旋转件的正常润滑。此外在检查增压器转子时,若轴向间隙过大,则表明止推轴承磨损过大。若径向间隙过大,则说明浮动轴承磨损过大。
3涡轮或压气机叶轮损坏
3.1发动机排气管中进入金属物
增压器在正常高速运转中,若发动机排气管排出螺母、螺钉之类的金属物,必然造成涡轮叶片的损坏,严重时还能将涡轮壳击坏。同样压气机叶轮片碰到这种情况也会损坏。如果叶轮片损坏了,那么转子的动平衡立即被破坏,增压器转子轴系振动加剧,增压器就不能继续使用了,需立即送到维修部门或更换新的增压器。在使用中如听到异响应立即停车检查,以防止掉下的压气机叶片碎块进入发动机的气缸中,造成严重事故。
3.2未按要求使用空气滤清器
在沙漠地区或作业环境恶劣的地区使用增压发动机,细沙尘经空气滤清器或管路中的缝隙进入增压器,能导致增压器叶轮进气口处的叶片均匀磨损,使增压器的增压效果降低,严重时能破坏转子的平衡,因此应经常对空滤器进行检查和保养,及时更换滤芯,以减少此类故障的发生。
3.3未及时清除油泥
增压器长期使用后,空气中的粉尘会与油雾结成油泥,逐渐聚集在增压器壳进口的通道上,使叶轮与壳体无间隙,或叶片与增压器壳接触而产生摩擦,引起增压器转子轴系的振动,加剧轴系的磨损。故应经常检查及时清除油泥。
3.4排气温度过高
由于增压器发动机燃油系统发生故障,如供油延迟,供油量过大,喷油嘴滴油或排气门漏气等现象,都能导致排气温度过高,进而使涡轮进口处的叶片烧损变形。排气温度过高还能使涡轮端密封处机油碳化,以及涡轮端轴承处局部过热(检查压气端轴承正常而涡轮端轴承处烧成蓝色或变黑)造成密封和轴承过早失效。
3.5螺母脱落
运转中螺母脱落,压气机叶轮从轴上滑出,打碎,使增压器损坏报废。这种故障一是螺母的扭紧力矩不够,二是螺母安装时没上螺纹胶所致。压气机叶轮与转子轴是采用间隙配合,螺母按一定的扭矩将其固定在一起,其扭矩有严格的规定,扭矩过大会使轴弯曲,导致转子轴平衡精度降低,增压器振动过大,扭矩过小或不上螺纹胶,则会使螺母在工作中松动甚至使叶轮滑脱损坏。
4涡轮增压器的正确使用
4.1启动须知
增压发动机启动后必需怠速运转3~5 min。因增压器的机油供给来自发动机的机油泵,发动机启动,增压器和机油泵即开始同时工作,但由于增压器与机油泵之间的供油管路很长,并且大部分增压器的安装位置都高于发动机,机油供应会产生滞后现象。怠速运转,增压器承载负荷小,油压和油量影响不大,但若发动机启动后立即大油门高速全负荷工作,增压器势必会因机油供应滞后导致润滑不良而损坏。
4.2正确停机
增压发动机停机前必须怠速运转3~5 min再停机,因为突然停机,机油泵停止运转,不再向增压器供给机油,而增压器的转子转速很高,在惯性作用下要自转一段时间才能停下,增压器会处于短期无机油润滑状态,极易使转子轴和轴承磨损而损坏。同时由于涡轮增压器热负荷高,加之排气管中高温燃气传导给涡轮和转子轴,如果立即停车会使转子轴形成较大的温度梯度。在没有机油循环的情况下突然停车,极易会因转子轴过热产生热膨胀而使转子轴与轴承咬死。
总之,用户一定要严格地按照使用说明书的要求进行正确操作,尽可能地发挥润滑油的三大作用(润滑、去污、冷却),尽量避免出现人为的、不必要的故障而使增压器损坏与报废,从而保证增压器应有的使用寿命。
温度变送器原理介绍及应用
摘要:现场总线是应用在生产现场,在微机化测量控制设备(称为现场总线仪表)之间实现双向串行多节点数字通信系统,它在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中具有广泛的应用前景。本文从工程应用出发,介绍了现场总线温度变送器的原理和应用,以供自动化人员参考。关键词:现场总线、温度变送器、原理、应用。
一、引言
信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,逐步形成了以网络集成自动化系统为基础的企业信息系统。现场总线就是顺应这一形势发展起来的新技术。现场总线是应用在生产现场,在微机化测量控制设备(称为现场总线仪表)之间实现双向串行多节点数字通信系统,也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络,它在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中具有广泛的应用前景。
目前,在国内可购到的FF(现场总线基金会)现场总线仪表有:罗斯蒙特公司的FF3051压力(压差)变送器、FF3244MV温度变送器、FFDVC50000智能阀门;Smart公司的FFLD302压力(压差)变送器、FFTT302温度变送器、FFFP302现场总线到气压转换器。本文从工程应用出发,对FFTT302温度变送器的原理和应用加以介绍,以供自动化人员参考。
二、原理
1、功能与特性
TT302是一种将温度、温差、毫伏等工业过程参数转变为现场总线数字信号的变送器,它还具有控制功能,起到了基地式(现场)仪表的作用。
TT302测量温度配用RTD(热电阻)或热电偶,但也可配用其他具有电阻或毫伏输出的传感器,诸如高温计、负荷传感器、电阻或位置指示器等。TT302采用数字技术后能实现下列性能:单一的型号能接受多种传感器、宽量程范围、单值或差值测量;在现场和控制室之间接口容易,可大大减少安装和维护费用,能接受二路输入,也就是说有两个测量点,准确度为0.02%。
TT302温度变送器内装AI(模拟输入)、PID(比例加积分加微分控制)、ISS(输入选择)、CHAR(线性化)和ARTH(计算)等5种功能模块。它们具有可由用户组态的基本功能,各种功能模块都有输入、输出,并装有参数和一个算法。各功能模块用一个标识符来表示,功能模块的输入、输出等能用其他仪表从总线上读出,它们之间也能互相连接,其他仪表也能写入模块的输入。TT302与其他现场总线仪表互连构成现场总线控制系统。用户可通过功能模块的连接建立适合控制应用所需的控制策略。
2、硬件构成原理
由TT302输入板、主电路板和显示板组成。TT302接受来自热电偶(TC)、mV发生器、热电阻(ohm)传感器的信号,这些输入信号必须在规定范围内。电压规定范围为50~500mV,电阻的规定范围为0~200W。量程可以组态。
①输入板
MUX为多路转换器,它的作用是确保传感器端子到信号调理板接收的电压信号是正确的端子间电压。
信号调理板的功能是给输入信号乘上一个正确的增益以适合A/D(模/数)转换器的信号接收范围。
电源隔离和信号隔离的作用是防止输入信号与地形成地环电流而引入干扰。来自主电路板CPU的控制信号和来自A/D转换器的信号通过光电耦合器传输,从而实现了信号电的隔离。同样,输入板上的电源也必须是隔离的,电源隔离是采用把直流转换为一高频交流,并使用变压器分隔电的联系来实现的。
②主电路板
中央处理器CPU是TT302的核心部件,它控制着整个仪表各个部件的协调工作、线性化和通信。系统程序存贮于CPU外部的只读存贮器PROM,运算数据暂存贮于RAM,如果电源开关断开,RAM中的数据就会丢失。然而,CPU内还有一个非易失性存贮器EEPROM,当电源开关断开时,这里的数据仍保留。因此,一些重要的标定、组态和辨识等应用程序都存贮在这里。主电路板上的EEPROM存贮器用来存贮组态参数(指功能模块的参数)。CPU与信号整形之间是通信控制器,此控制器用来监视现场总线上的占空系数(或情况),调制和解调通信信号,引入和删除数字信号中开始和结束的定界符。
本机调整为两个干簧管(也称磁性开关)[1]。在本机调整时,不用打开仪表的端盖,即在仪表的电路全部被密封的情况下,利用磁棒的置入与置出就可触发TT302内的磁开关,进行仪表的组态和调整,从而使现场仪表内的电子元件不与现场的恶劣环境直接接触,大大延长了电子元件的使用寿命,也使仪表适应恶劣环境的性能得到提高。
TT302是由现场总线供电的,供电电压为9~32VDC。在供电的同时,仪表的输入-输出的数字信号也由现场总线传输,与二线制模拟变送器相近,但现场总线中的数字信号是双向的,而且传输的是多个信号。信号规程符合IEC-1158-2,本安,隔爆。
③显示板
显示板是一个从CPU接收数据的微功耗液晶显示器,它为四位半数字值和五位字母的LCD(液晶显示器)。
三、应用
目前,在中国已有十几家工业企业选用了Smart公司的302现场总线控制系统。安庆石化腈纶厂是国内率先采用Smart302现场总线控制系统的厂家,其现场总线控制系统应用示意图如图2所示。
PCI为过程控制接口卡,它通过卡上的OPRAM(双口RAM)与PC机CPU进行快速信息交换,从而实现PC机与所有现场总线仪表间的信息交换,而PC机的CPU主要从事管理工作。每块卡可接4个相互独立的通道,每个通道下可挂接4块总线安全栅(SB302)。
总线安全栅除了起总线安全隔离作用外,还起总线供电和总线重复器(放大器)作用。
LD302是一种将差压、绝压、差压、液位和流量等工业过程参数转变为现场总线数字信号的变送器,它还具有控制功能,起到了基地式仪表的作用。
TT302可就地实现温度的自动控制,同时把温度信号通过现场总线传送给操作站。
FI302是把现场总线数字信号转换为4~20mADC电流信号的转换器,IF302是把4~20mA (DC)电流信号转换为现场总线数字信号的转换器。这两个转换器可使现场总线控制系统与常规模拟控制系统相连。
操作站采用普通工控机及AIMAX-WIN人机界面软件。
双向的全数字通信总线从控制室的操作站一直延伸到现场仪表,中间节省了很多A/D、D/A等环节,既可提高系统的精度,又可减少I/O卡及其安装空间,因而可以大大减少运行和维护方面的费用。在安全可靠性方面,由于控制功能下放在各处的现场总线仪表内,从而将危险分散,大大提高了系统的可靠性。
四、结束语
现场总线控制系统的优越性是不容置疑的,因此,象TT302这样的现场总线仪表是很有发展前途的仪表,它将使传统的传感器或变送器消失,从而开创一个工业控制的新时代。
八:温度变送器原理介绍及应用
摘要:现场总线是应用在生产现场,在微机化测量控制设备(称为现场总线仪表)之间实现双向串行多节点数字通信系统,它在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中具有广泛的应用前景。本文从工程应用出发,介绍了现场总线温度变送器的原理和应用,以供自动化人员参考。关键词:现场总线、温度变送器、原理、应用。
一、引言
信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,逐步形成了以网络集成自动化系统为基础的企业信息系统。现场总线就是顺应这一形势发展起来的新技术。现场总线是应用在生产现场,在微机化测量控制设备(称为现场总线仪表)之间实现双向串行多节点数字通信系统,也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络,它在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中具有广泛的应用前景。
目前,在国内可购到的FF(现场总线基金会)现场总线仪表有:罗斯蒙特公司的FF3051压力(压差)变送器、FF3244MV温度变送器、FFDVC50000智能阀门;Smart公司的FFLD302压力(压差)变送器、FFTT302温度变送器、FFFP302现场总线到气压转换器。本文从工程应用出发,对FFTT302温度变送器的原理和应用加以介绍,以供自动化人员参考。
二、原理
1、功能与特性
TT302是一种将温度、温差、毫伏等工业过程参数转变为现场总线数字信号的变送器,它还具有控制功能,起到了基地式(现场)仪表的作用。
TT302测量温度配用RTD(热电阻)或热电偶,但也可配用其他具有电阻或毫伏输出的传感器,诸如高温计、负荷传感器、电阻或位置指示器等。TT302采用数字技术后能实现下列性能:单一的型号能接受多种传感器、宽量程范围、单值或差值测量;在现场和控制室之间接口容易,可大大减少安装和维护费用,能接受二路输入,也就是说有两个测量点,准确度为0.02%。
TT302温度变送器内装AI(模拟输入)、PID(比例加积分加微分控制)、ISS(输入选择)、CHAR(线性化)和ARTH(计算)等5种功能模块。它们具有可由用户组态的基本功能,各种功能模块都有输入、输出,并装有参数和一个算法。各功能模块用一个标识符来表示,功能模块的输入、输出等能用其他仪表从总线上读出,它们之间也能互相连接,其他仪表也能写入模块的输入。TT302与其他现场总线仪表互连构成现场总线控制系统。用户可通过功能模块的连接建立适合控制应用所需的控制策略。
2、硬件构成原理
由TT302输入板、主电路板和显示板组成。TT302接受来自热电偶(TC)、mV发生器、热电阻(ohm)传感器的信号,这些输入信号必须在规定范围内。电压规定范围为50~500mV,电阻的规定范围为0~200W。量程可以组态。
①输入板
MUX为多路转换器,它的作用是确保传感器端子到信号调理板接收的电压信号是正确的端子间电压。
信号调理板的功能是给输入信号乘上一个正确的增益以适合A/D(模/数)转换器的信号接收范围。
电源隔离和信号隔离的作用是防止输入信号与地形成地环电流而引入干扰。来自主电路板CPU的控制信号和来自A/D转换器的信号通过光电耦合器传输,从而实现了信号电的隔离。同样,输入板上的电源也必须是隔离的,电源隔离是采用把直流转换为一高频交流,并使用变压器分隔电的联系来实现的。
②主电路板
中央处理器CPU是TT302的核心部件,它控制着整个仪表各个部件的协调工作、线性化和通信。系统程序存贮于CPU外部的只读存贮器PROM,运算数据暂存贮于RAM,如果电源开关断开,RAM中的数据就会丢失。然而,CPU内还有一个非易失性存贮器EEPROM,当电源开关断开时,这里的数据仍保留。因此,一些重要的标定、组态和辨识等应用程序都存贮在这里。主电路板上的EEPROM存贮器用来存贮组态参数(指功能模块的参数)。CPU与信号整形之间是通信控制器,此控制器用来监视现场总线上的占空系数(或情况),调制和解调通信信号,引入和删除数字信号中开始和结束的定界符。
本机调整为两个干簧管(也称磁性开关)[1]。在本机调整时,不用打开仪表的端盖,即在仪表的电路全部被密封的情况下,利用磁棒的置入与置出就可触发TT302内的磁开关,进行仪表的组态和调整,从而使现场仪表内的电子元件不与现场的恶劣环境直接接触,大大延长了电子元件的使用寿命,也使仪表适应恶劣环境的性能得到提高。
TT302是由现场总线供电的,供电电压为9~32VDC。在供电的同时,仪表的输入-输出的数字信号也由现场总线传输,与二线制模拟变送器相近,但现场总线中的数字信号是双向的,而且传输的是多个信号。信号规程符合IEC-1158-2,本安,隔爆。
③显示板
显示板是一个从CPU接收数据的微功耗液晶显示器,它为四位半数字值和五位字母的LCD(液晶显示器)。
三、应用
目前,在中国已有十几家工业企业选用了Smart公司的302现场总线控制系统。安庆石化腈纶厂是国内率先采用Smart302现场总线控制系统的厂家,其现场总线控制系统应用示意图如图2所示。
PCI为过程控制接口卡,它通过卡上的OPRAM(双口RAM)与PC机CPU进行快速信息交换,从而实现PC机与所有现场总线仪表间的信息交换,而PC机的CPU主要从事管理工作。每块卡可接4个相互独立的通道,每个通道下可挂接4块总线安全栅(SB302)。
总线安全栅除了起总线安全隔离作用外,还起总线供电和总线重复器(放大器)作用。
LD302是一种将差压、绝压、差压、液位和流量等工业过程参数转变为现场总线数字信号的变送器,它还具有控制功能,起到了基地式仪表的作用。
TT302可就地实现温度的自动控制,同时把温度信号通过现场总线传送给操作站。
FI302是把现场总线数字信号转换为4~20mADC电流信号的转换器,IF302是把4~20mA (DC)电流信号转换为现场总线数字信号的转换器。这两个转换器可使现场总线控制系统与常规模拟控制系统相连。
操作站采用普通工控机及AIMAX-WIN人机界面软件。
双向的全数字通信总线从控制室的操作站一直延伸到现场仪表,中间节省了很多A/D、D/A等环节,既可提高系统的精度,又可减少I/O卡及其安装空间,因而可以大大减少运行和维护方面的费用。在安全可靠性方面,由于控制功能下放在各处的现场总线仪表内,从而将危险分散,大大提高了系统的可靠性。
四、结束语
现场总线控制系统的优越性是不容置疑的,因此,象TT302这样的现场总线仪表是很有发展前途的仪表,它将使传统的传感器或变送器消失,从而开创一个工业控制的新时代。