測控電路
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測控電路范文第1篇
Abstract: The paper disucsses the teaching method of using multisim10 simulation technology to do the virtual experiment in circuit measure and control. The method is not only can enhance the teaching effect by applying multisim10 simulation technology in instrument amplifier to do the vivid simulation and analysis, but also can cultivate the innovate consciousness and design ability of students. From the practice result, this simulation application made a good effect in teaching and experiment reform of circuit measure and control.
Key words: multisim10circuit of measure and control;teaching;simulation
中圖分類號:TM1文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)26-0226-02
0引言
《測控電路》是電子、測控、機電一體化等專業的一門綜合性和實踐性都很強的專業課,主要涉及到信號測量與調理、調制與解調、濾波、轉換、細分和控制等。這門課程教學目標要求理論與應用統一,如果沒有動手實踐來支撐,理論教學很難達到教學目標。若在講授理論知識的同時,輔助實驗演示或實驗,可以大大提高課堂教學效率,收到事半功倍的效果。本文介紹了利用 Multisim10進行儀表放大器的仿真教學和實驗思路,為學生學習提供一個應用范例。
1Multisim10仿真軟件的特點
采用直觀的電路圖輸入方式,界面友好、操作方便、簡單易學。該軟件采用直觀的圖形界面創建電路, 在屏幕上模仿真實實驗室的工作臺,簡單直觀。該軟件具有 1600多種元件模型和多達17臺虛擬儀器,而且儀器的操作開關、 按鍵與實際儀器儀表極為相似,可以對模擬、 數字電路和混合電路進行仿真,實時顯示測量結果。
2Multisim10 仿真技術在測控電路教學中的應用
在測控電路教學中,一般只能從原理的角度來教學,如果學生動手不多,很難理解相應理論。雖然都有實驗,大多為驗證性實驗,而且課時有限,并且往往做實驗時忘了理論分析,難以實現即時驗證理論。應用 Multisim10仿真軟件輔助教學,能夠快速、完整地構建出實驗的原理圖,并且能夠完美地進行實驗過程仿真,實時顯示實驗結果,是提高教學效率和效果的好方法。另外,由于實驗設備和耗材昂貴,所以有相當一部分實驗項目是只能在理論上學習,不能實際開設的。這在很大程度上扼殺了學生的創造能力的發展,而應用 Multisim10仿真軟件,學生不必擔心元器件的損壞,大大提高了學生敢于嘗試的信心和積極創新的能力。同時由于Multisim10 仿真軟件能夠用低成本搭建高檔次的實驗室,也大大減輕了學校的經濟負擔。另外,豐富的虛擬儀器和儀表和功能也是現實所難以具備的。
3典型儀表放大器原理分析
測量放大電路是測控電路教學和實驗中的重要內容,它是獲取傳感器信號的常用方式。在一個典型的測控系統中,通過傳感器所采集到的電信號常為差模小信號,且與電路之間的連接具有一定的距離,還往往伴隨著很大共模電壓(包含干擾電壓)。由于多數傳感器的等效內阻隨被測物理量的變化而變化。因此,放大這類信號的放大器應具有高輸入阻抗、低輸出阻抗、高增益和高共模抑制比的特點,由三運放組成的儀表放大器就能滿足上述要求。
圖1是目前廣泛應用的高共模抑制比放大電路。它由三個集成運算放大器組成,其中A1和A2為兩個性能一致(主要指輸入阻抗、共模抑制比和增益)的同相輸入通用集成運算放大器,構成平衡對稱差動放大輸入級。A3構成雙端輸入差動放大電路,用來進一步抑制A1、A2的共模信號,并適應接地負載的需要。
根據運算放大器的基本分析方法,容易得到A3的輸出
u=(u-u)=1+(u-u)(1)
由式(1)可以看出,u與(u-u)成正比,故電路放大差模信號,抑制共模信號。
4儀表放大器的實例應用與仿真
設計一個傳感器放大器,如圖2所示。其中R5代表傳感器,當R5相對于其他橋臂的偏差為1%時,放大器產生±5V的輸出電壓。穩壓管電壓VD=5.1V,ID=10mA,電橋電壓基準為7.5V;運放的電源電壓為15V;電橋中電阻均為100kΩ,R5=100(1+δ) kΩ,其中浮動范圍δ≤±1%;電源電壓15V。
從上圖可以看出,電路分三部分:U3A、D2等組成穩壓電路,它由5.1V的穩壓管產生7.5V的穩定電壓,為傳感器所在的橋式電路提供一個穩定的基準電壓。由后面的理論設計可知,該電壓直接影響橋式電路的輸出電壓。三個電阻R4、R6、R7和傳感器R5組成橋式電路,將R的變化轉化為輸出電壓。U3B、U3C、U3D等組成儀表放大器,對橋式電路的輸出電壓進一步放大,并提高共模抑制比。
4.1 基準電壓設計
從圖2可以看出
R===1KΩ(2)
若R2取10kΩ,由
=1+(3)
可計算得R3=4.656kΩ。
4.2 儀表放大器設計
對于傳感器所在的橋式電路,有
V=-V≈-V≈V(4)
當V1=7.5V,δ=1%時,橋式電路最大輸出電壓Vo1max=0.01875V。
根據設計要求,Vo=5V,則放大器增益為
A=≈≈266.7(5)
根據儀表增益公式(1)有
=1+(6)
一般來說,R14/R12與R9/R8具有相同的數量級。為了盡量減少電阻規格,并且采用最常用電阻,可以取R14、R9為100 kΩ,取R12為10 kΩ,理論可計算得R8=7.7912 kΩ。此時,R5為99 kΩ(δ=1%,5為101 kΩ時,Vo=-5V)。實際仿真調試時,當R8=7.832 kΩ時,輸出電壓為5V,如圖2中所示,與理論計算結果有一定的誤差。此時的仿真結果見圖2所示。
5系統仿真測試效果
通過multisim10的軟件parameter sweep analysis功能獲得圖3所示數據。該數據不夠直觀,因此再通過軟件畫圖得到圖4所示的圖形效果。
從圖4所示的圖形效果可見,由三運放組成的儀表放大器的線性度較好,能夠滿足傳感器放大電路的測量。
這樣,我們就能夠從儀表放大器的原理、設計、應用、仿真以及測試結果一次性全部直觀的展現出來,能夠在課程教學和實驗中引導學生學會分析和應用,利用仿真工具進行初步設計和驗證。
6總結
基于Multisim10的測控電路教學,實現了理論與實踐的緊密結合,啟發和探究的教與學,利用計算機仿真,化難為易,變抽象為具體,使學生學習積極性大大提高。但由于虛擬器件存在著虛擬的特點,在真實性方面與實際的硬件儀器儀表存在著比較大的差距,并不能完全替代傳統的實驗手段。所以在實際的教學過程中,仿真只是錦上添花的一種教學手段。而在實驗的時候,應該先利用multisim10做預習報告,既能減少無謂手抄工作,又能激發學生的學習熱情。然后帶著仿真結果再去做實驗會有很高的效率和很好的效果。擺脫了傳統式的手抄預習報告,到實驗現場才開始學習實驗任務,搭建實驗電路漏洞和錯誤百出,需要什么樣的實驗結果也不是很清楚等這個傳統的實驗模式。像這樣把Multisim10仿真軟件和硬件的儀器儀表結合起來,把現代化手段與傳統實驗有機的結合起來,發揮各自的優勢,才能收到事半功倍的效果。
參考文獻:
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測控電路范文第2篇
關鍵詞:包裝機;電加熱器;自動斷電;斷路故障
中圖分類號:TP277 文獻標識碼:B
文章編號:1004-373X(2009)21-141-03
Design and Application of Measuring and Control Device of
Open Circuit Fault in Electric Heater
LV Yuming,LIU Yingui
(Tianjin Electronic Information Vocational College,Tianjin,300132,China)
Abstract:In equipments such as automatic packing machine and bagging machines which required the electric heater to package plastic products,it is common that electric heater is often in open circuit fault.To detect the inductive voltage of the circuit by current is to determine whether the electric heater is working properly.Alarm output or host control can be realized by using opto-coupler device to determine whether the normal temperature controller is on/off.Electric heater circuit fault monitoring and control devices can automatically identify whether temperature heater is off and whether the electric heater is in open circuit.After trial on the packaging machine,the device of the performance parameters can meet requirements of packaging equipments and users.It also meets the requirement of packaging machinery equipment.
Keywords:packaging machines;electric heater;automatic power-off;open circuit fault
針對目前全自動包裝機、制袋機、塑料注塑機等設備均需電加熱器進行塑料產品的封裝,電加熱器燒斷(斷路)是設備使用中最常見的故障,一旦電加熱器出現斷路故障,不及時排除,輕則不能保證塑料成形產品的產品質量,重則會造成原材料浪費,增加企業運行成本。本技術及專利產品能正確判斷電加熱器是溫度升高自動斷電還是電加熱器斷路故障。
1 該裝置的研究意義
該裝置的研究意義主要來源于相關設備廠家(如包裝機械、制袋機械、注塑機械等)及產品的直接應用企業,這些企業的生產過程表明:
(1) 在包裝行業電加熱設備具有廣泛的應用市場。
(2) 電加熱器燒斷(斷路)是設備使用中最常見的故障。
(3) 電加熱器燒斷故障不及時排除,輕則不能保證塑料成形產品的產品質量,重則會造成原材料浪費,造成人力、物力資源損失,增加企業運行成本。
針對塑料包裝加工行業的需求,該裝置應達到下列要求:
(1) 電加熱器斷路檢測裝置能夠自動識別溫度升高加熱器斷電和電加熱器斷路故障。
(2) 電加熱器斷路后立即控制加工機器停止運行,給出報警信號。
2 該裝置提出的背景
中國是世界包裝制造和消費大國,在20世紀90年代后由于包裝制品工業發展的需要而出現了高速度發展,年平均增長率為30%[1],而塑料包裝在包裝產業總產值中的比例已超過30%,成為包裝產業中的生力軍,在食品塑料包裝、醫藥塑料包裝、化妝品塑料包裝、農藥塑料包裝及工農業生產各個領域發揮著不可替代的作用[2]。目前國內包裝機、制袋機、注塑機等電加熱類機械設備產量將大增,但它的電加熱器使用壽命卻僅有2~3個月,一旦加熱器出現燒斷故障,將造成原材料的浪費和使產品質量受到影響。
2.1 關鍵技術
包裝機上電加熱器一般由溫度控制儀表的觸點來控制交流電源通斷。當電加熱器溫度低于設定溫度時,溫度控制儀表的觸點接通,電加熱器溫度上升。當電加熱器溫度高于設定溫度時,溫度控制儀表的觸點斷開,電加熱器溫度下降。溫度控制儀表的觸點通斷,保證電加熱器工作在一定溫度范圍內。一旦加熱器出現燒斷故障,操作人員無法判斷是溫度升高加熱器正常斷電還是加熱器斷路故障造成的斷電。由于加熱器的熱慣性,溫度需延遲一段時間才降下來,這樣當操作人員發現產品不合格后,已造成百上千的產品浪費,使產品質量受到影響。電加熱器斷路檢測裝置應能夠自動識別溫度升高加熱器斷電和電加熱器斷路故障[3]。
2.2 國內外的現有技術情況
目前,國外智能溫度控制儀表中兼有低溫檢測及報警功能,而無加熱器斷路故障檢測,如日本富士、歐姆龍公司產品;國內某些企業生產的相關產品體積大、檢測及報警配置復雜、可靠性差、不便于安裝維護,不能很好滿足相關企業的需求。
2.3 市場需求量大,要求該技術產品性價比高、便于安裝
目前國內包裝機、制袋機、注塑機等電加熱類機械設備產量大增,用戶多為中小型企業。由于市場競爭激烈,特別是塑料加工機械成形產品的直接用戶更需要產品價格低、性能可靠、安裝維護方便的電加熱器斷路故障測控裝置以保證塑料包裝機械成形產品的質量。
3 該裝置的工作原理
電加熱器斷路故障測控裝置是串接于加熱器和溫度控制儀表觸點之間,主要用加熱器斷路(燒斷)的電流檢測和儀表觸開關點K通斷的電壓檢測。若儀表觸點K正常通斷,對本裝置沒有影響,無信號輸出;只有當加熱器出現斷路故障,本裝置才有信號輸出,再與其他裝置(顯示、蜂鳴、主機控制等)配合,實現控制功能要求。
系統配置示意圖如圖1所示。包裝機電加熱器斷路測控裝置,由觸點動作檢測電路、加熱器故障檢測電路、測控信號輸出電路及直流電源組成;橫封觸點動作檢測電路、縱封觸點動作檢測電路分別并接于橫封溫度控制儀表觸點開關(K1)和縱封溫度控制儀表觸點開關(K2)的兩端,用于對儀表觸點開關處的電壓檢測。當觸點開關K1和K2斷開時,發光二極管L1和L2發光;當觸點開關K1和K2閉合時,發光二極管L3和L4發光。橫封(縱封)加熱器故障檢測電路串接于橫封(縱封)加熱器和溫度控制儀表觸點開關K1(K2)之間,用于對橫封(縱封)加熱器斷路的電流檢測;當加熱器正常時,發光二極管L5(L6)不發光;當橫封(縱封)加熱器斷路時,發光二極管L5(L6)發光報警;同時繼電器J吸合,對外給出控制信號。如圖2所示[4]。
包裝機一般都由橫封加熱電路和縱封加熱電路組成,兩電路結構一樣,故只分析橫封加熱電路。橫封觸點動作檢測電路包括電阻(R1,R2)、整流二極管(D1)、濾波電容(C1)、光電耦合器件TLP521-1(U1)及LED發光二極管(L1)。當觸點開關(K1)斷開時,LED發光二極管(L1)發光;光電耦合器件(U1)輸出低電平,測控信號輸出電路三極管(Q3,Q5)截止;當觸點開關(K1)閉合時,LED發光二極管(L1)不發光,光電耦合器件(U1)輸出高電平,二極管(D9)截止,三極管(Q1)導通,LED發光二極管(L3)發光,鉗位二極管(D10)導通,測控信號輸出電路三極管(Q3,Q5)截止[5]。
由法拉第電磁感應定律知道,只要線圈所交鏈的磁通發生變化,均要在線圈中產生感應電動勢,不管所交鏈的磁通是否是由本線圈的電流產生[6]。所以,橫封加熱器故障檢測電路是由互感電路完成,包括互感器(H1)、整流二極管(D2)、濾波回路電容(C2)、電阻(R4)、三極管(Q1)、LED發光二極管(L3)及雙路電壓比較器LM393(U3);電阻(R9,R10)組成分壓電路為電壓比較器(U3)提供1 V的基準電壓;當橫封加熱器正常時,LED發光二極管(L3)發光,指示橫封觸點開關K1閉合,電壓比較器(U3)輸出高電平,三極管(Q1)導通,鉗位二極管(D10)導通,橫封加熱回路指示LED發光二極管(L5)不發光,輸出驅動電路三極管(Q3,Q5)截止,對外沒有輸出;當橫封加熱器斷路時,電流檢測互感器(H1)上沒有感應電壓,電壓比較器(U3)輸出低電平,三極管(Q1)截止,測控信號輸出電路三極管(Q3,Q5)導通,發光二極管(L5)發光報警;同時繼電器(J)吸合,對外給出控制信號[7]。
電源模塊采用三端集成穩壓器,在三端集成穩壓器中包括了串聯型直流穩壓的各個組成部分,另外加上保護電路和啟動電路。在W7800系列三端集成穩壓器中,已將三種保護電路集成在芯片內部,它們是限流保護電路、過熱保護電路和過壓保護電路[8]。
電路直流穩壓電路由變壓器(H3)、整流二極管(D5～D8)、濾波電容(C5,C6)及三端穩壓器W7812(U4)組成,為斷路測控器提供12 V直流電壓[9]。
在電加熱器斷路故障測控裝置設計中主要考慮:
(1) 在實際的電子電路系統中,不可避免地存在各種各樣的干擾信號,若電路的抗干擾能力差將導致測量、控制準確性的降低,產生誤動作,從而帶來破壞性的后果。若硬件上采用一些設計技術,破壞干擾信號進入測控系統的途徑,可有效地提高系統的抗干擾能力。采用隔離技術是一種簡便目行之有效的方法。隔離技術是破壞“地”干擾途徑的抗干擾方法,硬件上常用光電耦合器件實現電一光一電的隔離,他能有效地破壞干擾源的進入,可靠地實現信號的隔離[10]。因此,在輸入/輸出電路上采用光電隔離技術,保證強弱電間的隔離及干擾的串入。
(2) 獨立的外觀結構,明確的信號輸入/輸出接線端子,保證安裝維護的安全與快捷。
(3) 電加熱器斷路后使主機立即停止運行。
經過反復試驗和調試,產品如圖3所示。
4 申報專利轉化成果
該裝置已申報實用新型專利,專利號為:ZL2007 2 0096249.2,專利名稱:包裝機加熱器斷路測控器。
由天津電子信息職業技術學院研發的 “電加熱器斷路故障測控裝置”已由天津市富航儀表新技術產業有限公司組織生產,并為包裝機械行業的電加熱器控制系統配套使用。
該項目是天津市高等學校科技發展基金計劃項目,項目名稱:電加熱器斷路故障測控裝置,項目號:20060617,已于2008年7月通過專家驗收結題。
5 結 語
該實用新型裝置作為相關設備的配套部件,具備了加熱器斷路檢測,并且在加熱器斷路后快速報警輸出,迅速停止主機運行,同時在故障出現后不浪費塑料成形材料,降低工業生產成本,保證產品質量。經過一年來的使用,該產品結構設計合理,電路構思巧妙、成本低、性能可靠,特別是對于舊包裝機械的改造安裝方便靈活,取得很好的經濟效益和社會效益。
創新點:該裝置能夠準確判斷電加熱器是由于溫度升高自動斷電還是電加熱器斷路故障,徹底解決了包裝行業電加熱器斷路故障檢測難題。
參考文獻
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測控電路范文第3篇
【關鍵詞】空間影像技術架空送電測量
【中圖分類號】TM752 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）01―0135―01
東部城市是我國經濟高發區，用電危機一直威脅著這些地區的用電安全。隨著經濟的發展，大批特高壓線路的建設在緩解東部用電高峰城市電力危機方面發揮著不可忽視的作用。但是特高壓線路建設難度大，而且建設工程相當復雜。其具備的特點是高壓電線跨越地形復雜且數量繁多、電線檔距長、鐵塔高等。特高壓線路的主要功能是實現對經濟發達、工業發達的地區進行長途輸電，確保其用電安全。然而，對于傳統的測量技術而言，這些新的要求已經無法得到充分的滿足，所以現代化的空間影像測量技術的開發和應用迫在眉睫。
一、傳統的電力測量技術
何謂傳統的電力測量？其方式主要是通過采用基于懸高測量方法的平視法測量方式來解決對架空送電線路測量點的測量。對凈空距離以及導線弛度的測量是統的電力測量的重難點。
所謂懸高法，它的應用主要是為了對難接近點的三維坐標的測量，比如：鐵架橫擔、架空導線等。懸高法作為間接測量方式的一種，其主要用于測量非接觸點的三維坐標。但是懸高法測量方式存在著很大的局限性，主要表現在懸高點的精確度被棱鏡以及懸高點鉛錘度限制，換句話說就是只有棱鏡與懸高點處于同一條豎直的鉛錘線上，懸高點三維坐標的精度才能得到保證。下面是一個具體的數據分析：
當棱鏡與懸高點的垂角被設定為450時，水平距離上10厘米的誤差導致的高程誤差達到10厘米；如果棱鏡與懸高點的垂直角被設定為600時，水平距離上10厘米的誤差導致的高程誤差達到17厘米。
二、空間影像測量技術
（一）空間影像測量技術
所謂空間影像測量技術，它是指待測物體的各個點的坐標位置，通過借助于待測物體的影像對待測物體的三維幾何坐標，以及空間位置來加以確定。它是一種符合現代化測量要求的技術。相對于傳統攝影測量方法，空間影像測量技術存在很多的不同點：空間影像測量技術加入了全站儀光學測量的相關功能，該作用在于對待測物體特征的采集以及對待測物體影像測量數據的采集，通過上述數據以及物體特征的采集進而實現對待測物體影像各方位元素的收集以及從全方位糾正待測物體，最終實現測量的高效率以及高精度。但是傳統測繪技術與三維掃描相結合的Trimble VX空間測站儀也能夠采集到“一站式”空間影像數據。
（二）矢量照片
空間影像技術能夠采集到矢量照片。VX空間測站儀具有矢量CCD傳感器，該傳感器同測距以及測角傳感器處于同一軸線上。CCD傳感器能夠對矢量數碼相片進行高效采集、憑借VX實現待測物體的常規測量，從而收集到被測物體的相關矢量影像。同一般數碼相片相比較，該相片被標有具體的精確坐標，方便了對該坐標點的準確測量。內業對矢量照片的數字化處理，能夠得出被測物體的三維影像數據信息；采集被測物體全方位矢量影像數據，能夠得出被測物體的3600矢量照片。
（三）點云掃描
所謂點云掃描，它是指對選定的區域進行有序的掃描測量。VX空間測量儀能夠快速、精確、自動地收集目標物體和目標區域的表面坐標，即點云。點云涵蓋了待測物體的點三維坐標數據，實現有效采集大量的繁雜三維坐標，從而實現后期三維建模處理對大量數據的需要。矢量影像數據與數字濾波處理后的點云數據可以實現紋理疊加，從而糾正了攝影存在的不足。三維建模可以被傳人至CAD或者3DMax進行深入處理，從而得到預期的效果。
三、空間影像測量與電力施工測量的密切聯系
空間影像測量技術是非接觸式野外測量方式的一種，它的優點在于針對架空送電線路測量施工過程中可能存在的問題進行高效處理。空間測站儀主要是從矢量照片、長距離棱鏡反射測量、點云掃描以及外業數據采集等各方面實現了架空送電線路測量效率的最大化提高。
（一）業內資料和矢量照片
依據相關部門對特高壓電力施工規范的要求：基鐵塔的施工涉及的任何一個環節均要對其進行拍照存檔。關于特高壓電力施工的拍照存檔作業，其存在一定的難度，特別是要精確、清晰地記錄下特高壓線路的實際情況更是存在難度。但是如果將VX技術應用于特高壓電力施工的拍攝中，其意義是顯而易見的。VX拍攝出的矢量數碼相片不僅可以記錄下電力施工實際畫面，而且還可以對照片涉及到的測量物進行三維幾何測量，從而實現更多相關數據的收集。
VX拍攝的矢量數碼相片附帶著拍攝物的實際三維坐標，該信息方便了對鐵塔的相應位置進行分組和編號，從而為內業資料的整合提供了很大的方便。測量物的點云數據與VX拍攝的矢量數碼照片相結合，可以方便將鐵塔線路與鐵塔的實際三維目標模型化。關于對電力施工質量的檢查以及施工效率的計算，其直觀性和形象化可以借助于對電力施工不同階段記錄下來的三維模型數據的對比分析加以實現。尤其是針對某些施工工程的細節問題，其圖像以及幾何數據的有效性和真實性可以依據對比分析施工不同進度的三維模型數據加以復核。
（二）外業采集數據、點云掃描以及測量長距離無棱鏡反射
被測物體的點云掃描能夠實現對被測物體三維點位數據的高效率采集，然后被測物體的三維點位數據與矢量數碼照片相結合，最終實現三維建模的高精確度。空間影像測量具備的長距離無棱鏡反射測量功能可以實現戶外測量作業次數最大化地減少，從而方便了測量工作人員在某一個測量站便可以完成對絕大多數測量點的測量任務。無反射測量方法屬于非接觸式直接測量方式的一種，它被運用于電力施工的測量中的作用在于：在對被測量物的導線尺度測量以及交叉跨越測量作業時，無反射測量方法允許基點測量作業中不采用棱鏡，而且可以對導線的至低點以及至高點的三維坐標進行直接測量。以此同時，長度為800米的長距離五棱鏡反射測量也實現了對大部分架空送電線路的測量要求。
四、總結
空間影像測量技術能夠實現在測量架空送電線路外、內業作業時的高工作效率。空間影像信息以及三維測量數據的全方位、多角度采集的意義在于：豐富了現有的架空送電線路測量成果；在工程質量以及工程資料的核查方面，空間影像測量技術為其提供了更為充足的事實依據以及理論基礎。加強對高空影像技術的開發和利用，有利于確保特高壓線路施工的施工效率和施工質量，這為我國電力工程的建設以及東部電力資源匱乏地區的用電安全提供了保障。這也是我國經濟建設和社會發展的需要。
參考文獻
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測控電路范文第4篇
關鍵詞：公路工程試驗檢測質量控制要點
中圖分類號：X734文獻標識碼： A 文章編號：
檢測是進行公路工程質量檢測的一種有效手段。公路的質量檢測控制一直是業主、監理單位、施工單位十分重視的問題:施工單位是保證工程質量的內因,監理單位是外因。在具體施工過程中則要求業主、監理單位、施工單位三方密切配合,這項工作的目的是通過對某個產品或工程項目的檢測,以便根據其檢測的結果來判斷工程質量或產品質量是否符合現行有關技術標準的規定。道路工程檢測工作也是工程質量管理中的一個重要組成部分,同時也是公路工程質量控制評定驗收的一個主要環節。
我國的高速公路還存在著很多的問題，其中最為重要的就是公路的質量問題。引起高速公路質量問題的原因是多個方面的，其中最重要的原因就是在施工過程當中，施工單位處于自身利益的考慮偷工減料或者是對于工程缺乏足夠的重視。針對這種情況，必須強化高速公路施工質量檢測，采用新的檢測技術，保證檢測活動的科學合理，從而確保我國高速公路的建設質量。
一、公路工程試驗檢測概述
1、公路工程施工材料檢測
公路工程建設需要各種建設材料，包括土建材料、半成品、成品、各種配件構件、添加劑等。比如土、砂、石、生石灰、水泥、瀝青、鋼材、金屬配構件等。這些建設材料的整個工程的基礎，材料的質量直接關系到工程實際質量和工程壽命。必須在工程開始之前對這些材料按照國家有關標準和規范進行嚴格的檢測，決不允許質量不達標的材料用于建設施工。
首先，應當查明建設材料的生產廠家、廠家資質證書、產品質量合格證、產品批次、質量證明等資料是否真實齊全；第二，在建設材料購入后，要對材料進行質量抽樣檢測，檢測流程要按照相關國家標準和工程設計要求進行，一旦發現建設材料出現質量問題，要立即停止使用，及時上報，并積極和廠家協商解決，施工中嚴禁使用不合格建設材料；第三、試驗檢測過程要嚴格按照有關國家標準和工程設計要求進行，比如公路填方的材料一定不能是有機質土或者粘性高的土，石灰石一定要在密度、堅固性、磨損系數、壓碎比例方面達到工程設計的相關要求，大沙最好選用含泥量低、空隙相對小的大沙，各種建設材料再有條件的情況下，還可以針對可能出現問題進行一些附加的試驗檢測，比如金屬配構件的堅固性、銹蝕速率等。總的來說，一定要在建設材料方面把好第一關，不僅材料本身的各項指標達到國家標準，還要能夠滿足實際工程設計的相關要求，這是工程質量管理和控制的前提條件和基本保證。
2、公路工程試驗檢測標準
公路工程試驗檢測要依據相關的國家標準進行，可以參考公路工程試驗檢測技術與標準規范應用手冊。試驗檢測員要具備公路工程試驗檢測的相關資質，要求持證上崗。試驗檢測員必須要對施工管理、施工技術、施工工藝有較深刻的了解，而從事養護技術管理的人員除具有一定施工技術經歷外，同時對公路構筑物、公路附屬設施的使用功能、使用品質有著更直接的體驗，對于工程設計和施工質量的優劣有親身的、直接的、也是最為深刻的感受。此類從業者，對于從事工程投資控制和質量管理，有比較豐富的實踐經驗。當然，這些從業人員實驗檢測的業務知識和技術法規知識有一定的局限性，需要進行系統地試驗檢測業務培訓和檢測實踐鍛煉。
二、公路工程檢測試驗的作用
試驗檢測是進行公路工程質量檢測的一種有效手段。這項工作的目的是通過對某個產品或工程項目的檢測來判斷工程質量或產品質量是否符合現行有關技術標準的規定。道路工程試驗檢測工作也是工程質量管理中的一個重要組成部分, 同時也是公路工程質量控制評定驗收的一個主要環節。一個產品或一項工程質量的好壞必須依靠試驗檢測這種手段得以實現。其作用主要體現在以下幾個方面：
1、通過試驗檢測, 能充分利用當地出產的材料, 便于就地取材。建設地點的砂石、填料等, 可借助試驗檢測這種有效手段, 來確定上述材料是否滿足施工技術規定的要求。便于就地取材, 降低工程造價。
2、通過試驗檢測, 有利于推廣新技術、新工藝和材料的應用。及時有效地對某一新材料、新技術、新工藝進行試驗檢測, 以鑒別其可行性、適用性、有效性、先進性, 從而為工程施工積累經驗、總結教訓。這對于推動施工技術進步, 提高工程進度、質量等將起到積極的作用。
3、通過必要的試驗檢測, 可科學地評定路用各種原材料及其成品、半成品材料的質量好壞。有了這套科學有效的測試手段, 對于任何一種材料均可對其規定性能做相關檢驗, 從而評定其產品是否合格。這對于合理地應用材料及提高工程質量是非常重要的。
4、通過試驗檢測能合理地控制并科學地評價施工質量。一項工程質量的好壞, 包括施工過程中的質量控制、竣工后的評定驗收。試驗檢測無疑是一種科學有效的方法和手段。
綜上所述, 可見試驗檢測對提高工程質量、加快工程進度、降低造價、推動施工技術進步, 將起到非常重要的作用。因此, 加強試驗檢測工作, 勢在必行, 務必要高度重視。
三、公路工程質量試驗檢測控制要點
1、路用材料質量控制
對于工程所需原材料、半成品和成品材料(如填料、砂、石、水泥、鋼筋預制構件等)，均應按有關試驗檢測規程和技術規定進行檢驗，經檢驗合格方可使用，不合格材料嚴禁使用。對工程所用材料除了要進行常規試驗外有時還要進行一些必要的非常規試驗，以確定該材料是否真正滿足施工技術要求。在施工前施工單位應向監理單位完整提供所使用材料的試驗報告、出廠證明或質量證明書、合格證等資料。對于工程所采用的新材料、新工藝、新技術，要嚴格按照技術要求先進行試驗檢測，經試驗可行后方可推廣使用，禁止盲目采用。
2、施工控制參數確定
施工控制參數通常是指一些能夠指導施工、控制施工質量的關鍵數據，譬如填土最佳含水量和最大干密度，這兩個參數是路基填土中指導施工、控制壓實質量的關鍵參數。施工控制參數直接影響路基工程的質量，所以在借助試驗檢測手段進行參數確定時，應認真對待，嚴格遵照試驗檢測規程，力求消除試驗誤差，提高試驗精度，確保試驗數據的準確性和可靠性。
3、現場施工過程質量控制
在施工過程中工程質量的控制包括施工單位自檢、監理抽檢、政府監督。對于施工方，要建立起較為完善的試驗檢測制度，設立工地實驗室，配備相關試驗檢測人員，專人負責，專職質檢，堅持“自檢”制度.對于監理方，要真正落實“事前”“事中”“事后”三層監理，特別是“事前”監理，要防患于未然，發現問題及時解決；在監理過程中要充分利用監理中心實驗室的試驗設備，以試驗檢測作為一種有效手段，嚴把質量關，從而起到控制施工質量的目的。對于監督方，要發揮政府監督職能的作用，及時抽檢，及時驗收評定，發現問題，及時解決.抓典型，樹典范，維護政府對公路工程質量監督的嚴肅性、權威性、公正性。
4、施工后檢測
（1）彎沉檢測
公路路面的回彈彎沉特性是判斷公路建設質量和路用性能的一項重要技術指標。目前我國在公路行收建設標路路基路面現場測試規程中規定了三種檢測方法，即：貝克曼梁測定路基路面回彈彎沉試驗方法》，T0952《自動彎沉儀測定路面彎沉試驗方法》和T0953《落錘式彎沉儀測定路面彎沉試驗方法》，其中貝克曼粱測定路基路面回彈彎沉試驗方法在我國已經獲得廣泛的應用，該方法適用于在土基、厚度不小于1m 的粒料整層表面，用彎沉儀測試各側點的同彈彎沉值，通過計算求得該材料的回彈模量值的試驗；也適用于在舊路表面測定路基路面的綜合回彈模量。目前采用較多的彎沉儀主要有落錘式彎沉儀、激光彎沉儀和滾輪式彎沉儀。
（2）壓實度檢測
路基、路面壓實質量是道路工程施工質量管理最重要的內在指標之一，只有對路基、路面結構層進行充分壓實，才能保證路基、路面的強度、剛度及路面的平整度，并可以保證及延長路基、路面工程的使用壽命。
公路工程監理質量的檢測與控制工作在我國實行時間還不太長,有許多事情尚待今后實踐中繼續探索與總結經驗。作為檢測工程質量的一種手段,檢測應高度重視,禁止盲目憑經驗施工,堅持以試驗數據說話。建立完善的公路工程質量保證體系,要有一支較高素質的公路工程試驗檢測技術隊伍。配備先進的檢測設備,逐步提高試驗檢測機構的試驗檢測能力。
參考文獻：
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測控電路范文第5篇
關鍵詞：輸電線路 鳥害 對策
1 概述
這幾年國家對自然的保護力度增大，地方政府積極響應國家及省政府政策，大面積進行退耕還林，建設人工生態園，自然保護區，大力打造國家級園林城市，給鳥類提供了良好的生存環境。由于鳥類捕食、筑巢、休息等活動引起的線路故障跳閘在各類線路跳閘事故中所占的比例也越來越高。研究鳥類活動特點、鳥類不同活動特點對架空輸電線路的不同危害以及根據實際情況采取不同的防鳥害措施有著重要的意義。
2 鳥害造成架空輸電線路跳閘數據統計
從1992年到2011年上半年，公司所管轄的所有220kV架空輸電線路中由鳥害引起的跳閘次數比例占31.7%，占跳閘事故原因首位。進一步說明研究鳥害對架空輸電線路危害是減少輸電線路跳閘的必要性。
3 鳥類活動的特點及引起跳閘的原因
架空輸電線路大多運行在荒郊野外，它覆蓋面廣，生態環境又變化無常，無疑要受到鳥類活動對它的影響，在鄰近水庫、池塘、河流、湖泊等地區,鳥害故障是電力線路的頻發性故障之一，雖然近幾年采取了一些防鳥措施，但仍然未能阻止鳥害故障的發生。輸電線路發生鳥害跳閘基本都能重合，但會對電網的安全運行造成一定的擾動，主要表現以下幾種情況：
3.1 有不少鳥類喜歡在架空輸電線路桿塔上筑巢產卵。這種情況大部分發生在春季，并且多為鳩鴿類。在桿塔上筑巢時，鳥類叼著樹枝、柴草、鐵絲等物體在線路上空飛行時，鐵絲等金屬細長物有可能落在桿塔和導線之間或導線與導線之間引起線路瞬間跳閘故障；這類故障是由于鳥類活動使細長物體停留或瞬間停留在架空線路的某些部位，由于細長物體的絕緣性能沒有空氣的絕緣性能好引起導線與導線相間、導線與桿塔、絕緣子串傘裙之間短接，最終導致線路跳閘故障發生。
3.2 有些鳥類喜歡在導線或線路桿塔上長時間停留。在開闊區、村莊、河流附近，以內河、湖泊鳥類休息為主,在荒山野地等地區以猛禽類利用桿塔、導線等視眼開闊有利條件部位覓食為主。鳥類在橫擔停留時，可能排糞，如果正好在絕緣子懸垂掛板正上方，糞便落到絕緣子上，沿絕緣子串往下流，造成絕緣子傘裙之間短接，爬距減小引起絕緣子串污閃事故發生。在導線排列方式為垂直的導線上如果停留大猛禽類鳥時，由于這類鳥排出的糞便較多容易形成長的糞流，這樣由于長的糞流使兩相導線間絕緣距離不夠發生相間放電造成跳閘事故。
3.3 有些鳥類體型較大或群體鳥類棲息或起飛時，造成鳥類身體放電。如鷹類，在飛行時特別是鳥類之間發生斗偶容易在導線之間或導線與桿塔間穿過。這種情況下一般會由于大類的身體使導線和導線相間或導線和桿塔的絕緣強度不夠而引起短接發生事故。
3.4 有些鳥類在叼著細長事物（如：蛇等）在導線之間或導線與桿塔之間飛行時也可能導致導線之間或導線和桿塔之間發生短接，引起跳閘事故發生。
以上這些由鳥類的活動引起的故障在檢查時容易在發生故障的部位發現有燒傷的痕跡。下面就是一起由于鳥糞引起的跳閘案例：
220kV某線路中相發生因鳥糞而引起的線路跳閘障礙。事故簡要具體分析如下：
①現場環境：塔型為Z42—33直線塔，靠近汾河，鐵塔處于汾河防護林帶楊樹林中，絕緣子爬電比距為3.05cm/kV。鐵塔上、導線上有鳥糞。掛點正上方安裝鳥刺6個。
②原因分析：因該塔靠近汾河邊，汾河有流水，大鳥在河內覓食后，就近棲息于鐵塔之上，排出的含有有機物的鳥糞短接絕緣子串，引起線路掉閘。
從發生鳥害故障分析，雖然我們已對所有桿塔按照反措要求加裝了放鳥刺，并達到了覆蓋范圍，在一定的程度上起到了防鳥的作用，取得了明顯的效果，但經過幾年運行，由于鳥類活動的不確定性，導致多年不見的鳥害故障再次出現，給防鳥工作帶來了新的課題。
4 預防鳥害措施在實際中的應用
4.1 目前常用的防鳥害措施裝置為加裝鳥刺。這種方法是目前架空輸電線路中使用最多的一種防鳥害措施。鳥刺展放后直徑為500mm的防鳥刺安裝在絕緣子串掛點正上方的橫擔位置上，能給有效的“侵占”鳥類在桿塔絕緣子正上方停留和活動的范圍，而且不影響人員檢修工作，可以使鳥類不能夠在該裝置安裝部位停留活動，從而大大減少了鳥類排出的糞便落到絕緣子上，很大程度的減少由糞便引起的污閃故障發生。實踐證明，安裝防鳥刺在防鳥害工作上取得了一定的效果。
4.2 在架空輸電線路中使用加大帽的防鳥措施也很常見。具體做法中常見的就是在懸垂絕緣子上部增加一片大的普通瓷質絕緣子。由于現在線路中大多直線用橡膠絕緣子的很多，所以這種做法也用的很多，特別是新投運的線路中。這種方法使鳥類排出的糞便只能在大帽上而落不到下面的絕緣子串上面，很大程度的減少由糞便引起的污閃故障發生。
4.3 在桿塔橫擔鳥類喜歡筑巢的部位裝假鳥巢。這種方法是利用鳥類不喜歡在有鳥巢的桿塔上再筑鳥巢的習性，再加上喜歡的部位已經被占用而采用的。使用這種方法可以很大程度的減少鳥類在桿塔上面筑巢。因此就一定程度的減少了由于鳥類筑巢時的活動或鳥巢本身引起的線路跳閘事故發生。
4.4 在桿塔橫擔上裝聲光驅鳥裝置。這種方法在實際中應用的不是很多，由于一種設備只能在一定的時間內起到作用。一般情況是配合上面幾種防鳥害措施在鳥害特別嚴重的地段使用。
4.5 最新又推出給輸電線路安裝一套“新衣服”—防鳥護套，就是將懸垂線夾和周圍導線上安裝一套絕緣護套，在線夾將其固定以后，即形成了一段較長的保護層，從絕緣子上流下來的鳥糞等污物，只能流到外層的硅橡膠上面，由于硅橡膠的防污著性能特點，有效的防止了由于鳥糞等污染物的存在造成的絕緣失效等故障，這種方法既不影響鳥類活動，又能降低線路鳥害跳閘率，是值得推廣使用的，不過造價是有點高。
5 結束語
隨著人類對自然生態環境保護意識的加強，鳥類的繁衍數量逐漸增多，活動范圍也日趨擴大。而隨著電網建設的快速發展，必然會破壞鳥類的自然棲息環境，如何因勢利導，達到人類和鳥類的和諧相處，是我們目前應該研究的一個新課題。因此，對于輸電線路的防鳥害，應該從研究鳥的種群分布、生活習性及規律、遷徙特點等入手，有意識地去引導鳥類適應新的環境，這樣才能使得鳥類有了新的棲息地而不去危害線路。同時，隨著鳥類適應能力的增強，各種防鳥害措施需不斷更新使用，才能收到好的效果。
參考文獻：
[1]《輸電線路運行維護》.張嘉偉.（注：東北電力大學內部教材）
