电工仪表的测量误差及其消除方法

发表时间:2020/7/21   来源:《当代电力文化》2020年第6期   作者:孙振宇
[导读] 电工仪表的测量极其重要,根据被测对象性质与特点
        摘要:电工仪表的测量极其重要,根据被测对象性质与特点,要合理选择测量工具,利用科学的测量技术和方法,进行正确的操作,其中若有一个细节操作不当,都会造成一系列结果误差。本文对电工仪表的测量误差与消除方法进行分析,有助于在实际生产操作中尽最大限度的得到正确数据,回避误差。
        关键词:电工仪表;测量;误差;消除
        引言:电力系统中,电工仪表对于系统稳定安全运行具有重要意义,而其测量误差是常见问题。电力工作人员在使用电工仪表时,需要明确导致测量误差出现的原因,在此基础上选择合适的方法消除误差,尽可能的减少测量误差,最大程度上保证测量结果的准确性。
        1、常用仪表及使用注意事项
        1.1电压表
        基本应用原则:必须在并联在电路中进行使用;在电压表上标有+号接线柱接在电源正极端,-号接线柱接在电源负极端;务必确保电压表量程不超过待测线路电压。
        1.2电流表
        基本应用原则:与电压表不同,必须在串联在电路中使用;电流从+接线柱流入,-接线柱流出;务必确保电流表量程不超过待测线路电流。注意绝不可将电流表接到电源两极。通常量程0-3A分度值0.1A,0-0.6A则分度值0.02A,因此,使用前要注意表针停留位置、对校零按钮进行调整、选择量程等。
        1.3钳形电流表
        这一类型电流表有高压和低压钳形表两种,通常测量正常情况下线路电流。高压钳形表使用要注意电流表电压等级,以免错用低压钳形表测高压回路电流,反之,高压钳形表测低压回路电流因可能影响准确度,所以最好采用低压表;测量中查看表上读数要保持与带电设备有足够安全距离;测高压回路时,不允许在钳形电流表上以导线再接另一块表测量,测高压线缆相间电流电缆头线间距应大于300mm并且有良好绝缘性;测低压电流,测前要用绝缘材料保护各相,避免相间短路故障;如发现被测电缆有一相接地,严禁测量,以防安全事故;待电流表测完后,开关旋转到最大,干燥室内保存。
        1.4电度表
        电度表计量线路送电、受电的有功、无功,现场读取二次值,换算一次值后就是实际电度。即倍率×走数=电度,这里倍率为电流和电压互感器变比乘积。
        1.5红外测温仪
        通常由光学系统、探测器、信号放大、处理、显示输出设备构成,光学系统可以汇聚目标红外能量,聚焦于光电探测仪,转化成相应电信号,信号经放大和信号处理变为被测目标温度数值。因此,只要测量物体辐射红外能量就能准确测定表温度。
        2、对电工仪表测量误差的分析及消除方法
        通常情况下,测量误差难以避免,只是误差多少的问题。误差在合理范围内是允许的。根据误差产生的原因不同,一般将误差分为系统误差,人为误差和随机误差三类。
        2.1系统误差
        (1)产生原因、特点
        系统误差是由于测量仪器设备自身性质存在产生的固有的误差,是由仪器设备自身缺陷产生的,如测量仪器硬件设备的质量、敏感度等,是仪器固有的性质。测量误差不可避免,具有一定的规律性,误差结果要么都大于实际结果要么都小于实际结果,误差符号通常会保持恒定,且数值不会有明显的起伏变化,不能按照多次测量累加求平均值消除。
        (2)缩小系统误差方法
        选择精度高、反应灵敏、测量原理先进测量仪是最有效方法,在各种条件满足的理想情况下,应优先选用具有高精度、强灵敏度的测量仪,以数字化、电气化测量仪最佳。不过要注意,由于工程需要精度不同,盲目追求精度,选用高精度设备并不是明智之选,以符合需要,物美价廉为宜。实际测量中,以实验结果引入校正值,测量值+校正值所得出的最终测量值要更接近于实际值。


        2.2人为疏忽误差
        (1)产生原因、特点
        人为疏忽导致的误差是测量人员操作设备仪器时方法不当、细节处理不到位或最终获取数据时工作不认真导致的误差。读错数据、单位弄错、计算失误这些是最常见的人为疏忽误差表现形式。这种人为因素误差使之前的测量工作失去应有意义,结果不可信,严重的偏离了实际值,甚至很多测量事故的发生均来源于此。
        (2)消除误差措施
        测量工作务必要求细心的测量人员进行测量。测量人员要加强测量技巧的学习,掌握扎实测量知识,提高自身专业素养与测量水平。在实际测量中应严谨认真一丝不苟,特别要注意一些细节操作,形成良好的测量习惯。对测量容易出错的读数据、计单位、算结果等环节要特别注意,必要时多看两眼多算两遍,杜绝人为失误。对于错误的数据,应及时剔除,重新测量。
        2.3随机误差
        (1)随机误差产生原因及特点
        随机误差一般是受到了诸如湿度、电场、温度、磁场等外界条件的突然变化而导致的。随机误差具有较大的偶然性,变化规律可正可负,数值变化起伏可大可小,多次重复测量时正负误差出现的概率相等,且误差的绝对值大部分集中于某一范围内,绝对误差较大的误差出现的概率较小,大部分是绝对误差小的误差。
        (2)减小随机误差的方法
        对同一电工仪表进行多次测量,得到多组数据,列出图表和线图,运用概率学知识原理对数据进行统计分析,计算算术平均值和标准差,可以有效的消除随机误差对测量结果产生的影响。一般来说,测量数据越多,误差就越小,得到的测量结果就越精确。
        3、消除电工仪表测量误差的其它方法
        3.1重视工作环境
        一些从业者在选择测量仪表时认为仪表精确度越高、灵敏性越强得到的测量结果越精确,这实际上是不科学的认识。高精度和高灵敏性的测量仪表对测量环境的要求也非常严格,实际测量工作中可能会发生测量仪表不适合工作环境的情况,造成严重的测量误差甚至损坏测量仪器。因此,不能片面的追求高精度、高灵敏度,必须根据本燃气电厂的热工实验室实际工作环境选择合适测量仪表。
        3.2运用新技术新设备
        传统的电工仪器测量设备应用电磁感应原理推动指针的旋转,操作人员根据指针指示的读数读取数据,难以做到准确测定。燃气电厂可以通过更新设备,应用新技术进行电工作业参数测量,引进自动化设备,实现生产数字化转型、实现监测、生产全程数字操作,对电工仪表测量以数字信号运算得出,精确度可获得极大提升,在误差范围内,即可做为实际值。
        3.3做好测量仪表维护
        测量仪表作为精密设备,多次长时间使用其性能会受到一定影响,这些影响最终影响仪器仪表正常运转,造成测量结果有较大误差。所以平时要对测量仪表设备做好防静电、防磁场、防灰尘、防潮措施,做好保养,对于发生故障、出现问题的设备及时维修,不可带故障工作,使用前也必须对准确度进行测试,保证仪器性能良好,测试结果准确。
        总结
        电工仪表测量是一项极其重要的细致性的工作,在实际操作中,要根据待测目标种类,索要求的精度合理选用仪器,运用科学测量方法,严谨细致操作,最大限度减小误差,达到理想测量效果。测量人员在测量的过程中,应该注意总结误差产生的原因和规律,整理测量经验,不断提高测量准确度。
        参考文献
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        [2]王卫子.用计算法减小仪表测量误差[J].中学物理教学参考,2017,46(20):94-95.
        [3]杨靖,杨箐,魏跃平.电工仪表的测量误差与消除办法研究[J].黑龙江科技信息,2016(25):88.
        [4]万旭光.电工仪表测量中容易忽略的几个问题[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2016(06):169-170.
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