Электрический контроль является одним из самых известных видов неразрушающего контроля. Известно множество методов данного типа контроля, однако стоит отметить, что действие всех этих методов сводится к фиксированию параметров такого физического явления, как электрическое поле. Используя электрический контроль, пользователь может наблюдать и фиксировать широкий спектр интересующих его параметров. Например, силу электрического тока, напряжение, различные сопротивления, мощность, фазу и многое другое. Представленный вид контроля помогает в разрешении многочисленных задач, связанных с анализом качества электроэнергии, проведением диагностики состояния кабелей и т.д. Конечно же, реализовать все эти возможности электрического контроля было бы невозможно без использования специального оборудования. Необходимо отметить, что сегодня существует большое разнообразие современных измерителей, предназначенных для проведения именно этого типа контроля и гарантирующих высокое качество получаемых результатов. Это вольтметры, омметры, амперметры, мультиметры, ваттметры и прочее. Современные модели этих приборов оснащены множеством функций, которые позволяют измерять как какой-либо определенный параметр, так и проводить комплексные измерения контролируемого объекта. Работать с такими приборами очень удобно, а результаты, получаемые с их помощью, гарантируют достоверность проведенного измерения. Неудивительно, что представленный вид контроля находит широкое распространение во многих сферах деятельности человека, областях промышленности, на производстве, в строительстве и т.д. Методы электрического контроля Как уже отмечалось ранее, существуют методы электрического контроля, цель которых состоит в фиксировании отдельных параметров электрических полей. Наблюдаемые поля, в зависимости от метода, могут уже существовать около контролируемого объекта или же создаваться в нем как результат некоторого внешнего воздействия. Для электрического метода характерен собственно первый случай. То есть измерительные приборы фиксируют параметры поля электрической природы, которое взаимодействует с исследуемым объектом. Для термоэлектрического метода свойственна вторая приведенная ситуация. В этом случае интересующее электрическое поле, параметры которого впоследствии будут измеряться, возникает под действием некоторого стороннего воздействия. Стоит отметить, что такое воздействие по своей природе может быть разным. Например, непосредственным и посредственным. И если в первом случае внешнее воздействие сводится к электрическому возмущению, то во втором природа такого стороннего влияния может быть различной. Это может быть как механическое воздействие, так и тепловое воздействие. Кроме приведенных методов еще различают такие способы электрического контроля, как электроискровый, электростатический порошковый, емкостной, вихретоковый. Все перечисленные методы позволяют решать широкий спектр задач, связанных с поиском дефектов в разнообразных материалах, контролировать толщины покрытий, определять марку исследуемого материала. Неоспоримым их преимуществом является тот факт, что используя приведенные методы электрического контроля, у оператора появляется возможность исследовать самые разные материалы, включая полупроводниковые и даже диэлектрические. Однако, перечисленные выше способы, как, впрочем, и другие методы контроля, имеют и свои недостатки. Таковыми считаются, например, необходимость в тесном физическом контакте с объектом контроля в процессе измерения, очень строгие требования к состоянию поверхности исследуемого материала, которая обязательно должна быть безупречно чистой, а также большое влияние показателей окружающей среды на результаты проведенного измерения, что также представляет собой немалозначительный фактор. Основные измеряемые параметры Прежде перейти непосредственно к описанию приборов, используемых при проведении электрического контроля, скажем несколько слов о тех величинах, которые с их помощью контролируются. Одной из таких величин, является электрический ток. Как известно из физики, в простейшем случае под электрическим током понимается направленное упорядоченное движение заряженных частиц. При этом самым главным понятием в этом определении является, пожалуй, направление. За направление тока обычно берется направление движения положительно заряженных частиц. Еще один, немаловажный параметр, очень часто фиксируемый измерителями при проведении электрического контроля – напряжение. Классически принято определять напряжение как работу поля, затрачиваемую им, на перемещение единичного положительного заряда из одной точки в другую. Также кратко поясним термин электрического сопротивления. Под таким понятием обычно подразумевают величину физической природы, которая характеризует свойства проводника и вычисляется как отношение напряжения к силе тока. Приборы, используемые для проведения электрического контроля: Омметры Омметры предназначены для фиксирования активных омических напряжений. Большинство таких измерительных устройств производит измерение контролируемой величины по постоянному току, однако существуют модели, позволяющие осуществлять необходимые измерительные процессы и при наличии переменного тока. Сегодня известны две наиболее яркие классификации представленного типа измерительных устройств. Первая из них – по исполнению омметров. По такому критерию все измерители делят на портативные, лабораторные и щитовые. Пожалуй, главная классификация омметров – по принципу их работы. В зависимости от этого, все устройства делят на: Рассмотрим кратко каждый тип измерителей. Первые из них, магнитоэлектрические приборы, предназначенные для проведения электрического контроля, применяются для фиксирования тока, которых проходит через некоторое измеряемое сопротивление. Для такого измерительного процесса характерно сохранение постоянной величины напряжения, фиксирование силы тока происходит с помощью специального устройства – микроамперметра. Интересной особенностью такого прибора является наличие нелинейной шкалы, которая, вместе с тем, является еще и обратной. Как следует уже из названия логометрических мегаомметров, главным элементом такого устройства является логометр. Особенностью такого вида измерителя является наличие многочисленных сопротивлений, которые присоединяются непосредственно к плечам логометра. Результат измерения, полученный с помощью рассматриваемого прибора, определяется как раз соотношением этим сопротивлений. Для проведения электрического контроля посредством мегаомметра необходим сторонний источник внутреннего напряжения, в качестве которого обычно используется электрогенератор, оснащенный ручным приводом. Однако следует подчеркнуть, что в некоторых электрических моделях его роль выполняют так называемые преобразователи напряжений полупроводниковый природы. Из физики известно, что величины электрического сопротивления и напряжения являются параметрами, находящимися в пропорциональной зависимости. Именно этот факт лежит в основе работы следующего типа электрических измерителей – электронных омметров. При работе с ними, происходит фиксирование величины сопротивления, которую затем переводят в напряжение, используя при этом специализированные приспособления – операционные усилители. Контролируемый объект должен подключаться на вход такого приспособления либо в цепь обратной связи. В основе принципа работы цифрового измерителя лежит автоматическое уравновешивание. Оно осуществляется использованием электронных механизмов, а также подбором самых высокоточных резисторов, подсоединяемых впоследствии к плечам моста. Кстати, цифровой омметр еще очень часто называют измерительный мостом. Необходимо отметить, что существует немало модификаций омметров. Например, миллиомметры, микроомметры, мегаомметры, тераомметры и т.д. Такие устройства предназначены для измерения величин сопротивлений, отличающихся очень маленькими или, наоборот, чрезмерно большими значениями. Отметим, что проведение электрического контроля с помощью омметров должно проходить в строгом соответствии с ГОСТ 8.366-79, ГОСТ 8.409-81, а также ГОСТ 22261-94, ГОСТ 23706-93 (МЭК 51-6-84). Мультиметры Мультиметры в общем случае представляют собой комбинированное устройство, широко использующееся при проведении электрического контроля и способное выполнять несколько функций одновременно. Таким образом, мультиметры, это универсальные приборы, являющиеся удобным сочетанием омметра, амперметра и вольтметра. В зависимости от выполнения модели, мультиметр может быть как портативным, так и стационарным. При этом переносные устройства отличаются простотой использования, активно применяются для проведения поверхностного контроля, поиска самых простых дефектов. Что касается стационарных устройств, то это обычно куда более сложные приборы как в отношении конструкторского исполнения, так и в управлении ими. С помощью стационарных мультиметров проводят более сложные измерения комплексного характера. Также существуют некоторые модели мультиметров, выполненные в виде токоизмерительных клещей. Нужно отметить, что мультиметры в некоторых случаях называют также тестерами и авометрами. Наиболее важная классификация таких измерителей – по принципу их работы. В зависимости от этого, все измерители представленного типа делят на аналоговые и цифровые. Аналоговые мультиметры оснащены нелинейной обратной шкалой. При работе с таким электроизмерительным прибором перед началом работы необходимо предварительно выставить ноль. Цифровые устройства отличаются своей простотой в работе и повышенным удобством в проведении измерений. Используя мультиметр, оператору представляется возможным проводить широкий спектр измерений. Например, измерение параметра электрической емкости, индуктивности, частоты, напряжения и многое другое. Все это становится возможным благодаря наличию большого количества дополнительных функций. Токоизмерительные клещи Клещи, предназначенные для измерения силы тока, называемые также клещами Дитце, являются крайне распространенным устройством электрического контроля. Используются они в целях фиксирования величины переменного тока без разрыва цепи. Таким образом, важнейшим преимуществом такого измерительного устройства является возможность измерять силу переменного тока в цепи, не разрывая ее. В основе работы клещей лежит простой физический факт, заключающийся в том, что при протекании электрического тока через проводник, вокруг последнего возникает магнитное поле. В случае, если возникающий таким образом ток, оказывается переменным, возникает ЭДС в проводнике, который охватывает наш первоначальный проводник с током. Решающим фактором является то, что изменение величины ЭДС оказывается пропорциональным изменению величины тока. Поэтому, определяя величину напряжения в проводнике, имеется возможность измерить и величину тока. Анализаторы качества электроэнергии Анализаторы качества электроэнергии – это устройства, предназначенные для определения широкого спектра электрических параметров и определения степени их соответствия существующим общепринятым стандартам. Основная задача таких приборов заключается в выявлении нарушения соответствия какому-либо нормативному требованию. Анализаторы качества электроэнергии часто называют также электроанализаторами. При проведении электрического контроля, используя устройства такого типа, имеется возможность не только выявить уже имеющиеся нарушения, но и предотвратить возникновение новых. В целом, электроанализаторы позволяют решать широкий спектр задач, связанных с проведением периодических энергоаудитов, снятием нагрузочных графиков, подборов компенсаторов реактивной мощности, контролем функционирования сетей и многое другое. По своему конструкторскому исполнению такие приборы могут быть как стационарными, так и портативными. Контроль качества электроэнергии осуществляется в соответствии с ГОСТ 13109-97, ГОСТ 13109-57. |
