电气自动化设备检测装置创新设计与应用

作者：刘艳 胡文彬

来源：《科技风》2021年第02期

摘要：电气自动化是现代化科学技术的重要组成部分，而检测装置则是电气自动化设备的核心关键。随着现代化技术的不断发展和创新，电子信息也得到了广阔的发展空间，为人们的生活生产提供了一定的便利性，因此其检测装置在电气自动化设备也引起了业内人士的高度重视。立足于此背景，本文针对于电子自动化设备检测装置创新设计与应用展开分析，以供参考。

关键词：电气自动化设备;检测装置;创新设计;应用

在我國电气领域，电气工程和自动化还属于新型的技术，但是却为人们的日常生活和工作提供了很大的便利性，因此其取得的发展成果还是非常可观的。而电气自动化检测装置设备则是整个电气自动化技术的核心和关键，同时也是保证自动化系统能够安全运行的必要组成部分。为了考虑能够进一步实现电气自动化技术的优化和提高，则务必要对其设备检测装置进行创新性设计，并且使其能够在今后的电气领域中得到广泛应用。基于此，本文针对于电气自动化设备检测装置的创新性设计与应用展开了有效分析。 1 电气自动化的重要性

电气自动化的发展是我国现代化科学技术不断深入的核心标志。且目前随着自动控制技术、计算机等一些高科技技术在电气检测设备中逐渐应用，电气检测设备也不断朝着精细化、科技化的方向迈进。再加之电气自动化在其他领域应用有着一定的普遍性和应用性，其在现代高科技技术的发展中也占据着至关重要的位置。除此之外，它还是我国实现工业化不断深入和创新的重要推动工具。因此，只有先实现自动化，才能够朝着高科技化不断迈进。 2 电气自动化设备传统检测的状况与其问题

现阶段，许多厂家均应用传统技术方案以对初次安装隧道炉内部的加热温度是否均匀进行检测。这就是应用导热板配合铜线、分析仪间相结合的方法，以对隧道炉内部的加热温度是否均匀进行检测，其各项操作十分复杂，同时，铜线在隧道炉的内部较易被缠绕在一起，还时常会由于铜线断裂而使得检测在中途停止，进而对最终的检测结果带来影响;同时，其只可以对隧道炉内部两个加热面的其中一个面进行检测，这就会使得检测的数据不够准确，无法保证后期有序地实施各项生产作业。对此，亟须实施创新与革新，以设计出电气自动化设备的检测装置，促进检测方法得到优化。

3 电气自动化控制设备的可靠性现状

在电气自动化的过程中，控制设备的可靠性指标较低出现的原因大多都是因为被控制设备使用不当、控制设备维护不当及工作环境等许多因素所影响。现阶段，在电气工业中，自动化控制设备周围工作环境中所具有的影响因素也是各种各样，比如，电磁干扰方面的因素、气候方面的因素和机械作用力方面的因素等，尤其是在电气的自动化过程中，因为控制设备的外部与所在区域的内部均具有大量的电磁波干扰，这就使得控制设备的外部与其余控制设备的内部会受到大量电磁波的影响与干扰。而因为控制设备内部受到了电磁波的干扰，又会使得控制设备在正常工作时输出噪音，最终，导致控制设备不够稳定，甚至是极有可能会在正常运转时出现部分无法预知的危险。气候方面的影响因素主要包括了气压变化方面的因素、温度变化方面的因素、大气污染方面的因素、湿度变化方面的因素等，这类因素对电控设备的可靠性也会带来许多影响，不但会直接使得设备的温度较高，设备内部的结构受到损坏，加上电气自动化性能有所降低、设备的运转较为迟缓等，同时，最为严重的还会直接造成部分电气控制设备内部无法正常的工作与运转，最终，极有可能危害到人员的人身安全、企业的资金安全等。 4 电气自动化设备检测装置的创新性设计 4.1 设备选型方面的设计创新

（1）选择编程工具。根据电气自动化本身适用的系统来进行科学编程，所选择的编程工具要保证系统编程能够科学统一，针对于中小规模的电气自动化设备编程来讲，可以选择梯形编程模式，其应用范围具有一定的普遍性和广泛性。而针对于大型电气自动化设备而言，一般是使用计算机进行编程，但是这种编程方式虽然具有高速度、高效率，但是其投入的成本也很大，在进行现场调试时，因为环境因素制约也带来诸多不利因素。

（2）分析系统规模。通过对自动化系统自身规模进行深入分析，在对工作面所选择的设备进行综合选择。同时，针对于其系统检测装置要进行深入优化，结合具体情况具体分析，将可能会出现的一些影响因素即使扼杀在萌芽状态。 4.2 软件方面的设计创新

（1）软件结构。在电气自动化检测装置系统中，其软件设计的主要组成部分是为基本程序和模块化设计。可以结合电气自动化设备的实际工作情况，将电气自动化检测系统随机分成若干子任务模块，在分类进行编制和调整，最后在进行随机整合和重组，从而有利于软件结构程序能够和不同电气自动化生产情况相适合。

（2）程序设计过程。结合电气自动化设备检测装置的具体需求，来集中编制I/O信号，并且统一管理不同类型的程序定时器、计数器等设备，对I/O分配情况和内部继电器标准陪标要科学罗列，从而有效地提高电气系统的维护效率，实现电气自动化设备检测装置创新设计的进一步优化。

4.3 硬件方面的设计创新

（1）输入电路。因为电气自动化的工作环境较为复杂，在一些特点的情况下其供电系统会出现不稳定情况，因此要在输入电路部分来实现电源净化系统的安置，从而使系统在运行过程中具有一定的稳定性和安全性，防止因为自动化系统的不稳定带来的严重经济损失。 （2）抗干扰设计。在电气自动化设备工作过程中，众多不可控因素都会阻碍电气自动化检测装置的运行。基于此，可以采取以下几种方式来进行抗干扰设计：第一，应用电磁屏蔽原理，实现对电磁、静电的有效屏蔽，从而避免电气设备的干扰。第二，可以选择专业屏蔽设备，来实现抗干扰。第三，将电气检测装置的动力线路和弱点信号进行合理布置，避免因为双线交叉而干扰电气设备。

5 电气自动化设备检测装置的应用分析 5.1 电气自动化设备检测装置的一般应用

在对原材料进行检测时，应用到电气自动化设备检测装置，其可以通过超声和涡流的方式对整体原材料进行系统检测，在进行检测时可以结合检测对象的实际特点来进行。在航空航天中的复合材料、焊接技术逐渐应用原材料自动化检测，也逐渐带动着超声自动化检测技术。这种技术的普及和应用也是属于检测自动化的新型技术，且能够更为方便对材料的微结构及存在的不足之处进行有效评估。目前，电气自动化检测铸件、电气自动化超色扫描、电气自动化扫描焊缝等等过程都在实际生产中被逐渐落实和加大应用力度。例如，重要管道、服役设备及特种设备等等。

5.2 电气自动化设备检测装置的典型应用

针对于一部分像航空航天等等要求较高材料精密度的特别区域，在进行检测时如果使用一些传统方式来检测其复合材料，不仅仅造成人力、时间的消耗大，而且也会严重的影响生产工期。并且因为复合材料的内部结构及承力结构也有着复杂的要求，也为检测工作增加了一定的难度。而且随着人们生活质量的提升，人们对复合材料的性能及质量都提出了更为严格的要求，在这样的情况下，自动化设备检测装置及自动化技术是弥足珍贵的。检测的具体流程应为：首先，将超声换能器安装在多轴扫描机构上，要保证多轴扫描机构呈现对称结构。其次，在安装之后要进行扫描工作，可以应用两个探头来完成扫描工作。最后，可以以入射声波的衰减情况来实现对材料的自动化检测。除此之外，还可以将超声波检测设备和自动扫描技术进行有机结合，从而互相作用，实现双向效应。这样一方面能够对临近工作型面进行同步控制。同时，也能够有效评估入射超声波，并且及时反映复合材料的不足之处。 5.3 电气自动化设备检测装置在电力企业中的应用

电气自动化设备检测装置在电力企业的用途广泛，例如检测电网谐波电流、通过应用高精度宽频带电流传感器来检测容性设备泄漏电流的电压、运行电压及过电压。

（1）过电压检测。针对于多次现场运营实践经历表明，系统中的过电压是造成电网中产生的大部分绝缘事故。过电压的波形及特征参数对电网事故的诱因及电网绝缘配合的调换起到至关重要的参考作用。而电压在进行精准检测时其关键是能够有效的获得电压信号。外部电压传感器与荣性设备串联构成分压器所获取电压信号的方式、检测冲击电压的电容电流法，都有着很大的不足之处。最适合的方式是及时调整和改进电容型设备对地泄漏电流的作用，从而使其重构为母线电压波，从而更好地满足高电压等级电网的宽频带电压的检测。

（2）电网谐波电流检测。现阶段，电网中的整流器、电弧炉、变频调速装置等等各种电子设备都在日益增加，而这些电子设备具有一定的非线性、冲击性以及不平衡性等等特征，其特征都会严重影响到电网企业的供电质量。因为谐波污染已经逐渐成为电力系统的公害，因此在电力系统的日常运作中要加强对其的检测力度，从而保证供电系统中谐波含量以及波形的畸变率能够满足国际标准。在电网谐波电流检测的方式中，可以使用带通滤波器来实行基波分量法，但是近年来其技术很少被设计。也可以利用鉴相原理的瞬时谐波电流检测法、或者是乘法器及低通滤波器等等。 6 结语

综上所述，电气自动化设备检测装置在我国各个行业都有所涉及和应用，对我国现代化技术的发展和工业进程的深入都有着良好的促进作用。而对电气自动化设备检测装置创新设计和应用，能够实现其电气自动化技术向新领域渗透的可行性。因此需要相关部门以及技术人员要采取高度的重视，可以不断拓展其资金的引入渠道、加大人才的培养力度、完善电气自动化设计体系等多个方面，来实现电气自动化检测设备的创新和设计进一步优化，也有效促进电气自动化的可持续健康发展，推动我国电气自动化技术的不断提高，为国家电气领域发展持续做出贡献。 参考文獻：

[1]陈益飞，顾俊标.电气自动化设备检测装置创新设计与应用[J].福建茶叶，2020，42（03）：144.

[2]石方刚.煤矿电气自动化控制系统关键技术创新设计与应用[J].石化技术，2019，26（09）：359-360.

作者简介：刘艳（1983—），女，河北唐山人，本科，从事电气自动化教学和研究，有丰富的专业理论和实践教学经验。