北京通州第三方仪器校准机构-设备计量校准检测机构

接地电阻表是一种测量各种电力系统、电器设备、避雷针等接地装置接地电阻的仪器，一般分为三端钮(E1、P1、C1)及四端钮(P2、C2、P1、C1)，其中四端钮还可以测土壤电阻率。

　　一、主要结构及简单工作原理

　　目前，我公司使用的接地电阻表以型号ZC-8居多，它是以电位计原理设计，由手摇发电机作为电源，配以相敏整流放大电路、电位器、电流互感器及检流计组成。接地电阻的测量一般都采用交流进行，这是因为土壤的导电主要依靠地下电解质的作用，如果采用直流测量就会引起化学极化作用，严重影响测量结果。当手摇发电机以120r/min的速度转动时，便产生110Hz左右的交流电流I1，I1从发电机经过电流互感器一次绕组、经被测物E1、大地、电流探测针C1而回到发电机。由电流互感器二次线圈产生的电流I2接于电位器Rs。电位器Rs的旋钮装在仪表面板上并带有读数盘，调节电位器Rs使检流计指示中心刻度线，此时如读数为N，则被测接地电阻等于N与倍率系数(有×0.1、×1、×10三档或×1、×10、×100三档)之积。

　　二、常见故障及修理

　　1.检流计无指示(检定时)或变化很小
　　(1)发电机输出无电压或输出电压很低:检查发电机的“开关”电压线圈是否短路或损坏以及输入电阻是否损坏，如是，更换或修复。注意:在使用时不要在C1和P1短路情况下摇动手摇发电机，以免发生故障。(2)发电机磁钢是否退磁。如是，可充磁。(3)与检流计并联的电容C1、C2(100μF10V)可能电解液变干，造成短路或击穿。若是，更换。(4)互感器一次线圈烧坏，在带电测量接地体时，当有大电流流入大地情况下，可将其烧坏。(5)检流计由于环境的影响，灵敏度降低。如是，对其磁钢充磁。其一般灵敏度为(±25μA30°)。(6)检流计线圈断，有条件的话，可重新更换线圈。

　　2.在检某一量程时，调节电位器检流计无法指零，总朝一个方向偏转
　　(1)此量程分流电阻损坏。如是，更换。(2)互感器二次线圈损坏。如是，更换。(3)电位器Rs与其他线路断开，使之无法起到调节作用，使得流过检流计线路的电流增大。如是，重新焊好线路。

　　3.所有量程测量误差较大
　　(1)三极管变质导致性能下降。如是，重新更换。(2)整流二极管D1、D2正向电阻阻值相差较大，因为在不同的电压下正向电阻的阻值是有变化的，所以在选二极管时正向电阻要基本相同。(3)检流计是否变位。如是，重新调整检流计轴尖与轴承之间的间隙，使其活动自如。(4)检流计可动线圈上的游丝是否变质，使得检流计变位。如是，可重新调整或更换游丝。(5)如不是以上原因，可仔细调整可调电位器W1、W2，以消除测量误差。

1.采样前好将吸收瓶盛上与采样吸收液同量的水，用胶管连好气路后开机，流量调至采样的实际流量，以免现场调试引起流量误差。

　　2.让仪器处于采样工作状态，来回转动调节钮，观察流量计是否灵活，有无死区，浮子是否稳定等。

　　3.在采样过程中，接上过滤器，一方面对空气进行过滤，因大气中的灰尘、气溶胶、酸碱气等杂物很容易随气流被抽吸到泵内，这些杂物附在网片上就会影响隔膜泵的流量、抽气压力和稳定性，终使仪器的技术性能下降；另一方面，在发生倒吸溶液时，溶液一旦流经过滤器的过滤纤维，过滤纤维马上膨胀，堵塞进气通道，溶液便不会进一步流入隔膜泵内，对泵起到很好的保护作用。若发生倒吸溶液时，只需清洗过滤器，重新换上过滤纤维和泡沫塑料块可解决问题。

　　4.操作中偶尔不慎，倒吸入酸碱溶液，应马上注入蒸馏水清洗几次，并让泵间歇地开动一段时间，然后再用无水乙醇溶液注入清洗几次(清洗时泵的出口脱离缓冲器和流量计等，另接胶管排液)。随后，分别把缓冲器、流量计等清洗好，待干后才能使用。

　　把仪器恢复后，让仪器空转半小时左右或在出口处嗅不到酒精味时才能正常使用，一般都可恢复正常。

　　5.使用频繁或使用时间较长，也要更换过滤器内的过滤纤维和泡塑块，以免脏物穿过滤质进到泵内，防止气阻增大，使流量降低。

　　6.仪器使用时间较长或观察到流量计不灵活或不稳时，要对流量计进行清洗，这样，才能整机处于良好的工作状态。

　　7.当发现干燥瓶的干燥剂由兰变红时，应及时更换。在换干燥剂后，接好管路系统，不得漏气。

　　8.一般仪器是不防爆的，切勿在有爆炸危险的场所使用。

　　9.当仪器长期停放时，应将机内电池取出，并定期对仪器通电运行半小时，以驱除机内的潮气。

　　10.使用时，吸收瓶的进出口不得接反，以免吸收剂吸入泵内造成故障。

一、总表与分表对不上

　　1.问题的表现
　　一宿舍小区，发现其总表所累计的电量与其所带的几块分表所累计的电量之和对不上，并且相差很大。

　　2.分析与处理
　　此表为三相四线表，它所累计的电量应该是它本身所带的几块分表所累计的电量之和，所以它是收费标准的依据。
　　但在正常的负荷下，突然发现此表所累计的电量下降，与往常所累计的数据相差很大。从表的外观上看未发现异常，表盘的转动和计度器工作均正常。随后检查表尾接线是否有虚接现象，也未发现异常现象，接线方式正确。但在活动表尾的其中一条线时(B相电压线)，发现此线有一段很软(该线采用的均是单股塑料硬线)，怀疑内部金属部分已断开。经仔细检查确认此相电路已断路。
　　这样一来，此表所累计的电量就会丢失为正常时累计电量的1/3。当B相电压回路断路，此表所累计的电量仅为A相和B相的功率之和。由于B相断开的是此表的电压回路而不是电流回路，所以均不影响各分表以及各用户所带的负载正常使用。
　　根据以上的分析表明，此故障的出现是很不正常的。因为总表表尾所接的线均是单股塑料硬线，并且金属部分较粗，一般从内部是不容易断开的。因此，经多方面的调查和了解，充分证明了此故障的确是人为造成。由于表尾盖都用钳封已封好无法拆开，只好用钳子将内部金属折断，但绝缘外皮完好如初，很难被人们发现，从而达到窃电的目的。此问题已交有关部门进行处理。

　　二、现场电能表的测量数据的正确选择

　　近年来人们越来越关注现场电流、电压、相位、功率以及电能表的高准确度测量。为了达到这一目的，往往需要通过反复拆、接线将高准确度测量仪器的电流互感器串入电路，这既不安全又费时间。同时随着测试的次数不断增加，将会导致接线盒的接线螺丝滑扣，造成接触不良甚至使电流回路开路，引起事故的发生。但现有的钳形电流互感器由于要开口，这样将会使导磁系数大大降低，同时它和位置相关性也很大，地限制了测量准确度的提高，使测出的数据产生了可疑性。为了解决这一问题并充分利用现有的测量仪器，其方法是在测量前弄清钳形电流互感器本身所产生的附加误差，然后将现场所测出的数据减去它本身的附加误差即为实际所测的结果。

　　一般现场校验仪在周期校验时分两步进行。一是将校验仪的电压和电流的输入端与校验装置的电压和电流输出端通过导线分别连接好，然后测出一组数据。二是再用钳形电流互感器的接线方式，在相同的负荷点的条件下，测出第二组数据，后用第二组数据减去组数据即为电流夹钳的附加误差。

　　这样一来，此问题基本得到解决，同时使现场测试工作效率大大提高。以前在测试现场表计时，出现误差偏大甚至超差，计量测试人员就盲目下结论，认为此表不合格或性能不好，其实不然，这些测试数据很可能与测试方法和处理方法不妥有关系，这一点切莫忘记。

　　三、电能表的转速不稳

　　一般电能表的转速不稳均是由于机械故障导致的。如:
　　1.当电能表的上、下轴承因缺油而使摩擦力矩增大，有时还伴有吱吱的摩擦振动响声，使电能表的转速变慢。
　　处理方法:将表壳打开，在上、下轴承中加一点表油，问题即可得到解决。如果上下轴承已损坏或轴尖磨损严重，可换新的器件。

　　2.由于电能表长期使用或由于制动磁铁质量不好，导致失磁现象，使制动力矩减小，表盘转速变快。
　　处理方法:将制动磁铁充磁或更换磁铁。

　　3.当磁铁间有杂物或铁渣时，会使表盘转速时快时慢。
　　处理方法:清理杂物并对不平的表盘进行校正。

　　上述现象都是造成电能表转速不稳的主要原因，但这也不能一概而论。电能表的转速不仅和以上所述原因有关，同时还和它所带的负荷性质有关。以三相三线电能表为例，当它的负荷为纯阻性时(即功率因数为1.0，Φ角为0°时)，它的两组元件都会在转盘上产生一个转动力矩。它的功率计算公式为:PZ=UABIAcos(Φ+30°)+UCBICcos(Φ-30°)[式中:PZ为总功率；Φ为相电压与相电流之间的夹角；(Φ+30°)和(Φ-30°)均为线电压与相电流之间的夹角]。

　　当负载为感性或容性时(功率因数为0.5，Φ角为60°时)，在两组元件中的其中一组功率为零，这样它的总功率就为原来总功率的一半，当然转速就比负荷为纯阻性时的转速慢。由于线路的负荷有时在不断地变化，因此，电能表的转速也就随之变化，但这是正常现象。

　　四、两表交替使用，造成电量丢失

　　1.问题的表现
　　据某单位宿舍电工反映，某用户根据他的实际负荷及平常用电量来判断，该户电表所累计的用电量突然下降，经检查也未发现异常现象。

　　2.分析与处理
　　根据以上所述，有关人员决定到现场进行观察和分析。经过一段时间后，有关计量人员来到现场对此表进行观察，表箱没有被锁，观察中突然发现此表的表底数以及编号和原始记录都对不上，表的外壳虽然有铅封但表尾盖却没铅封。根据这一系列情况判断，可能是用户已将表更换。为了证明此用户是否有窃电行为，决定到抄表日再来一趟。果然到了抄表日此表又换了新面目，无论是表底数还是编号都与原始记录对上了。无疑此户是利用了两表交替使用进行窃电活动。即上半月用新表，下半月用原始表(月底为抄表日)。这样一来，原始表所累计的电量仅为正常累计电量的1/2。
　　此问题已交给有关计量部门进行处理。

　　通过以上分析，总结出了此问题的发生根源，主要是由于管理不善造成的。如:无正规的表箱、铅封不到位以及工作不认真等。因此，计量工作人员一定要从思想上高度重视。只有将管理工作和计量工作紧密配合起来，才能有效地避免此类问题的发生。

计量工作是企业的基础工作之一。然而，在各个炼化企业中，计量仪表的使用情况参差不齐。几年来，我公司计量仪表检测率达到了98%。将这几年公司计量仪表的使用体会写出，供同行参考。

　　一、针对不同情况，对症下药

　　1.能源计量仪表存在的问题及整改措施
　　在炼化企业中能源计量仪表主要包括:蒸汽仪表、水表、电能表、燃料油表及风表、干气表。在上述计量仪表中，电能表、水表、燃料油表相对出现问题的概率较少。除去除氧水的计量仪表较特殊外，日常所用的新鲜水表、循环水表很少出现问题，所以能源计量仪表存在的问题主要集中在蒸汽仪表、风表及干气和除氧水表的计量问题上。

　　(1)除氧水的计量问题
　　除氧水难以计量的主要原因:一是除氧水温度高，一般为105℃；二是压力高，为1.3MPa，因而不能使用一般水表。因为一般的水表耐温范围于常温，耐压一般不超过1.0MPa。
　　许多单位都采用孔板计量除氧水，但其缺陷是，在离装置区较近且供电十分方便的情况下方能实现，而且不太直观。我公司采用的是罗茨流量计LC系列计量除氧水，使用该仪表安装位置不受限制、读数直观、计量准确，耐温、耐压都符合要求，使用多年一直很好。我公司采用的另一种是天津津东水表厂生产的热水表LXSCR系列，耐温90℃，耐压1.0MPa，使用情况良好。

　　(2)蒸汽计量问题
　　蒸汽计量的方式较多，比较常用和直观的还是旋翼式蒸汽计量表，型号为LFX。这种仪表适合于小型炼油厂作为蒸汽计量装置。旋翼式蒸汽计量表使用中主要存在的问题是定期保养和维修。目前我们采用LXSCR系列计量仪表，使用情况良好。

　　(3)气体的计量问题
　　炼油企业所涉及的气体计量仪表，一般就是压缩风的计量、干气的计量两种情况。压缩风的计量我公司一般采用孔板计量，而干气的计量由于装置的不同要求，孔板计量无法满足。由于干气中H2S的含量较高，孔板计量过程中引压管经常因腐蚀积锈，影响测量准确度，尤其使用时间一长，引压管堵塞造成无法计量。2000年检修后，我们选用LJS-BI型旋涡旋进式流量计作为干气计量表，使用情况良好。

　　2.物料类的计量仪表
　　炼油企业中，用于物料计量的仪表繁多，包括汽油、柴油、液化气、蜡油、渣油、原油的计量仪表及地秤。在以上计量仪表中，柴油、蜡油、渣油、原油的计量仪表在我公司运行正常，但汽油计量仪表、液化气计量仪表却一直是我公司较为头疼的问题之一。

　　(1)汽油计量问题
　　我公司加工的原油含硫量较高，使得用孔板计量汽油的方法因引压管堵及差压变送器的正负压室被腐蚀穿而无法正常使用。在这种情况下，只得采用检尺来计量汽油的产量。为了计量准确，我们只得采用罗茨流量计、椭圆齿轮流量计、浮子流量计等仪表来计量。经过不断摸索和筛选，浮子流量计因准确度差、读数不够直观而被淘汰，普通的罗茨流量计、椭圆齿轮流量计也因汽油腐蚀，每半年就得更换转子而被淘汰。后采用了不锈钢计量室加普通计数器组合到一起的罗茨流量计，较好地解决了汽油计量问题。

　　(2)液化气计量问题
　　液化气由于密度小(20℃时，密度0.57g/cm3)、气液相混合、腐蚀性强而难以计量。我公司采用过多种计量仪表，效果均不理想，所以在段时间内基本上采用了检尺的方法。但检尺误差大而不能满足考核的要求，因此，我们在充分调研的基础上采用E+H公司生产的PROMASS63质量流量计，自1999年投用以来，因其计量准确、维修率低、读数直观，赢得了大家的好评。

　　二、加强维修与保养，提高计量检测率

　　1.建立一支的计量仪表维修队伍
　　根据公司计量仪表的数量，我们成立了计量维修班，配备一名技术员负责计量仪表的选型、改进及处理维修过程中的技术问题。

　　2.注意跟踪计量仪表新技术，不断提高测量准确度
　　随着仪表自动化的迅速发展，新型计量仪表、计量技术不断出现，计算机用于产品计量已越来越被大多数单位所采用，质量流量计也因价格下调不断地被用户采纳。经过多年的发展，各种流量计的型式、结构、功能也有了很大改观，流量计使用起来更、更方便，这就需要我们在以后的实践中不断摸索经验，改进计量手段，为企业计量手段的不断提高做出贡献。

目前普遍使用的焦度计大致有目镜式焦度计、投影式焦度计及电脑焦度计三种。下面主要介绍用目镜式焦度计测量散光镜片的顶焦度值及轴位。在使用目镜式焦度计测量眼镜片的参数之前，应对仪器进行调整。

　　目镜调整
　　(1)观察目镜内分划板上的坐标图像，如清晰则表明分划板恰位于目镜的焦平面，无需调整。
　　(2)如坐标图像不清晰，则缓慢转动目镜的视度，同时从目镜观察坐标图像，直至清晰。

　　零位校正
　　(1)焦度计中不放入镜片(空置)。
　　(2)将手轮在零位前后缓慢转动，同时从目镜观察坐标图像，直至清晰。
　　(3)如手轮刻度正对零位，则零位正确，无需校正。
　　(4)如手轮刻度与零位偏差，则需加以校正。

　　仪器调整好后，将散光镜片置于焦度计的镜片工作台上，这时，焦度计所显示的光标图像不能全部清晰，而只是部分清晰，在顶焦度值处于值大的位置时，若旋转镜片一周，在焦度计的视场中会出现两处为清晰而与立体形圆柱相互平行的两根粗实线，这两次出现的粗实线是相互垂直的。那么究竟以哪一组粗实线来确定散光镜片的顶焦度值及轴位呢?

　　具体操作步骤如下:
　　(1)将被测散光镜片置于顶焦度计的镜片工作台上。
　　(2)转动顶焦度计测量手轮，直到能清晰看到由明亮短线组成的圆筒形光斑。
　　(3)调节镜片工作台的高低和左右移动镜片，使被测散光镜片的光学中心位于目镜分划板中心。
　　(4)打开镜片压紧圈导杆的按钮，使固定镜片的接触圈压紧镜片。
　　(5)转动顶焦度计测量手轮及柱面散光轴位角测量手轮，使某一方向筒形斑清晰，读出顶焦度读数为M1。相对应的轴位读数为A1。
　　(6)转动顶焦度测量手轮，使另一方向筒形光斑清晰，读出顶焦度读数为M2。相对应的轴位读数为A2。

　　写出结果
　　1.M2为球面顶焦度，(M1-M2)为柱面顶焦度，A1为柱镜的轴位方向。即
　　M2DS+(M1-M2)DC×A1 (1)
　　2.或M1为球面顶焦度，(M2-M1)为柱面顶焦度，A2为柱镜的轴位方向。即 M1DS+(M2-M1)DC×A1 (2)

　　细心分析这两组公式，就可以找出一个规律来。这就是任何一片散光镜片，都有两组符号度数书写，从一组符号度数书写变为另一组符号度数书写，只要将带符号的球镜和柱镜度数相加，代数和就是新球镜的符号和度数，而原来的柱镜保留度数改变符号即为新柱镜的符号度数。

　　新轴位，若原轴位小于等于90°的加90°，大于90°的减90°。即A1、A2互为90°。

单盘天平一般不易出毛病，即使出现故障也往往是光学读数系统的问题。常见的有:

　　1.投影屏亮度不够。除了电源电压不足之外，这主要是光源聚焦不正或聚光管位置不当使得光束不能照在投影屏的中央。调修方法是慢慢转动光源灯，当光亮满屏时，停止转动并固定光源灯，若转动光源灯的角度仍不能使光亮展开时，则说明聚光管位置不当，此时应松开聚光管固定螺钉，前后移动聚光管，待投影屏上光亮分布均匀后，将聚光管固定螺钉拧紧。

　　2.微分标牌影像模糊。主要是由于放大镜放大距离不对，影像未聚集。调修时，稍稍松开放大镜的固定螺钉，将放大镜前后移动直到影像清晰时固定紧固螺钉。

　　3.影像歪斜。主要是微分标牌安装偏斜或棱镜不水平。调整时，将横梁取出，把微分标牌固定螺钉略微松开，对着灯光拨正标牌并拧紧固定螺钉，然后装上横梁，再开启天平观察，反复调整，直至调好为止。棱镜不水平，则应调好棱镜的水平。

　　4.微分标牌偏离读数双线。这是由于棱镜的折射角度不对造成的。这时，应将棱镜紧固螺钉松开，稍微转动棱镜，边调边观察，当读数双线能盖住微分标牌影像分度线的2/3时，用手压住棱镜，拧紧固定螺钉。调整棱镜折射角度时，只能略微转动棱镜，若一下转动过多，将引起更大差异。