Подготовка измерений.
Каждое измерение является частью наладочных работ и требует надлежащей подготовки как материальной базы, так и специалистов. Проведение измерений наладочным персоналом, не имеющим достаточной квалификации и опыта работы с измерительными приборами, может привести к выходу их из строя и (или) неправильным результатам.
Следует знать рабочие значения измеряемой величины и возможный диапазон их изменения. Важно также выбрать наиболее рациональный способ и схему измерения. При этом нередко возникает противоречие между трудоемкостью измерения и имеющимися возможностями, требующее компромиссного решения. Так, например, сложность измерения высокого напряжения испытательной установки (применение делителей, калиброванных разрядников) вынуждает в большинстве случаев производить измерение на стороне низшего напряжения повышающего трансформатора, что вызывает известную погрешность.
Перед измерением следует четко установить, какие требования предъявляются к результатам в отношении их точности. Общее правило: измерять возможно точнее, но не более, чем это необходимо. Например, из имеющихся вольтметров классов 0,5; 2,5; 4,0 для измерения напряжения сети можно выбрать вольтметр класса 2,5.
После выбора определенного способа измерения следует составить схему включения приборов, вспомогательных элементов и произвести приближенный расчет их параметров, например, сопротивления и мощности резисторов.
Средства измерения выбираются в зависимости от рода измеряемой величины (электрические величины, температура, время и пр.), ее возможных значений и требуемой точности. Класс точности прибора должен быть по крайней мере на ступень выше, чем допускаемая погрешность. Так, например, измерение малых сопротивлений (шунтов, секций обмоток электрических машин и трансформаторов) должно производиться с высокой точностью, тогда как к точности измерений сопротивления изоляции особых требований не предъявляется.
При выборе измерительных приборов по классу точности полезно иметь в виду следующее:
а) нецелесообразно стремиться к получению погрешности намного меньше допустимой: если, например, допускается погрешность 5 или 10 %, то нет необходимости выбирать прибор класса 0,2;
б) класс точности прибора не является непосредственным или единственным показателем точности измерений, так как она может зависеть от других причин, вносящих дополнительную погрешность;
в) поскольку класс точности определяется отношением абсолютной погрешности к верхнему пределу измерений, меньшая относительная погрешность обеспечивается при измерении тех значений данной величины, которые ближе к этому пределу. Так, для аналогового вольтметра со шкалой 0—100 В класса точности 1,5 предельная абсолютная погрешность равна 1,5 В, а относительные погрешности при измерении, например, напряжения 25 и 75 В составят соответственно 6 и 2 %.
Применять разрешается только поверенные средств измерения. Запрещается эксплуатация с истекшим сроком поверки. Поверка приборов производится специализированными региональными организациями, подконтрольными Федеральному агентству по техническому регулированию и метрологии.
Выполнение измерений.
Непосредственно перед началом работ необходимо проверить схему включения приборов. Когда предельные значения измеряемой величины (напряжения, тока) заранее не известны, приборы следует устанавливать на наименьшую чувствительность (на высший предел).
Если проявляется трение в опорах подвижной части стрелочного прибора, фиксируют среднее из двух показаний: при увеличении и при уменьшении измеряемой величины. Аналогично, при уравновешивании измерительных мостов, особенно когда минимум показаний индикатора слабо выражен, рекомендуется подходить к состоянию равновесия с обеих сторон.
Когда снимается функциональная зависимость (например, скоростная характеристика выключателя, вольт-амперная характеристика трансформатора тока), целесообразно сначала наносить полученные значения на график, а не записывать в таблицу протокола. Это дает возможность сразу обнаружить и исключить грубые ошибки и погрешности, не пропустить характерные участки кривой (экстремумы, точки перегиба) и при необходимости увеличить число точек в них. Затем могут быть выбраны нужные точки для занесения в таблицу, если это требуется формой протокола или для последующих расчетов. Когда исследуемая кривая имеет монотонный характер, достаточно зафиксировать 5—7 точек, для прямой — еще меньше. Масштаб графика принимают с пересчетными коэффициентами 2 или 5 или кратными 10. При широком диапазоне изменения величин применяют также логарифмический или полулогарифмический масштабы, т. е. по осям координат (или одной из них) откладывают не абсолютные значения величин, а их логарифмы.
Эксплуатация средств измерения.
Приборы, особенно стрелочные, чрезвычайно чувствительны к ударам и сотрясениям, и тем больше, чем выше их чувствительность и точность. Требуется соблюдать следующие рекомендации.
Если рабочее место подвержено ударам, сотрясениям, вибрации, то измерительный прибор должен быть установлен на амортизирующей подставке, прокладке. В противном случае возможна перегрузка подвижной части прибора и деформация ее опор. Рабочая поверхность, на которой устанавливаются приборы, должна быть чистой, без следов влаги, масла, эмульсии и т. и.; должна быть устранена возможность скольжения или падения приборов.
При транспортировании (даже в пределах одного рабочего места) прибора, снабженного арретиром (арретир — механическое устройство для установки на нуль или в транспортное положение стрелки измерительных приборов), подвижная часть должна быть зафиксирована и освобождена только при измерениях. Для демпфирования подвижной системы магнитоэлектрических приборов зажимы их должны быть замкнуты накоротко.
Прибор с несколькими пределами измерения надо вначале включить на самый высокий предел и переключать на более низкий только тогда, когда есть уверенность, что измеряемое значение находится в пределах этого диапазона. Меньший предел можно включить сразу лишь в том случае, если значение измеряемой величины заведомо не превысит его (например, предел 500 В при измерении напряжения в сети 380/220 В).
Универсальный прибор при хранении следует переключить на наибольший предел измерения постоянного напряжения, а при транспортировке — на наибольший предел измерения постоянного тока. При длительном хранении электронных и цифровых приборов должны быть извлечены батарейки питания во избежание повреждения схемы вытекающим электролитом.
Перед использованием новых СИ, особенно зарубежного производства, необходимо внимательно ознакомиться с инструкцией по их применению.
Рекомендуется критически оценивать результат измерения, сравнивая его с расчетными, паспортными и другими данными. Значительное расхождение с ожидаемым результатом может свидетельствовать о наличии неисправностей, дефектов и помочь их выявлению.
Меры безопасности при измерениях в процессе производства конкретных видов наладочных работ указываются в соответствующих инструкциях по их выполнению, а также в фирменных документах СИ. Как правило, все виды измерений при наладке не оказывают влияния на окружающую среду. Необходимо помнить, однако, что некоторые измерения, связанные с подачей повышенного напряжения, могут быть опасны для посторонних людей (измерение тангенса угла диэлектрических потерь, измерение сопротивления изоляции мегаомметром и др.).
