電氣自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備技術(shù)原理及應(yīng)用

【摘要】電氣自動(dòng)化是現(xiàn)代科學(xué)的重要標(biāo)志，是工業(yè)現(xiàn)代化的核心技術(shù)。電氣自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備是電氣自動(dòng)化過程中不可缺少的一部分。目前，電氣自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備也向全數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展方向伸出橄欖枝。本文試圖闡述電氣自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備的技術(shù)原理，探討電氣自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備在實(shí)際中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備；技術(shù)原理；應(yīng)用

0 前言

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)也在不斷提高，自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展步伐也在加快。因此自動(dòng)測(cè)量設(shè)備，在應(yīng)用于電測(cè)設(shè)備時(shí)，電測(cè)設(shè)備也在不斷發(fā)生變化，并慢慢向自動(dòng)化、高精度方向發(fā)展。目前，電氣自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室等行業(yè)，其在現(xiàn)代科技中的作用越來越顯著。

1 電氣自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備技術(shù)原理概述

1.1 電氣系統(tǒng)儀表技術(shù)原理

電氣系統(tǒng)儀表是由兩組不同的線圈組成的相應(yīng)的電氣測(cè)量系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)量設(shè)備，可動(dòng)式和固定式。通電后形成一種能量，可根據(jù)指針的穩(wěn)定性計(jì)算出動(dòng)圈的驅(qū)動(dòng)力矩。用作電壓表或電流表時(shí)，如果兩組線圈檢測(cè)到一部分電流，或者兩組線圈檢測(cè)到的電流相同，則被測(cè)電流的平方或被測(cè)電壓的平方成正比指針的偏轉(zhuǎn)角度；指針的偏轉(zhuǎn)角和互感隨偏轉(zhuǎn)角的變化率也與[1]成正比。電表的典型特點(diǎn)是：作為電壓表使用時(shí)，可以串聯(lián)不同的附加電阻來控制量程；用作大量程電流表時(shí)，固定線圈和活動(dòng)線圈可并聯(lián)；用作大量程電流表時(shí)，固定線圈和活動(dòng)線圈可并聯(lián)；用于小量程電流表，固定線圈和活動(dòng)線圈可以串聯(lián)。

1.2 電磁儀器技術(shù)原理

電磁系統(tǒng)儀表的結(jié)構(gòu)分為扁平線圈吸引式和圓形線圈排斥式兩大類。吸引線圈通電時(shí)，會(huì)吸引可動(dòng)鐵芯使指針偏轉(zhuǎn)；而斥力線圈通電后會(huì)將固定鐵芯和可動(dòng)鐵芯同時(shí)磁化，兩個(gè)鐵芯同側(cè)的磁化極性相同，產(chǎn)生斥力使指針偏轉(zhuǎn)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)扭矩與游絲產(chǎn)生的反作用扭矩平衡時(shí)，指針就穩(wěn)定在某個(gè)位置，從而指示待測(cè)尺寸。電磁系統(tǒng)儀表的特點(diǎn)是：接通交流電時(shí)，由于可動(dòng)鐵芯的慣性，瞬時(shí)值會(huì)迅速變化，指針偏轉(zhuǎn)角等于被測(cè)電流瞬時(shí)值的平方和交流電流有效值的平方。比例關(guān)系，電磁系統(tǒng)儀表既可以測(cè)量直流電，也可以測(cè)量交流電。這些情況導(dǎo)致電磁系統(tǒng)儀器的刻度具有平方律特性。

1.3 磁電振鏡技術(shù)原理

磁電式檢流計(jì)的原理是利用檢流計(jì)的可動(dòng)線圈通電后產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，并在轉(zhuǎn)矩的作用下運(yùn)動(dòng)。根據(jù)牛頓第二定律，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩在慣性矩和阻尼轉(zhuǎn)矩之間具有平衡。關(guān)系。一旦驅(qū)動(dòng)力矩發(fā)生變化，動(dòng)圈角度就會(huì)發(fā)生變化。因此，磁電式檢流計(jì)在從靜止到穩(wěn)定的過程中會(huì)受到外電阻產(chǎn)生的阻尼的影響。阻尼可以決定動(dòng)圈的穩(wěn)定性。另外，由于可動(dòng)部件重量輕，摩擦力小，如果對(duì)它們施加一定的驅(qū)動(dòng)力矩，慣性沖量就會(huì)越過平衡點(diǎn)。它使可動(dòng)線圈左右擺動(dòng)；然而，

1.4 磁電儀器技術(shù)原理

磁電系統(tǒng)儀表的技術(shù)原理是給可動(dòng)線圈通電，使線圈在磁場(chǎng)中的電磁力矩作用下使指針轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)圈穩(wěn)定后，驅(qū)動(dòng)力矩等于反作用力矩，偏轉(zhuǎn)角和流過動(dòng)圈的電流與電流成正比[3]。磁電式儀表的主要技術(shù)特點(diǎn)是只能用在直流電路中。如果儀表必須在交流電路中使用，則需要安裝整流器。由于磁電儀指針的偏轉(zhuǎn)角度與可動(dòng)線圈的電流成正比，所以刻度的刻度也很均勻，刻度制作非常方便。此外，磁電儀靈敏度高，由于磁電儀中使用的永磁體與鐵芯之間的氣隙比較小，所以氣隙之間的磁感應(yīng)強(qiáng)度比較高。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度較高時(shí)，驅(qū)動(dòng)扭矩會(huì)逐漸增加，使用反扭矩系數(shù)較大的游絲可以保證指針穩(wěn)定。內(nèi)部磁場(chǎng)的強(qiáng)度很大，外部磁場(chǎng)的影響會(huì)比較小，從而保證磁電系統(tǒng)的精度比較高。另外，磁電儀的功耗很低，被測(cè)電路對(duì)其影響很小。簡(jiǎn)而言之，

2 電氣自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)、機(jī)械、電子等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，電氣自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)在周邊行業(yè)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，并在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，例如復(fù)合材料結(jié)構(gòu)、焊縫的自動(dòng)測(cè)量和應(yīng)用管材和棒材的自動(dòng)測(cè)量主要包括以下幾個(gè)方面。

2.1 電氣自動(dòng)化測(cè)量的一般應(yīng)用

原料自動(dòng)計(jì)量主要是對(duì)批量生產(chǎn)的原料計(jì)量。根據(jù)原材料的特性，采用超聲波或渦流等測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量。這種新材料、新工藝結(jié)構(gòu)的超聲波自動(dòng)測(cè)量主要針對(duì)近年來在航空航天等重要現(xiàn)代工業(yè)中迅速發(fā)展的復(fù)合材料和焊接技術(shù)的應(yīng)用。電氣自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備的應(yīng)用，不僅為自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)增添了活力，也為科研中材料微觀結(jié)構(gòu)表征和缺陷評(píng)價(jià)的測(cè)量帶來了便利。使用自動(dòng)化測(cè)量來測(cè)量制造過程中的重要鍛件和鑄件，使用自動(dòng)超聲波掃描、基于射線的成像方法和焊縫的超聲波自動(dòng)掃描。該流程主要針對(duì)重要管道、專用設(shè)備和服務(wù)設(shè)備的電氣自動(dòng)化測(cè)量。

2.2 電氣自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備的典型應(yīng)用

某企業(yè)為航空航天工業(yè)生產(chǎn)的某種復(fù)合材料，如果用現(xiàn)有的傳統(tǒng)測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量，需要很多技術(shù)人員花費(fèi)數(shù)天的時(shí)間來測(cè)量，而且由于其承重結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的原因，復(fù)合材料。越來越復(fù)雜，人們對(duì)復(fù)合材料的質(zhì)量、安全性和可靠性的要求也越來越高。因此，此時(shí)應(yīng)使用自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備來測(cè)量復(fù)合材料。具體而言，可以采用超聲波穿透法，利用安裝在兩個(gè)對(duì)稱多軸掃描機(jī)構(gòu)上的超聲波換能器，使兩個(gè)探頭能夠自動(dòng)掃描被測(cè)復(fù)合材料的成分之間，并使用入射聲波掃描復(fù)合材料。衰減變化用于衡量復(fù)合材料的缺陷[4]。此外，通過特定的技術(shù)控制和全面掃描，超聲波測(cè)量設(shè)備可以同步控制相鄰工件的輪廓，并利用入射聲波評(píng)估和識(shí)別復(fù)合材料中反射信息的缺陷。超聲波換能器安裝在多軸掃描機(jī)構(gòu)上。能量探測(cè)器在數(shù)控系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)編程的聯(lián)合作用下進(jìn)行檢測(cè)。一般來說，單層復(fù)合材料的厚度為0.15mm，所以我們采用反射法來測(cè)量。方便的是，如果您想跟蹤和測(cè)量多個(gè)配置文件，

3 結(jié)論

科學(xué)研究和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要保障在于電氣自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備。電氣自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備的技術(shù)理論研究對(duì)電氣自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。因此，自動(dòng)化相關(guān)部門要重視電氣自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備的技術(shù)原理，同時(shí)結(jié)合具體應(yīng)用推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化，為電氣自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備的發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力。我國(guó)的電氣自動(dòng)化。

【參考】

[1] 文叔平. 電氣自動(dòng)化儀表的檢測(cè)原理及技術(shù)性能[J]. 價(jià)值工程, 2012, 4 (8）: 15.

[2] 董世芳，黃娟. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化新技術(shù)未來發(fā)展的幾點(diǎn)探討[J]. 中小企業(yè)管理與技術(shù), 2011, 3 (12）: 54.

[3] 金建華. 配電自動(dòng)化與配電開關(guān)設(shè)備的發(fā)展（上）[J]．華通科技??, 2013, 8 (11）: 32.

[4] 周志敏. 電子設(shè)備的過壓過流保護(hù)及裝置[J]. 通信電源技術(shù), 2012, 9 (13）: 44-45.