电学计量检定及测量系统误差因素探析史文波

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年2期   作者:史文波
[导读] 电学计量测量与检定是一个繁琐而复杂的过程,也是计量控制和计量技术的关键环节
        摘要:电学计量测量与检定是一个繁琐而复杂的过程,也是计量控制和计量技术的关键环节。如果存在系统误差,会对其检定结果带来直接影响。因此,主要针对电学计量检定及测量系统误差因素进行分析和探讨,希望给予我国相关行业 和领域以参考和借鉴。
        关键词:电学计量检定;测量系统;误差因素
        0 引 言
        电学计量在日常生活和生产中具有关键作用。影响电学计量检定质量的因素较多,如量具因素、装置因素、仪器因素以及人员因素。系统误差是检定过程中不可避免也无法完全消除的,只有切实强化操作人员的操作能力,才能提升测量和检定的结果精确性。因此,对电学计量检定及测量系统误差因素进行分析和探讨,对促进相关工作的有序进行具有现实意义。
        1 电学计量测量与检定的积极意义
        新时期下,随着我国社会经济和科学技术的蓬勃发展,电能成为人们生活和企业生产的重要能源。电学计量工作对提升我国电力领域的科研水平具有直接影响,同时电学计量仪器的准确性和可靠性,也与企业效益、产品质量密切关系。因此,要研究和分析电学计量测量与检定,促进我国电力领域进一步发展。
        2 电学计量检定及测量系统误差的相关因素
        2.1 人为因素
        人员是开展检定及测量工作的主体。操作人员的个人素质、知识水平、职业操守以及操作习惯,对系统误差具有直接影响 [1]。第一,人员误差。该误差主要是由操作人员的行为习惯、测定规范性、基础知识以及职业能力导致。如果操作人员的操作行为不规范、工作态度不认真、基础知识不扎实,那么检定结果往往将缺乏真实性和可靠性。第二,读数误差。由于每个操作人员的读数习惯不同,在读取指针指示仪的过程中,角度不同也会导致系统误差的产生。第三,操作影响。操作人员在操作设备的过程中,习惯和力度不同,对检定结果也会带来一定影响。
        2.2 方法因素
        具体操作过程中,由于方法因素而导致出现系统误差主要体现在以下两点 [2]。第一,操作人员在检定过程中没有按照检定要求和流程进行操作,进而导致出现系统误差。第二,检定过程中,检定所需的测量仪器不同、校准方法不同,也会对其测定结果带来一定影响。
        2.3 量具因素
        第一,标准量具。在电学计量检定过程中,标准量具具有相应的级别,如 0.5 级或者 0.1 级等,而不同标准量具的级别可能导致出现系统误差。在检定工作中,这是最常见的误差。级别是按照检定规程和设计性能进行规定的,需要体现在检定证书中,并且标有有效时间。如果超过有效时间,需要对其进行重新检定。但是,需要注意,量具可能会出现损坏或者失准 的情况。在这一情况下,误差会超出证书中标明的误差,对检定结果带来更大影响,而这种情况是操作人 员难以发现的。第二,仪器仪表特性误差。操作人员在读数过程中,由于仪器仪表特性而导致的误差,如仪器仪表有效位数不够、暗线不清晰、光点不够亮以及刻线不清晰等,都可能导致出现误差[3-4]。对于刻度不均匀仪表,其指针如果指定在密度较大的刻度位置,会为操作人员带来读数困难。因此,操作人员要选择指针指在疏松刻度位置时进行读数,降低可能出现的 误差。第三,数字仪表采样影响。使用数字仪表过程中,如果操作人员以间隔采样的方式进行检定,可能会致使波动信息被遗漏,进而出现系统误差。
        2.4 装置因素
        第一,辅助设备误差。标准器需要与辅助设备进行连接,才能组成标准装置用于测量和检定工作。如果辅助设备存在质量问题或者性能较差,操作人员很难发现,将导致检定出现系统误差。例如,可调电源属于检定工作重要的辅助设备,其输出电压和电流较小,如果不能对其输出值进行有效控制,势必导致测量误差的出现 [5]。

同时,这种设备很少送检,即使出现些许问题也不宜察觉。 第二,元件误差。检定工作中,使用的元件对检定结果具有直接影响。因此,操作人员需要综合考虑辅助量具和元件的误差,明确和计算其对结果可能带来的影响,进而保证测量和检定的精确度。 第三,导线电阻和线路接点的影响。在测量和检定过程中,测量线路要通过开光、接线柱、各个接点 以及导线等。他们本身具备电阻,虽然在检定过程中这些电阻因为很小而被忽视,但是在准确性具有较高要求的情况下,依然会对检定带来一定影响。第四,开关变差因素。转换开关是检定工作中配套仪器的常见部件,其电阻具有动态变化性。在转换 过程中,电阻会产生些许变化,对检定结果带来不可 忽视的影响,进而出现系统误差。第五,开关、导线和线路节点的交流感抗。操作人员在检定过程中如果存在交流场景,还需要综合考虑导线、节点以及接线柱的电容和电感影响。第六,调节细度产生的误差,如操作人员选择补 偿法开展测量,如果没有进行细度调节,当线路最终 平衡时,会导致指示器偏转较大而不能达到绝对平衡。这种估算得出的结果也存在较大误差。
        2.5 元件因素
        第一,元件稳定性。元件可能出现损坏或者老化情况,直接影响其稳定性。随着元件使用时间的延长,其数值也会发生一定的变化,影响检定结果。但是,这种影响很难察觉,没有任何外部特征。第二,非线性与线性。检定过程中,常见的元件分为线性与非线性,二者需要经过不同处理。例如,在不同电压和不同电流下,其测量结果存在较大差异[6]。
        2.6 环境因素
        第一,磁场影响。检定过程中,如果空间具有较强的磁场,其对检定结果会带来较大影响。第二,电场影响。它具体显现在泄漏电流而导致元件出现数值变化,如电感线圈在受到漏电影响后,其数值出现较大的变化。第三,静电影响。静电是检定中不可忽视的因素,其对仪表的动圈和指针都可能带来影响,导致指示出现误差。第四,湿度影响。当绝缘体出现受潮情况时,会导致其电阻变小。尤其针对高阻元件,如果受潮将严重影响其测量结果。同时,湿度还会对空气介电指数和电容器容量带来影响。因此,操作人员在检定中要注重空气湿度,在精度要求较高的检定工作中,一杯热水都可能导致湿度增加。第五,压强影响。大气压与介带常数具有直接影响,如绝缘油,其受到大气压的影响较大,其侵入深度会对检定结果带来一定影响。第六,振动影响。例如,电容板之间的间隙会导致容量出现变化,进而影响结果,而振动是导致电容板出现间隙的主要原因,因此振动也是导致系统误差出现的重要因素 [7]。
        3 结 论
        电学计量检定和测量过程中,导致其出现系统误差的原因较多,甚至一些细微的因素都可能对结果带来严重影响,增加检定工作的难度。因此,操作人员在测量和检定中,需要综合考虑多项因素,规范自身的操作行为,以确保结果的可靠性和准确性。
        参考文献:
        [1] 王平东 . 电学计量检定和测量的系统误差因素分析 [J]. 现代经济信息,2017,(23):328.
        [2] 陈日照 . 电学计量检定及测量系统误差因素探析 [J]. 计量与测试技术,2017,44(2):39-40.
        [3] 段维成 . 电学计量检定和测量的系统误差因素研究 [J]. 科技经济导刊,2016,(12):77.
        [4] 韩 冬,姜抒辰 . 对电学计量检定及测量的误差原因分析 [J]. 科技展望,2015,25(36):93.
        [5] 刘少杰 . 电学计量检定和测量的系统误差因素研究 [J]. 科 技创新与应用,2015,(17):297.
        [6] 刘仁僧,韩亚楠 . 对电学计量检定及测量的误差原因分 析 [J]. 科技经济市场,2015,(5):178.
        [7] 沈 洋,周 宇 . 电学计量检定及测量的误差原因探讨 [J]. 山东工业技术,2013,(13):56,66.
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