雜散電流干擾下電位的測(cè)量

  存在雜散電流的地方，必須進(jìn)行多次測(cè)量，它們隨時(shí)間連續(xù)變化，同時(shí)互相之間也是不斷改變的。復(fù)式記錄儀最適合這種情況。電位測(cè)量不能用直接顯示測(cè)量結(jié)果的線性記錄儀，因?yàn)闄C(jī)構(gòu)的扭矩太小，無法克服筆在紙上的摩擦力。記錄電位要用放大記錄儀或電位計(jì)記錄儀。在放大記錄儀中，與放大電壓表一樣，實(shí)測(cè)信號(hào)被轉(zhuǎn)換成與負(fù)荷無關(guān)的外加電流，并被發(fā)送到測(cè)量機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括一個(gè)轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)和前置放大器。該放大器產(chǎn)生一個(gè)增加的扭矩以達(dá)到0.5s的響應(yīng)時(shí)間，使記錄筆具有必要的操作壓力。放大記錄儀需要大約3W能量。表3-2列出了記錄儀的技術(shù)數(shù)據(jù)。

如圖 3-10所示，在有伺服電動(dòng)機(jī)的電位計(jì)記錄儀中，用測(cè)量電橋供給輔助電流。

被測(cè)量的電壓U:與補(bǔ)償電壓U進(jìn)行比較。將此電壓差轉(zhuǎn)變成一個(gè)交流電壓，放大106倍并供到伺服電動(dòng)機(jī)的控制繞組。這使測(cè)量電橋的游標(biāo)S向左移動(dòng)直到電壓差U:-U 等于零。該游標(biāo)所在位置表示被測(cè)量的電壓值，記錄儀對(duì)它進(jìn)行補(bǔ)償和指示。電位計(jì)記錄儀響應(yīng)時(shí)間較短，最多0.1s，但精度很高，為最大標(biāo)度讀數(shù)的2.5%。

陰極保護(hù)手冊(cè)64

  用額定功率2~5W的同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)記錄儀記錄紙的移動(dòng)。當(dāng)讀數(shù)變化很快時(shí)，需要600mm·h-1記錄紙速度，但記錄雜散電流波動(dòng)情況時(shí)，記錄紙速度300mm·h-就足夠了。當(dāng)記錄時(shí)間需要幾小時(shí)的時(shí)間時(shí)，采用120mm。h-1或100mm。h-的記錄紙速度比較有利。記錄儀軌跡的光學(xué)評(píng)價(jià)足以獲得腐蝕防護(hù)測(cè)量用的重要的平均值和極端值。般來講，在一個(gè)測(cè)試點(diǎn)上的記錄時(shí)間不超過0.5~1h。通常不記錄偶爾出現(xiàn)的極端值或者夜間的電位值?？梢杂脴O限值計(jì)數(shù)器確定保護(hù)電位低于要求的頻率和時(shí)間長度。

在有雜散電流的地方，不能采用3.3.1節(jié)所述的轉(zhuǎn)換方法。雜散電流排流點(diǎn)通常建在管道的管地電位最正的地方。當(dāng)雜散電流排流被切斷時(shí)，迅速建立雜散電流流出的過正電位，該電位不是無IR降的。在遠(yuǎn)處，將測(cè)量到一個(gè)雜散電流流入的過負(fù)電位，它也不是無IR降的。只有當(dāng)雜散電流源不工作時(shí)，才有可能在雜散電流地區(qū)測(cè)定無IR降的管地電位!17。為了避免發(fā)生比保護(hù)電位更正的電位，在雜散電流地區(qū)應(yīng)將管地電位設(shè)定為比沒有雜散電流的地方的裝置負(fù)得多，這樣做更安全。根據(jù)記錄，能夠確定當(dāng)雜散電流源不工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)在什么地方測(cè)量無IR降的管地電位。假如在這些點(diǎn)上實(shí)際測(cè)量的電位比保護(hù)電位更負(fù)，能夠設(shè)想已有足夠的陰極保護(hù)了。為了估計(jì)陰極保護(hù)的管道在雜散電流發(fā)生源工作期間的無IR降的管地電位，借助極化測(cè)試探頭能夠獲得真實(shí)的極化狀態(tài)(見3.3.3.2節(jié))。青

3.3.2.4 交流電干擾下的電位測(cè)量

在受到高壓輸電線路或電氣化鐵路線影響的陰極保護(hù)的管道上，在管地電位上已經(jīng)看合一個(gè)感生交流電壓。例如，假如在大約1V的實(shí)測(cè)電壓上疊合50Hz或16-Hz約10V的感生交流電壓，就得出明顯不真實(shí)的電位測(cè)量值[18。對(duì)交流電壓的不敏感性取決于放大電壓表的機(jī)械結(jié)構(gòu)，也取決于它們的電路系統(tǒng)。假如電路系統(tǒng)不足，必須在此電路中句括一個(gè)阻容濾波器。從下式能夠足以近似計(jì)算出電阻R和電容C的量值[19]:

式中，R是測(cè)量儀表的電阻;F是允許的測(cè)量誤差;A是衰減系數(shù);R，是阻容濾波器的電阻;f是頻率。

濾波器的時(shí)間常數(shù)-R,C，其增加了該測(cè)量儀表的阻尼。該時(shí)間常數(shù)取決于所需要的衰減和干擾頻率，但與該測(cè)量儀表的內(nèi)阻無關(guān)。屏蔽濾波器的時(shí)間常數(shù)與電化學(xué)極化儀表處于同一范圍，所以增加了斷電電位中的誤差。由于加上串聯(lián)連接的衰減濾波器的時(shí)間常數(shù)，但衰減系數(shù)成倍增加，所以，將幾個(gè)小的濾波器串聯(lián)起來使用比只用一個(gè)大的濾波器的效果更好。

與直流電壓相反，交流電壓可用接地棒作為參比電極進(jìn)行測(cè)量。該棒的接地電阻顯著低于表 3-1中所列參比電極的電阻，但在用軟鐵、動(dòng)鐵式或電動(dòng)式測(cè)量儀表進(jìn)行測(cè)量時(shí),接地電阻依然偏高。因此，還建議采用有高內(nèi)阻、高精度、線性標(biāo)度的放大電壓表或放大

記錄儀。在交流測(cè)量技術(shù)中重要的是應(yīng)注意頻率和曲線的形狀。一般來講，測(cè)量儀表用于測(cè)量 50Hz和正弦曲線的有效值。因此，對(duì)于多變化的頻率和波形(相控制)，它們能夠得出不真實(shí)的讀數(shù)。事實(shí)上，在不同測(cè)量區(qū)域，測(cè)量儀表能夠得出不同的結(jié)果，由此使人們認(rèn)識(shí)到因波形不同會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。