摘要:在实操阶段,电学计量检定及测量易于受到一定因素的影响作用,进而引起系统误差,并会给各类数据的真实性带来严重影响。对此,在电学计量检定及测量期间,技术人员应当研究误差形成的原因,从中发现各类误差因素,进而为后期工作的顺利完成起到良好的铺垫作用。
关键词:电学计量检定;测量系统;误差
1提高计量精度的必要性
电力是使用最普遍的清洁能源之一,而且其他能源无法直接取代,为了保障电力供应取得更好的效果,就需要使用电力计量和检定。随着电力系统的创新与发展,数字化和智能化也被广泛应用于电力测量技术,并且在测量精度方面也进行了深度的研究与开发,主要是为了解决测量误差的发现与消除。系统误差是一种必然存在的确定性误差,有一定的变化规律和呈现规律,可以按照其发生规律将其消除。但实际的测量工作中还存在一些隐蔽的误差,不易被发现,会使测量精度受到一定影响,测量的偏差度一般就是指系统误差,通过测量得到数据测得被测元素的质量评定结果。所以测量仪器的精度,关系到产品质量的评定结果,对企业的经济利益有决定性作用,所以提高测量精度尤为重要。
2导致系统误差因素
2.1主观因素
所有测量活动都是人为控制的,在测量过程中存在许多影响测量结果的人为因素。例如,一些新员工不熟悉系统操作和测量知识,这会对测量结果产生一定的影响。此时,相关部门需要加强对员工的专业培训,使他们能够更好地操作仪器。在测量过程中,操作者一般都有自己的思维模式,或者通过一些个人习惯,使得观察到的数据与实际数据有一定的区别。因此,在实际操作中,应遵循标准步骤,观察读数时应注意角度。在机械切换过程中,由于操作人员的熟练程度不同,会产生不同的电阻,电阻箱也是如此,不同的插入力或旋转力在使用期间产生不同的电阻,对测量结果有不同的影响。因此,在使用校准器时,不同的操作人员有不同的习惯和校准方法,会导致电气测量结果不同。操作人员要在验证过程中避免因没有按照验证要求和程序进行操作,导致系统性错误的出现,验证过程中不同的验证工具和校准方法,这也会对测量结果产生一定的影响。
2.1.1人员因素
电学计量设备必须由专业人员进行操作,操作误差主要体现在以下几点:(1)操作人员的知识水平、操作的规范性、工作时的行为不当等,都是产生系统误差的因素。(2)操作者读取指针表数值时,由于角度不正会产生读数不准,也会导致系统误差的产生。(3)操作人员在2.1.2操作方法因素
操作方法因素主要包括以下几个方面:(1)操作人员没有严格执行检定操作规程,就必然导致误差的产生。(2)校准测量设备时使用的方法不同,那么使用设备得到的测量结果就不同。
2.2客观因素
2.2.1量具因素
量具因素主要体现在:(1)电学计量器具分不同的标准级别,级别的不同其造成的系统误差不同,其生产的标准以及相关的检定规程都是有着严格的规定的,而且需要在一定的周期内重新进行检定其系统误差。另外量具的损坏和失准也会增大系统误差。(2)仪器的显示位数较少,平衡指示器存在偏差,指针式仪表的刻度不均匀或是指针调零存在一定问题,这些都是仪器仪表显示特性造成了系统误差。(3)不完全平衡测量中基于差值法的测量,指示仪表的示值误差,也直接导致了测量值存在一定误差。(4)数字仪表间隔采样,数据处理设备会进行信号与显示的转换,这个过程会漏掉一些数据信息,而造成误差。
2.2.2组件因素
(1)标准设备中其他设备的影响
标准设备通常与其他设备结合进行测量,一般辅助设备不送检查。辅助设备的性能与系统误差的产生直接相关。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其它部件的误差:连接到电气校准电路的元件或辅助测量工具的误差将直接影响测量结果的准确性。
(2)线路接触和导体电阻的干扰
电测量的测量需要通过一根导线与每个触点连接,电阻的存在也会导致其测量验证的误差。
(3)开关变化干扰:电气验证需要涉及开关的操作。开关接触电阻的变化会引起开关的变化,直接降低校准结果的准确性。在补偿法测量中,如果细度调整不够,则指示偏差过大,不平衡,估计检测结果。
(4)灵敏度阈值不够
电测量电路的灵敏度问题非常普遍。在电路测量过程中,需要在供电条件下进行。但是,在频率测量过程中,电路中的电网频率会对测量产生一定的影响。例如,当电压不稳定时,其电路的频率波动也会增大,从而影响测量结果。当直流电进入电路时,一般会进行滤波操作,但如果做得不好,直流中会有一定量的交流电,造成较大的误差。在测量过程中,如果设置电压值并且灵敏度大于测量值,则指示灯不会改变,从而导致较大的误差。因此,为了提高测量结果的准确性,在测量过程中应尽量保证电流和电压的稳定,并定期检查电源,以尽量减少这些不稳定因素对电路的影响。
2.2.3装置因素
(1)非标装置一般作为辅助设备不会被送检,当其与标准设备一起使用时,而辅助设备的性能也会影响到检测结果,导致误差的产生。(2)在电学检定线路中连接的元件或者辅助元件、器具等存在的误差,也会直接影响测量精度。(3)电路的连接触电、导线的电阻都会对测量结果有一定的干扰。(4)检测设备中存在许多开关,开关通断时接触电阻,会形成开关变差,对检定结果也会产生较大影响。(5)电设备中存在各种感抗元件,感抗对检定的影响也是常见现象。(6)设备元件老化,设备经使用一段时间后,会产生老化,其稳定性将会发生一定变化,尤其是一些带有线性和非线性测量的设备会受到很大影响,会增大测量结果的差异性,而增大系统误差。
2.2.4受环境影响
环境因素主要体现在:(1)外界和设备之间的交变电磁场会影响测量精度;(2)导体间会产生泄漏电容电流,电元件间存在电位差也可以产生电容电流,电容电流的电场会对测量中的基本电流产生影响;还有电路设备和接地之间也会产生电场影响。(3)周围的静电会对仪表指针产生静电力,而导致误差的发生。(4)外界的自然环境,比如:压强、温度、湿度、振动以及空气电容量都会对测量误差的大小有决定性作用。
在电路测量过程中,会受到许多外部环境因素的影响,包括电路环境、磁场环境和湿度。通常在电路和电路之间使用绝缘体以产生一定的电容。在通电的情况下,电容器将交流电转换为路径,这导致一定的电流泄漏,这直接影响测量仪器的读数。一旦电路之间存在交流电,就会产生一定的温差热功率,这会引起电路元件之间的温度变化。众所周知,会有一定的磁场周围的电路,电路没有影响,但在直流回路,为电力系统仪器没有盾牌,磁场会对电路有一定的影响,影响测量结果,特别是当外部磁场强在测量环境中,应该充分考虑。交流电周围的磁场由电路中的每个线圈产生,因此在测量过程中不能忽略这些元件的磁场;由于水是导电的,空气中的水分会在测量过程中引起某些测量误差。空气湿度和温度的变化会引起空气介电常数的一系列变化,并改变空气中电容器的电容,这将对测量结果产生一定的影响。例如,当测量电路周围的大气压力改变时,电路中的电容受到影响。
3结语
在电学测量中,影响其测量结果的因素是多样化的,相较于其他测量,电学测量的误差因素更为错综复杂,这也意味着全面掌握并消除这些误差因素往往极其困难。有鉴于此,本文对系统误差的具体因素与来源进行探究,以期为广大研究人员提供一定的参考。
参考文献:
[1]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(02):28-19.
[2]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):336.
论文作者:邵楠楠
论文发表刊物:《中国电业》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/8
标签:测量论文; 误差论文; 因素论文; 电路论文; 电学论文; 系统论文; 操作论文; 《中国电业》2019年第13期论文;