试验测量

试验测量

英文：orientation survey

在岩石测量中,研究和建立已知类型矿床的原生地球化学异常模式,确定最佳指示元素组合和盲矿预测最佳指标,也是试验测量的重要组成部分。 2100433B

绝缘电阻测量

绝缘材料的基本特性是绝缘电阻高。电工设备的额定电压越高，要求绝缘电阻越高。但如果绝缘受潮、表面脏污或劣化变质，绝缘电阻都会剧烈下降；如有贯穿性裂缝或击穿通道（见介质击穿），绝缘电阻将降到零。通常用高阻计（摇表）来测量设备的绝缘电阻。高阻计的额定电压有 500、1000、2500、5000伏。1000伏以上电工设备用2500伏高阻计，1000伏以下的用1000伏或 500伏高阻计。用高阻计测绝缘电阻是最简单的检查方法，也是预防性试验中第一道程序。绝缘电阻值与设备容量和尺寸有关，不能简单规定某一数值。通常将设备的数据与出厂前数据比较，或把同一设备的每相分别测得的数据进行比较，以此判定绝缘电阻是否有差异。

吸收比测量

电工设备绝缘既有电阻性质, 又有电容性质,对有些设备,如电缆、电容器、变压器、电机等的电容是很大的。在理论分析中，常把绝缘结构看成一个RC并联的等值电路。但许多设备的绝缘都是多层的，每层的RC值不可能相同。为了便于分析，常用双层介质的等值电路来代表。吸收比测量就是检验绝缘体的等效电阻和电容的相对关系有无异常，以判断绝缘状况的优劣。可以看出,刚合K时,电流表指示的主要是电容的充电电流，必须等电容充满电，电流表指示的才是决定于绝缘电阻的泄漏电流。从合闸开始到稳定，电流是随时间衰减的，称做吸收现象，即绝缘电阻是随时间增大，最后到达稳定值。到达稳定时间的长短,决定于时间常数RC或R1R2(C1 C2)/(C1 R2)。干燥绝缘的时间常数大，吸收电流衰减慢，绝缘电阻上升慢。受潮绝缘的时间常数小，吸收电流衰减快，绝缘电阻到达稳定的时间短。

泄漏电流测量

测量绝缘电阻的另一种方式。将大于、等于10千伏的整流高压电源接到绝缘体上，用微安表测量流经绝缘结构的泄漏电流，以判断绝缘电阻的大小。与高阻计不同的是，此种方法施加电压较高，可以发现一些尚未完全贯通的集中性缺陷。

介质损耗角正切值(tg δ)的测量

绝缘材料或结构在交流电压作用下有能量损耗。这种损耗称为介质损耗。它包括电导损耗、极化损耗和气隙中放电引起的损耗。在交流电压作用下,流过介质的电流由两部分组成:电容电流分量；有功电流分量(图1)。介质损耗角正切值通常>>，δ小，tgδ也小。介质中的功率损耗P为利用此式可求得绝缘结构的功率损耗。式中 U与绝缘厚度有关系,与绝缘面积有关系,所以U标志绝缘的体积；tgδ代表单位体积中的损耗,它反映材料的性质。当绝缘受潮，绝缘油或浸渍液受潮、污秽，材料劣化变质和绝缘结构中的气隙有放电现象时,tgδ就增大。有些损耗与频率有依存关系,如极化;有些损耗与电压有依存关系,如气隙中的放电。如改变测量tgδ时的电压幅值，可得到tgδ与外施电压U的关系(图2)。图2中曲线说明绝缘结构中存在气隙放电。放电开始时的外施电压为Uc,从tgδ增加的陡度,可反映出老化的程度。虽然从理论上讲,tgδ能显示气隙放电，但如气隙放电损耗只占总损耗的极小份量,由代表单位体积损耗的tgδ来显示气隙放电是不灵敏的。测量介质损失角正切值tgδ的常用仪器是西林电桥（见经典交流电桥）。

局部放电测量

通常以局部放电仪测量引起固体绝缘破坏的局部放电。这种局部放电的存在形式大致有：在电极附近的沿介质表面的放电；层压材料中界面间的放电；固体绝缘中空穴内的放电；层绕绝缘中的树枝状放电等。这些局部放电的起因，可能是绝缘材料中存在先天性缺陷，也可能是制造工艺不完善，当电压施加到绝缘结构上时，缺陷部分电场超过临界值。局部放电的初期阶段范围很小，损耗很小。测量绝缘电阻或介质损耗角均难以发现异常。2100433B

①机测法。利用机械仪表测量所需的数据或参数，机测适应性强、简便、可靠、经济，是结构试验中最常用的测量手段。②电测法。通过传感元件把试验需要测量的数据或参数，转换为电阻、电容、电感、电压或电流等电量参数，经放大器放大，然后进行测量，由指示记录设备记录和显示,如用电阻应变仪和X-Y函数记录仪做结构反应的数据和图形记录，进行梁、柱节点延性试验，液压加载装置作荷载模拟。这种转换和测量技术称为非电量电测技术，具有准确、快速测量、自动控制、连续记录和远距离操纵等优点。与电子计算机联机，还可根据测量结果自行判断和运算。③光测法。利用光的准直性对测量参数放大、转换、实现连续记录，阻尼小、响应快（如光线示波记录仪）。也可利用光敏材料的物理化学原理和力学特性在偏振光作用下产生的光学效应，测定应力场（如光弹仪），简便、可靠、直观性好；及激光测量位移和激光全息的应用。④其他方法。利用光、电、磁、声等间接物理量与材料或结构构件某一性能间的关系为基础进行测量。如超声波探测仪利用超声波在混凝土中传播速度测定混凝土强度。分析处理结果，再还原成某种模拟量并显示出来，使数据的采集、测量和分析处理自动化。

1　试验条件

水下摄影测量试验是在一个直径为1.3m，高为1m的试验用桶中进行。试验对口径为36cm的铝合金制试验用天线进行了测量。该天线近似为抛物面形，在其上面贴了5个编码标志点和45个回光反射标志。它们都是用高亮反光材料制成，可以产生“准二值影像”。试验的摄影环境正常。桶中注水80cm，采用尼康D700相机进行水上拍摄获得相片数据。

2　试验过程

试验可以分为以下3个步骤。

第1步，在空气中对天线进行摄影测量，并加入基准尺，通过V－STARS系统解算出天线上所有标志点的物方3维坐标，并将其保存。为下一步水下测量解算提供初始值。

第2步，天线置于水深80cm的试验用桶中，相机在空气中进行拍摄，获得15张相片，相片质量合格，与步骤1的解算相同。由于折射存在的影响，得到不准确的物方点3维坐标，同时也获得了各摄站的姿态6参数的近似值。为步骤3解算提供初始值。

第3步，利用由步骤2解算所得到的初始值，根据线性化公式编写水下摄影测量程序并进行相应的折射改正。首先通过空间后方交会，迭代解算出准确的各摄站的外方位元素；然后再通过空间前方交会，迭代解算出准确的物方点位3维坐标（X，Y，Z）。

3　试验结果

利用工业摄影测量系统V－STARS将步骤1和步骤3的解算结果进行换算，得到天线各点位在空气中测量和水下测量时的坐标变化值。

在摄影距离2m 的范围内，V－STARS系统单相机测量的点位精度优于0.02mm，并且试验用天线是刚体结构的，放入水下测量时不变形。经过公共点换算，二者的点位误差分别是：X 轴方向为0.905mm；Y 轴方向为0.203mm；Z 轴方向为0.179mm；测量精度为0.94mm。