高频火花试验机检测过程常见问题分析和解决方法

  高频火花试验机 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 过程常见问题分析和解决方法  摘要高频火花试验机在实际运行中由于长期受到安装、环境和检测仪器等因素的影响，在后继计量检测中对高频火花试验机的高频电压、灵敏度等参数进行计量测量常发生检测参数异常，误差超大和无法检测等一系列常见问题。本文通过对现有规程和校准方法进行分析和阐述，并就这些问题提出了相应的解决办法和处理意见，以解决检测机构和企业在计量检测高频火花试验机过程中遇到的各种难题。Keys：火花试验机；高频；校准方法；高频电压；灵敏度引言现阶段，企业在生产电线电缆的时候，火花试验机是最常用的电线电缆检测的仪器设备。火花试验机一般应用在电线电缆制造的以下工序:绝缘、复绕、对绞、成缆、护套等。火花测试主要用来检测电线电缆绝缘或护套中是否存在针孔、杂质、缺胶等缺陷进行耐电压试验，能检测到电线电缆破皮瑕疵的一种快速和连续进行的试验方法，火花试验机对电线电缆的检测是很重要的一道工序，直接影响到电线电缆的出厂品质。目前，绝大多数电线电缆生产企业选用的火花试验机主要有工频火花机、高频火花机和直流火花机等三种。工频火花试验机和直流火花试验机由于体积大，检测速度慢和检测准确度差等缺点。而高频火花试验机的优点就是体积小和检测线速比较快。高频火花机在生产电线电缆企业企业中也逐渐取代工频和直流火花试验机。高频火花试验机作为检验检测的设备，准确度越可靠，电线电缆品质越好，定期检测就成了必不可少。现阶段工频和直流火花试验机校准技术规范在地方规程都有制定，高频火花试验机的规程机械部也在2020年制定了电线电缆用火花试验机校准规范，然而高频火花机试验机的高频电压和灵敏度在计量检测过程中还是存在着检测项目不全，检测不准确和计量标准器无法适用等问题。本文主要是通过电线电缆用火花试验机校准规范，对实际计量检测工作中高频电压和灵敏度的校准检测所遇到的问题和相应的解决方法进行分析和阐述。1.高频火花试验机在计量检测过程中，高频电压检测不准确问题我们在做高频火花试验机高频电压计量检测时，校准规范要求我们一般用到的仪器是电压分压器和显示仪器。电压分压器电阻宜采用高阻值的纯电阻(最佳大100MΩ)。通过试验我们可以使用高频高压衰减棒作为电压分压器。而显示仪器我们可以用高频电压表和示波器，高频电压表用精度要优于1%，其频率测量范围至少要（0-5kHZ），示波器精度也要优于1.5%。高频火花试验机在进行高频电压测试时，我们经常会发现怎么我们用高频高压衰减棒和示波器或高频电压表搭配时，测量出来的数据都会不准确，不可靠。有时候数据一开始就不准确，有时候是随着电压的升高，检测数据越来越小，数据完全不是线性显示，检测数据变得越来越不可靠。高频火花试验机的高频电压是主要的检测数据，如果这个参数都测不准，那这个计量检测就完全没有意义。虽然高频火花机在《JJF（机械）1047-2020电线电缆用火花试验机校准规范》中有提到一些，细节的东西没有提到。特别是对高频高电压的测量本身就存在能用的检测仪器比较少，检测难度比较大等问题，对我们在实际检测中造成很大的困扰。通过反复的高频火花试验机原理的研究和实际检测，我们发现，造成高频火花试验机高频电压检测不准确，跟电压分压器即高频高压衰减棒有很大的关系。高频高压衰减棒在测量过程中有几个原因影响了检测数据不准确：第一，负载效应。高频高压衰减棒在接入示波器或高频电压表时，示波器或高频电压表的输入电阻会对测量电路产生影响，导致测量电路的信号发生变化，如果负载效应很大就会影响波形的测量，准确度无法保证。因此，需要减少高压衰减棒对线路信号的负载效应，尽量选择高输入阻抗的高压衰减棒。第二，阻抗匹配。阻抗不匹配，对测量数据也有一定的影响，阻抗的相互匹配对输出最大功率的信号准确度比较有保障。第三，高频高压衰减棒校准补偿调节不够。通过图1图2的波形，我们了解到过度补偿和补偿不足都会很大影响高频火花试验机的检测数据准确度，造成数据不可靠。故此每次进行高频火花试验机计量检测时，我们都要对高频高压衰减棒进行校准补偿。           图1                             图2我们在做高频高压衰减棒的电容补偿时。高频高压衰减棒信号输出端要连接到合适的示波器输入端上，衰减棒高端和低端要连接到示波器自有的方波的校准信号输出端口。这样我们就可以看到输入信号的波形，如果显示的波形是图1，图2这样的波形，就是波形补偿过度或者补偿不足，这样我们就要在高频高压衰减棒的电容补偿端口进行补偿调节，我们可以一边看着波形，一边进行调节，当调节到如图3的正方波形时，即为正确的补偿波形。这样就完成了高频高压衰减棒的补偿调节。调节完电容补偿后，衰减棒也就和示波器匹配，在后续开展计量检测中，基本可以保证数据的准确性，可靠性和溯源性。图32.高频火花机在实际检测中，灵敏度检测问题现阶段，大部分电线电缆生产厂家在使用的高频火花机检测电线电缆所使用的高频火花试验机都是按照美国标准制定。我们通过人工击穿装置法不能检出其灵敏度。2020年出版的《JJF（机械）1047-2020电线电缆用火花试验机校准规范》中，高频火花机的灵敏度并没有明确的检测方法，而是注明检测高频火花试验机的灵敏度是需要在供需双方协商同意的情况下才能检测校准，这样使的高频火花试验机灵敏度的检测没有办法解决。浙江省台州市计量技术研究院在2017年有出台一份《高频火花试验机校准方法研究》中有对高频火花试验机的灵敏度进行分析和阐述，采用的主要方法是点检法。这个检测方法也是在一定程度可以帮我们对高频火花机灵敏度计量检测提供一种新的观点和溯源的办法。《高频火花试验机校准方法研究》中采用的点检法是将高频火花机的电压调节到3KV，短路稳态电流限制在600μA以下，将测试探头拿离试验电极，在测试探头针端加套一空心绝缘件，绝缘件前侧与探针的距离为0.25mm±0.05mm，将加套绝缘件的测试探头移至试验电极，马上拿开，如果报警则灵敏度符合要求。如图4所示。 图4现阶段我们国内还没有生产出这个 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 图的检测设备，同时我们没有办法通过自己做出这种仪器，故此在实际高频火花试验机检测中，也没办法对高频火花机的灵敏度进行检测。我们为解决高频火花试验机灵敏度检测问题，解决企业的计量检测困难，通过对提供的设计图所用的仪器，仪表和线路的设计。我们可以发现这个击穿装置的设计跟我们现有的电线电缆火花试验机检验仪里面的击穿装置几乎一样。通过我们反复的试验和零部件比对，发现通过改变线路中探头跟试验电极的位置，用电线电缆火花试验机检验仪的击穿装置来检测高频火花试验机的灵敏度也是可以实现设计图所产生的点检的检测结果。具体做法是先调节现有的电线电缆火花试验机检验仪击穿装置的电极跟探针的距离，固定好距离为0.25mm±0.05mm，然后就可以进行测试线的连接。我们可以把检验仪的低端连接到高频火花机的接地端，把击穿装置中的灵敏度端口通过连接线夹到高频火花机高压输出端。检验仪先选择合适的电阻，通过高频火花机输出3kV的高压，按下短接键，在电流表显示出短路稳态电流，同时调节电阻，让电流表的电流显示在600μA以下。在完成上面准备工作后，我们就可以开始进行高频火花试验机灵敏度检测。把连接到高频火花机的连接线拿出，调节高频火花机到3kV的输出状态，然后把连接到电线电缆火花试验机检验仪灵敏度端口的高压线头，直接插入到高频火花机的高压输出端的珠链中然后再拔出来，通过点检的方法如果报警，则灵敏度符合要求。3.结束语通过上述对高频火花试验机的高频电压和灵敏度两大难点的分析和试验，我们可以比较完整的检测完所有的项目。由于我国目前尚没有高频火花试验机的国家或行业标准，产品生产没有统一的依据，所以产品性能和质量也参差不齐，检测工作也比较困难。本文通过对《电线电缆用火花试验机校准规范》和《高频火花试验机校准方法研究》的分析和在实际检测工作中遇到的问题做出自己的见解，提出解决方法，希望对从事高频火花试验机检测工作有一些帮助。Reference：[1]JJF（机械）1047-2020《电线电缆用火花试验机校准规范》[2]黄元津，梁林，潘万苗，徐欣，朱妙根.高频火花试验机校准方法研究[J]科技论坛，2017（12）：:453-456 -全文完-