電子電位差計的檢定及校準

電子電位差計的檢定及校準一、電子電位差計的工作原理及結(jié)構(gòu)（一）電子電位差計的工作原理電子電位差計采用電壓補償法來測量被測參數(shù)，當熱電偶直流電動勢經(jīng)濾波單元輸入儀表的測量橋路時，由于熱電偶電動勢和測量電路是反方向串接的，兩者大小不等所產(chǎn)生的差值電壓，經(jīng)晶體管放大器放大后，驅(qū)動伺服電機。一方面伺服電機通過齒輪傳動，帶動滑動臂與測量橋路中的滑線電阻相接觸，以改變滑動臂與滑線電阻的接觸位置，直至使測量橋路中產(chǎn)生的補償電壓與輸入的被測直流電動勢相補償，此時橋路處于平衡狀態(tài)，放大器無功率輸出，伺服電機停止轉(zhuǎn)動；另一方面伺服電機帶動指示記錄機構(gòu)，將被測電動勢記錄下來，交流同步電機帶動記錄紙以恒定的速度移動，做為記錄的時間坐標。（二）元件結(jié)構(gòu)及作用電子電位差計的原理方框圖如圖1所示。它是由測量橋路、放大器、伺服電機、指示記錄機構(gòu)、設(shè)定機構(gòu)、滑線電阻組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。指示記錄機構(gòu)又包括指示記錄系統(tǒng)和走紙系統(tǒng)兩部分：指示記錄系統(tǒng)由指針、記錄筆或打印機構(gòu)及刻度盤組成；走紙系統(tǒng)由變速機構(gòu)和走紙機構(gòu)等組成。圖1電子電位差計工作原理方框圖電子電位差計除了以上幾個主要部分組成，還有各種附加裝置，如表內(nèi)、表面定值電接點（可進行電接點位式調(diào)節(jié)），電動調(diào)節(jié)（能對被測對象進行比例、微分、積分調(diào)節(jié)），程序控制，計算器等。這些附加裝置增加了電位差計的功能，擴大了適用范圍。1、測量橋路測量橋路是用來產(chǎn)生直流電壓，與熱電偶產(chǎn)生的熱電勢相平衡。2、放大器放大器的作用是將測量橋路輸出的不平衡電壓，放大到足以驅(qū)動伺服電機轉(zhuǎn)動所需的功率，進而帶動滑動觸點移動，減小測量橋路不平衡電壓，使系統(tǒng)達到平衡。3、伺服電機伺服電機是兩相交流異步電機，它可以向正、反兩個方向旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)向取決于控制電壓的相位，所以稱為伺服電機。在電子電位差計中，平衡是借助伺服電機實現(xiàn)的，因此要求電動機對控制電壓反應(yīng)靈敏：當有控制電壓時，電動機要能夠立即啟動；當控制電壓消失時，電動機能隨即停止轉(zhuǎn)動；在未有控制電壓時，決不允許有自轉(zhuǎn)現(xiàn)象出現(xiàn)。伺服電機啟動電壓低，啟動力矩大，并且能在所有轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)。4、指示記錄機構(gòu)指示機構(gòu)是通過電子電位差計與熱電偶電動勢平衡，直接直觀反應(yīng)出熱電偶當時所處溫度的機構(gòu)；記錄機構(gòu)是記錄出所有溫度變化，直接反應(yīng)出溫度變化情況及穩(wěn)定性的機構(gòu)。5、設(shè)定機構(gòu)設(shè)定機構(gòu)用于溫度控制，它由兩個設(shè)定點組成，即設(shè)定最低溫度點和設(shè)定最高溫度點，設(shè)定最低溫度點處于常閉狀態(tài)，設(shè)定最高溫度點處于常開狀態(tài)。當熱電偶溫度低于最高溫度時，常閉開關(guān)與交流接觸器及加熱元件形成回路狀態(tài)，此時形成升溫狀態(tài)；當溫度上升到設(shè)定最高溫度點時，常開開關(guān)直接斷開回路，使溫度穩(wěn)定，線路由此反復(fù)斷開達到溫度自動控制效果。（三）參考端溫度自動補償?shù)墓ぷ髟砼c熱電偶配套的電子電位差計，根據(jù)熱電偶的測量原理，其熱電勢的大小取決于其熱電勢端和參考端的溫差，因此當熱電勢端溫度若是一個恒定值時，所測電勢，由于參考端溫度隨儀表的環(huán)境溫度變化而變化，所以必須對冷端溫度進行自動補償。冷端溫度補償器的內(nèi)部是一個不平衡電橋，電橋的三個橋臂由電阻溫度系數(shù)較小的錳銅線繞制，使其電阻值不隨溫度變化而變化。三個橋臂電阻值均為1Q，另一個橋臂由電阻溫度系數(shù)較大的銅線繞制，并使其在0°C時，Rx為1Q，此時電橋平衡，沒有電壓輸出。若熱端溫度不變，而參考端溫度上升，熱電勢值減小，同時補償電阻也由溫度上升而阻值增大，在此電阻上之電壓將也增大，增大了的電壓將正好補償減小了的熱電勢從而實現(xiàn)了冷端溫度的自動補償。二、計量檢定1、 檢定依據(jù)：檢定時按照JJG74—2005《工業(yè)過程測量記錄儀》檢定規(guī)程的檢定方法和檢定項目，逐一項目進行檢定。2、 檢定條件：選用標準的原則為：檢定時由標準儀器及配套設(shè)備引入的擴展不確

定度u（k2）應(yīng)不大于被檢儀表最大允許誤差絕對值的1；環(huán)境溫度為（20±5）°C；3相對濕度為（45?75）%；供電條件為電源電壓變化不超過額定電壓的土1%。3、 檢定項目：使用中的0.5級電子電位差計屬于后續(xù)檢定的儀表，檢定規(guī)程規(guī)定規(guī)定必須進行指示基本誤差、記錄基本誤差、回程誤差、階躍響應(yīng)時間、設(shè)定點誤差、切換差、外觀、絕緣電阻的檢定。4、檢定方法外觀檢查儀表門玻璃不應(yīng)有影響讀數(shù)的缺陷。儀表內(nèi)部應(yīng)整潔，零部件應(yīng)完整，安裝應(yīng)正確牢固。c儀表的指示標尺或名牌上應(yīng)有制造計量器具許可證標志及編號，應(yīng)注明儀表的準確度等級、計量單位符號、分度號等。儀表應(yīng)注明制造廠名稱或商標、型號、規(guī)格、出廠編號、制造年月。儀表的標尺、接線端子銘牌上的文字、數(shù)字與符號應(yīng)鮮明、清晰、不應(yīng)玷污和殘缺。通電預(yù)熱:具有參考端溫度自動補償?shù)膬x表為30min,并要求在檢定期間30min內(nèi)環(huán)境溫度變化不得大于0.5°C。儀表絕緣電阻的檢定：當環(huán)境溫度為15C?35C,相對濕度為45%?75%時，在切斷電源的情況下，將電源開關(guān)置接通位置，用絕緣電阻表測量儀表輸入、輸出、電源和接地(外殼)端子相互之間的絕緣電阻應(yīng)不小于20MQ。測量時應(yīng)穩(wěn)定5s后讀數(shù)。檢定接線圖專用連接導(dǎo)線圖2輸入信號反接(0點檢定接線圖)專用連接導(dǎo)線圖3檢定接線圖檢定點的選澤:檢定點應(yīng)包括上、下限值在內(nèi)不少于5個點，并應(yīng)在標尺有數(shù)碼的標記上，即主刻度。儀表指示、記錄基本誤差的檢定:檢定時，指示值從下限值開始，用增加輸入信號的辦法，使指示指針依次緩慢的停在各被檢點標尺標記上，直至上限值，分別讀取標準器示值；然后，減小輸入信號依次進行下行程的檢定，直至下限值(上行程時下限值不檢，下行程時上限值不檢)。如此進行一個循環(huán)的檢定。誤差允許值二(儀表上限值一下限值)X準確度等級

誤差=測量結(jié)果-真值（7）回程誤差的檢定：儀表在基本誤差的檢定過程中已包含了回差的檢定，多次測量循環(huán)時取其最大值?；夭钤试S值二丨誤差允許值丨X80%回差=丨上行程－下行程丨（8）儀表階躍響應(yīng)時間（行程時間）的檢定：分別輸入信號使儀表指針處于標尺10%（上行程時）和標尺90%（下行程）的初始位置上。然后，階躍增加（上行程時）和階躍減少（下行程時）輸入量程80%的階躍信號，同時啟動秒表。當儀表指針到達穩(wěn)定值（其允許為量程的1%）時停止秒表，其間隔時間即為上（下）行程時間。在上、下行程各取三次測量的平均值做為每個方向上的階躍響應(yīng)時間（行程時間）。（9） 儀表設(shè)定點誤差的檢定：檢定應(yīng)在測量范圍的10%、50%和90%附近的設(shè)定點上進行。設(shè)定點應(yīng)調(diào)整在標尺有數(shù)碼的標記上；并在在記錄狀態(tài)下進行檢定；檢定時，在小于設(shè)定點電量信號的前提下輸入設(shè)定點標準電量信號，讀取儀表示值即上切換值，在大于設(shè)定點電量信號的前提下輸入設(shè)定點標準電量信號，即下切換值。（10） 儀表切換差的檢定：儀表切換差的檢定與設(shè)定點誤差的檢定同時進行。儀表切換差=丨儀表上切換值－儀表下切換值丨5、檢定結(jié)果的處理：按照規(guī)程要求檢定合格的儀表，出具檢定證書，檢定不合格的儀表，出具檢定結(jié)果通知書。6、檢定周期：儀表的檢定周期可根據(jù)使用環(huán)境條件、頻繁程度和重要性來確定。一般不超過1年。三、常見故障及校準（一）指示故障1、儀表指示示值超差打開電源，將信號線反接，電位差計輸入環(huán)溫電量信號值給電子電位差計，此時指針指示零位，如不處于零位，打開前蓋調(diào)節(jié)“零位”旋鈕，直至指針指示零位；信號線正接，輸入滿量程電量值，指針指示滿量程刻度，如不處于滿量程刻度，調(diào)整“滿度”旋鈕，直至指針指示滿量程，調(diào)節(jié)應(yīng)反復(fù)進行，直到零位和滿位指示正確為止。如果依舊存在示值超差的現(xiàn)象，又有以下幾種表現(xiàn)：（1） 誤差非線性，但是不太嚴重?？赡茉颍孩賰x表內(nèi)滑線電阻銹蝕，阻值發(fā)生非線性變化引起的，更換滑線電阻。②放大電路出現(xiàn)故障，可以更換放大器。（2） 誤差非線性、切嚴重，超差幾十度到幾百度。放大電路出現(xiàn)故障，更換放大器。3）誤差線性變化。放大器電路內(nèi)元件故障，如電阻、放大集成塊等。（4）阻尼過大或過小。阻尼過大，造成指針指示反應(yīng)較慢，不容易達到相應(yīng)指示值；過小，指針反應(yīng)速度過快，容易造成指針在轉(zhuǎn)動時，超出指示值。2、指示針不穩(wěn)，左右擺動。這種顯現(xiàn)一般是由以下方面原因引起的：（1）零位或者滿度電位器接觸不良。（2）放大器插座接觸不良，應(yīng)用無水酒精進行清洗。（3）電路板上元器件虛焊。（4）阻尼過小導(dǎo)致。3、儀表通電后，電源指示燈亮，運行聲音正常，但是指針不轉(zhuǎn)動指示溫度。（1）這一般是由于電源電路板上濾波電容損壞導(dǎo)致。（2）儀表灰塵較多、缺油或阻尼過大，造成指針無法轉(zhuǎn)動，應(yīng)進行儀表清潔、打油。（3）以上都排除后，如果還是沒有轉(zhuǎn)動，一般是伺服電機損壞。（二）記錄故障1、儀表記錄示值