电测仪表计量检定

2022-11-26武凤栖王友建

科学与信息化 2022年4期

武凤栖王友建

1. 河北省计量监督检测研究院河北石家庄 050000；2. 信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司河北石家庄 050000

引言

随着科学技术的发展，电力设备逐渐增多，这也促进了电测仪表仪器在日常生活中的广泛应用。一般而言，通过电测仪器获得相应的数据，已成为经济合理公平流通的基础。在相关应用中，在时代发展的前提下，从电力企业到用电用户的使用，都需要重视对电测仪表的计量管理和公平评价，对电测仪表的测量内容进行合理的审查和进一步的规范，这是电测仪表计量检定的发展需求。

1 电测仪表计量检定概述

电测仪表计量检定是一项系统性工作。在开始检定工作前，需要熟悉相关的检定技术和使用标准，了解制造标准、行业标准和相关的检定程序，以得到的具体仪表参数作为技术依据。为了保证电工测量仪器的使用功能和质量，需要制造标准要求较高的生产技术，在制定电测仪表检定标准时，可以根据实际使用范围进行，但必须了解电测仪表计量检定工作的标准化，在计量检定过程中，如有争议，需要根据数据进行处理。因此，电测量仪器的计量检定具有重要的价值。计量检定人员在开展检定时，需要对程序有系统全面的了解，达到应用问题和实际解决问题的有效性。当电测仪表计量检定出现问题时，应根据程序做出合理的决定。此外，考虑到技术因素的不断变化，需要同步更新电测仪表计量检定法规和相关应用标准，解决出现的测量问题。

2 电测仪表计量检定依据

在电测仪表计量检定工作中，只有明确了电测仪表计量检定的技术，才能从科学的角度完成检定。电测仪表计量检定行业需要作为仪器的检验技术，其依据是在验证中需要专业的验证技术，不同的验证技术对技术的要求也不同。制造标准需要专业的技术，当前的验证程序基本上是由国家统一管理的，验证技术要求低于制造技术。对于某些电测仪表计量检定是按照国家规定的技术标准和规范完成的。对于计量检定中的争议，也需要按照专业检定进行决策，监管也必须符合监管要求。由于电测仪表的具体检定是由专业人员来操作和进行的，因此对检定专业要求比较高。为了实现标准化和准确的电测仪表计量检定验证，对于每个负载功率，必须至少执行两次误差检定。为了反映操作的准确性，温度补偿还应考虑环境温度，加上温度补偿值，并在原误差极限的基础上，满足标准测试要求，可自行选择合适的测试方法。

3 计量检定系统总体设计

电测仪表计量检定总体规划主要围绕自动化测试软件系统、功能仿真装置和高精度测量模块等核心部件的模块化开发，采用基于现场总线整合每个模块之间的逻辑连接，完成测量验证系统。仿真装置主要由控制模拟器、大功率模块化负载和电压模拟器组成。控制模拟器可实现导频电路和大功率模块化测试负载的功能。高精度检定需要采集大功率输出的电压、电流和电能，是进行精确测量的前提。自动化测试软件作为测试系统的控制中心和交互界面，在测量验证和检验测试中，在测试逻辑控制和人机交互体验等发挥着重要作用。电能参数采集连接高精度测量模块，使用移位寄存器进行联扩展。每个控制继电器的通断状态，远程控制整个接口。采用模块化设计理念，采用负载主机与电源模块相结合，所有负载模块均与主机相连，并且由主机控制。

4 电测仪表计量检定技术

4.1 检定无功功率

在大多数电测仪表中，经常会涉及无功功率。对于无功功率的检定，重点是校验其精度，保证在使用中功率不发生偏差，避免导致日常数据不准确。电测仪表计量检定工作对相关部件要求较高，对于无功校验，必须保证电源稳定，输出功率能够满足电测仪表计量检定工作的需要。应注意仪器的功率输出，严格区分并做好电测仪表计量检定记录。电压控制必须按照标准进行，由于线路电压过高，极有可能导致仪器出现故障，避免造成不必要的损失。

4.2 电量变送器的检定

电测仪表计量检定涉及电测量仪器的所有部件，电量变送器是关键的计量检定点，变送器校验工作将直接影响电力系统的工作状态。由于变送器在电力系统中扮演着重要的角色，它具有很强的稳定性。在对变送器进行检定时，要注意无用的电力发送器。这是电测仪表计量检定的一个重要的检查点，需要确保验证结果与正常值相同很重要。

4.3 直流电阻的检定

在直流电阻的检定中，必须根据具体情况选择与电阻器相匹配的验证方法。对于电阻小于10Ω的仪器设备，在直流电阻检定中需要选择双臂电桥。对于达到MΩ的大电阻设备，在检定中需要采用绝缘电阻表，如果电阻仪器的电阻值在两者之间，此时的检定可使用单臂电桥。在操作过程中，可以将数字电压和电流表端子接到各自电阻的两端，电流表端子的输出测量到电流源的电流，电压表读数为电阻对应的电压，可以避免高测量精度和线电压分离。

4.4 工作环境的检定

在电测仪表计量检定阶段，大部分检定是在实验室内进行，计量检定环境稳定。但是在实际的电测仪表计量检定现场中，会有一些影响验证有效性的因素。因此，在实际计量检定中，应采取有效措施消除可控的因素。温度在22℃的环境下，可以保证验证工作的准确性。对于检定设备，必须保证设备接地，以增加设备的抗干扰能力。

4.5 设备误差曲线的检定

当今标准仪表和测量仪器的误差曲线并不是非线性曲线，曲线与坐标轴的横轴有很多交点，这些交点可以称为拐点。拐点越多，说明了设备误差的不稳定性和随机性，并且无法确定最大误差的位置，所以在电测仪表计量检定时要注意选择合适的量程。在标定基准量程时，需要选择满量程的1/10和上限的5-10个点。标定非基本量程时，选择量程的1/10和上限3个点。这是为了确定仪器误差是否在允许范围内。

4.6 自动验证

随着科学技术的进步，电测仪表计量检定自动化水平得到了不断提高，特别是随着嵌入式系统和计算机的发展，自动检定技术传统工作中的使用限制已经消失，因此，在电测仪表计量检定中，自动检定显得非常重要。目前很多设备都具有自动检定功能，由于不同厂家的技术不一致，仪器和电测种类也很复杂，很难实现标准的交流。因此，依靠设备上的自动化验证软件来实现验证是一种资源节约和可行性高的检定方式。这种方法可以在上位机上安装自动验证软件，通过软件控制所有的验证。在此过程中，通过上位机进行电测仪表计量检定数据的校正，上位机进行校验证书的形成，修改上位机的软件参数以适应不同厂家的电测仪表。使用虚拟仪器进行测量，虚拟仪器测量包括软件和硬件，软件是测量的核心，硬件是软件通信和数据传输的桥梁。在软件方面，可以根据自己的测量需求配置软件，完成对设备的自动测量。硬件方面需要采集卡、数据线和转换模块等。通过接口，可以将虚拟仪器连接到PC机，通过计算机技术进行远程控制。随着移动互联网的发展，也可以控制移动终端。随着各类设备的发展，设备的性能和参数都在发生变化，电测仪表计量检定也面临着巨大的挑战。因此，在相关电测仪表计量检定规定的基础上，在实际工作中探索创新，改进检定测量技术与新技术的结合运用，才能满足电测仪表计量检定的要求。

5 提高电测仪表计量检定标准化管理策略

5.1 加强线性模拟法的应用

线性模拟是验证电测仪表的有效方法之一，利用机械元件和模拟电路来完成验证工作。由各部件模拟的模型可替代实际工作仪器，仪器中的输出信号经过处理，检定结果可显示在设备中。只需要模拟仪器部件，不需要真实仪器，减少了对正常工作的影响。在使用上，线性模拟主要用于热力仪器的检定，取得较好的效果[1]。

5.2 加强数字线性法的应用

数字线性用于执行不同的测量结果，数字模拟将信号转换为数字。这种方法需要大量的分析和计算工作。采用数字线性法，需要保证检定设备具有足够的自动化和智能应用水平，能够自动处理数字信号，该方法的应用可以有效减少人工检定分析的工作量，提高电测仪表计量检定效率[2]。

5.3 电测仪表计量检定程序的标准化

计量检定程序应根据电测仪表的具体情况及时更新，以确保检定规则和程序符合基于最新设备状况的检定标准，并确保测试的准确性。对于国家制定的有关电测仪表计量检定规定和管理标准，要做到严格执行和落实。对于行业操作标准和检定规章制度必须全面做好技术应用并严格遵守。根据电测仪表计量检定规章制度落实具体的检定要求。因此，标准的电测仪表计量检定操作程序和标准操作可以提高电测仪表计量检定工作的标准化和准确性[3]。

5.4 提升电测仪表计量检定团队工作能力

在电测仪表计量检定工作中，提高计量检定人员的综合水平，是提高计量检定标准化管理的重要策略之一。对检定人员进行专业培训，不断提高其专业能力和素养，并继续深入学习计量检定的技能和专业知识，使电测仪表计量检定人员能够熟练操作设备，并进行必要的管理和维护。根据设备升级或验证仪器，进行专业培训，使设备升级和测试技术同步进行，保证电测仪表计量检定的专业性。同时，对于计量检定人员，要树立不断学习的意识，更好地适应电测仪表计量检定的业务发展，并通过开展实验等活动不断提升自己的检定工作能力。通过相关的交流会让有经验的同事分享计量检定工作经验，促使优秀的工作情境协助提升电测仪表计量检定人员团队的整体素质[4]。

5.5 加强电测仪表计量检定设备管理

在电测仪表计量检定工作中，除了检定工作人员因素外，计量检定设备也是检定工作的核心要素。不仅要建设人才培养设施，还要注重电测仪表计量检定设备的日常管理，确保相关的检定设备处于良好的运行状态。要加大对测试设备的使用功能和维护资金的投入，尤其是回收设备，必须按照要求严格验证电测仪表计量检定设备的使用性能，确保设备的工作水平能够满足行业检定的需求。将新检验设备的性能和操作方法及时通知电测仪表计量检定人员，组织人员提前参加设备培训活动，并进行检定工作的实践考试。只有经批准合格的专业检定人员才能参与相关的操作工作，为后续计量检定管理工作的开展打下坚实的基础。