计量原理

计量原理（精选6篇）

计量原理 篇1

0 引言

电能是我国国民经济发展和人民生活水平提高的重要保障, 在社会主义市场经济发展中起着关键性的作用。电能计量装置的计量结果是否可靠、真实、准确, 关系到供电企业和用户双方的利益。因此, 在计量装置出现故障时, 如何合理、公平地制定电量追补方案就显得尤为重要。同时, 对电能计量装置进行改造以提升其计量性能和准确性也显得非常的紧迫和必要。

1 计量装置的故障类型

电能计量装置故障的发生, 会对准确计算客户所用电量造成影响, 对线损的准确计算有影响, 进而影响到电力企业电费的及时回收。常见的计量装置故障类型主要包括以下几个方面:

(1) 电能表出现机械故障, 有些地方用的还是老型号电能表, 容易出现隐患, 而且电能表在检修过程中还应避免损伤轴承等重要部件, 以减小机械故障 (如卡字、擦盘、跳字、计数器装错等) 的发生。

(2) 过负荷烧毁计量装置。

(3) 电能表因雷击烧损引起的故障。

(4) 倍率差错, 由于互感器错发、错装或一组互感器变比不同而引起的故障。

(5) 互感器故障, 容易造成误差, 从而造成计量错误。

(6) 互感器二次回路故障。

(7) 电能表的运输条件不规范, 运输途中计量装置遭到损坏都会引起故障。

2 原理电量追补方法与实例分析

2.1 原理电量追补方法

在现实生活中, 由于一些不可抗拒因素的影响, 比如说计量装置出现偏差、故障等, 都会引起电能计量装置出现漏计、错计或者多计等情况的发生。此外, 一些人为因素 (如用户窃电、接线错误) 等也会造成电能计量的错误。出现了这些现象, 就要对电量进行追补。考虑到电量追补工作涉及到电力企业和用户各自的经济利益, 因此, 要采取科学、合理、公正的电量追补方法, 使各方都满意。以下简要介绍几种原理电量追补方法:

(1) 计算法, 也称为“公式法”。该方法是根据电能计量装置的工作原理来进行推导, 也就是求出该装置在正确计量和错误计量时的电能量比值。所推导出的电量更正系数公式为K=A/A*, 也就是正确计量的电能量A应该为A=KA*。式子中, 当电能表正转时K取正值;当电能表反转时K取负值。要采用功率因素进行计算, 取值可以参考其它计量设备, 正确记录计量差错期间的平均功率因数, 也可以参照正常月份的平均功率因数。考虑到电能的商品属性是先使用后结算的, 按照《供用电规则》第八十条的规定:在客户电能表发生计量差错时, 客户应当先如期缴纳所抄电量电费, 随后才进行补交追补电量电费。在此, 实际电量与错误接线时电能表所计电量之差就是所要追补电量。可以用公式ΔA=KA*-A*= (K-1) A*来表示。式中, 如果ΔA为正值, 就要对客户追补电量;如果ΔA为负值, 则是向客户退补电量。在式子中, 由于电能表无论是正转还是反转都真实地记录了客户所使用电能的多少, 差别只是误差不同而已, 所以其中的K值应当取绝对值。为了计算出需退补的电量值, 应该以“0”误差为基准, 所用的公式为:△A=[A*r%/ (1+r%) ]*倍率。式子中, 需退补电量值用△A来表示, 装置误差用r%表示。电能计量装置以允许电压降为基准, 在PT二次压降超出允许范围时补收实际值与允许值相差的电量。在计算所需退补的电量值时, 如果计量用互感器发生了匝间短路故障, 就用测试后的实际变比来计量。

(2) 主副表法。该方法是通过公用同一套电流互感器、电压互感器和二次回路, 并在同一个关口计量点装设2块同等级的关口表来进行计量。要用到两块表, 指定其中一块为主表, 另一块为副表, 并且指定后就不能随意交换。主表为供电量结算使用, 副表为其电量参考使用。此外, 还要定期比对校核同一时间段内的主副表电量。如果超过允许的误差, 或是其中一块表出现超差或其它故障, 就应立即报告, 并以另一块表来结算电量的使用情况。如果两块表都出故障了, 就使用其他方法来追补电量。

(3) 母线电量平衡法。该方法基于母线电量平衡的原理, 关口表装设在母线各进出线处, 即使其中一块关口表出现超差或故障等问题, 也能通过该母线上的母线线损和所有其它关口表的电量来计算总电量, 并求出该追补的电量。使用母线电量平衡法, 要保证母线各进出线都装设有关口表。

(4) 线损法。此方法需要装设一套电能计量装置在关口线路两侧。事先要指定不同的电能计量装置以供电量结算使用和电量备用。此外, 还要定期比对校核同一时间段内的两套电能计量装置的电量。如果因为线损而超过允许的误差, 就应该在现场查找原因, 并在考虑线路线损的情况下, 以其中正常的电能计量装置提供的电量来进行电量的计算, 并进行电量追补。这种方法应用比较广泛, 而且需要准确地计算出装置出现故障期间所发生的线损电量。

(5) 比较法。利用此方法可以在难以推导出电量更正系数的情况下推算出需退补的电量值。这种方法包含以下几种情况:1) 综合考虑正常时期电力线路同比功率时的计量状况, 以调度部门电能量采集系统的有关数据为参考来推算出需退补的电量值;2) 在考虑相应的损耗情况下, 以下一级或对侧电能计量装置来计算电量;3) 综合考虑用户值班记录、用电负荷等情况, 并以计量正常月份电量或同期正常月份电量为基准来推算所需退补的电量值;4) 综合考虑用电负荷以及更正后的计量装置所计电量, 推算出需退补的电量值;5) 综合考虑用户值班记录和用电负荷等情况, 并以同一计量装置中其它正确计量设备或主计量装置正确计量的电量为基准来推算出所要退补的电量值。

(6) 测试法。如果计量装置出现故障, 但一直还保持着计量的情况下, 在该计量回路中正确接入一只合格的电能表, 并计量一段具有代表性的运行时间负载所走的电量A, 它和同时间内的错误计量的电能量A*的比值就是电量更正系数K, 公式为:K=A/A*。

在实际操作中, 应该至少选择两种方法来相互验证, 相互参考来决定电量追补方案。此外, 在进行电量追补工作时, 还要综合考虑到负荷曲线、变电站运行记录、失压记录、电能量计费系统采集数据等情况, 这样才能制定合理和准确的电量追补方案。

2.2 实例分析

笔者多年从事现场检查和电量追补工作, 获得不少经验。2010年6月17日, 我局用电检查人员根据负控系统流转信息, 对位于深圳市光明新区某公司计量装置B相电压缺相的情况进行检查。到达现场后, 在该公司现场负责人的陪同下进行检查, 检查情况如下:

(1) 现场未经鉴定的封印外观完整, 无人为破坏及伪造痕迹。

(2) 现场表计接线正确, 计费主表型号:DTSD22, 表号:047453, 局编为:91636339, CT:500/5。现场录得主表有功总行码为23 412.38, 峰期为7 376.16, 平期为8 998.49, 谷期为7037.38, 无功为4 431.86。

(3) 现场测得电表电压Uab=398 V, Ubc=401 V, Uca=400V;接线盒电压Uab=396 V, Ubc=398 V, Uca=397 V;电表电流I-a=2.54 A, Ib=2.23 A, Ic=2.04 A;接线盒入线电流Ia=2.80 A, Ib=2.17 A, Ic=2.00 A;接线盒出线电流Ia=2.42 A, Ib=2.37 A, Ic=2.07 A;

根据现场检查情况反映, 该用户低压计量装置的多功能电子表内部B相欠压, 造成少收电量、电费, 属漏计电量、电费, 按有关规定应依法进行追补。采用合理的原理电量追补方法制定了电量追补方案如下:1) 根据大客户负荷管理系统查询得计量故障起始时间电量:23 186.16 k Wh, 根据现场换表工单显示故障结束时电表电量:23 709.93 k Wh。2) 计量装置B相失压期间的用电量为W= (23 709.93-23 186.16) ×500/5=52 377 k Wh) 计量方式采用高供低计, 当B相失压时的追补系数为50%, 计算追补的电量:W追=52 377×50%=26 189 k Wh。4) 实际要追补的漏计电费是: (电价以低计平期电价核算) 26 189×0.7556=19 788.41 (元)

3 计量装置改造措施

加强电能计量管理的重要措施之一, 就是对电力用户的电能计量装置进行改造。笔者根据电能计量装置的规范要求, 从以下三个方面提出一些提高计量装置可靠率的措施。

(1) 将计量装置改造与防窃电措施相结合, 对计量表计、二次计量回路等实行全封闭, 防止改动它们进行窃电。同时, 对一些组合计量互感器一次侧进出线可用绝缘材料 (如热缩材料) 进行全封闭。

(2) 将计量装置的改造与用户配置规范相结合, 可通过提高互感器、电能表的精度等级;合理选用电流互感器;增大电压互感器二次回路导线截面积并缩短导线长度;改善计量装置的运行环境条件, 减小误差等方法。

(3) 将计量装置的改造与提高其安全稳定运行相结合, 要把好改造设备选型、定货、验收关;尽量选用防污、防腐等级较高的产品;改善电能表的运行环境条件, 如具有通风、散热、散潮孔洞等。

4 结语

通过判定电能计量装置的故障类型, 以制定出合理、公平的电量追补方案才能减少供、用电双方的纠纷。电能计量装置的改造是一项长期的工作, 通过一些合理的改造措施, 能够减少电量的损失, 同时提高计量装置计量的可靠率。

参考文献

[1]张炳梅.大用户电能计量装置改造的措施探讨[J].现代商贸工业, 2008, 5.

[2]国家电力公司发输电运营部.电能计量装置技术管理规程[M].北京:中国电力出版社, 2001, 31.

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[4]冯晓琴.窃电分析及防窃电技术措施[J].四川电力技术, 2005, 28 (5) .

[5]杨欧育.对当前社会上窃电与反窃电的思考[J].中国科技信息, 2009, (17) .

[6]薛伟.窃电现象特点和反窃电措施分析[J].中国新产品新技术, 2010, (16) .

计量原理 篇2

一、隔膜计量泵产品介绍：

流量范围:0-500 L/H 压力范围: 0-1.0 MPA 电机功率: 370W,220V / 380V / 420V / 110V, 50/60Hz 驱动系统: 两相、三相电机或防爆电机 防护等级: IP55 流量控制:手动控制, 自动控制(接收4-20mA 信号)

二、隔膜计量泵材料：

泵头: SUS304, SUS316, PVC, PTFE 隔膜: PTFE 单向阀: SUS304, SUS316, PVC, PTFE 阀球: ZrO2, SUS304, SUS316, 陶瓷

三、隔膜计量泵工作条件：

环境温度:-30℃---60℃

四、隔膜计量泵特点：

1.操作安全，机械驱动隔膜。

2.本泵密封性好，无泄漏，装配维修简单安全。

3.它可以传输高粘度介质，腐蚀性液体和危险性的化学品。4.流量调节能够调节冲程长度或电机频率。

5.隔膜为多层复合结构压制而成，第一层超韧性Teflon耐酸薄膜，第二层EPDM弹性橡胶，第三层3.0mmSUS304支撑铁芯，第四层采用强化尼龙纤维补，第五层采用EPDM弹性橡胶完全包履，可有效提出升隔膜适用寿命。

五、隔膜计量泵性能参数

六、机械隔式膜计量泵适用范围

多参数监护仪测量原理及计量性能 篇3

1 基本结构

多参数监护仪主要由四个部分组成:信号采集;信号的模拟处理;信号的数字处理;信号的显示、记录和报警部分;通过电极和传感器拾取人体心电、血压、呼吸、血氧饱和度等生理参数信号。通过模拟电路对采集的信号加以放大, 同时减少噪声和干扰信号以提高信噪比, 对其中有用的信号进行采样、调制、解调、阻抗匹配等处理。由模数转换器把人体生理参数的模拟信号转化为数字信号, 送入数字处理部分, 这部分是监护系统中很关键的部分, 由模数转换器、微处理机、存储器等组成, 对信号进行运算、分析、及诊断。信号的显示、记录和报警部分是监视器与人交流信息部分, 屏幕显示各种被监视参数随时间变化的曲线, 供医生分析, 而记录仪则将监视参数记录下来作为档案保存, 当被测参数超过某一标准值就通过报警发出警报, 提示医务人员及时进行抢救。

2 测量原理

多参数监护仪所监护的信号通常为心电 (ECG) 、无创血压 (NIBP) 和有创血压 (IBP) 、血氧饱和度 (SPO2) 、吸呼 (RESP) 及呼气末二氧化碳分压 (PETCO2) 、体温 (Temp) 、心输出量 (CO) 等。根据临床需要, 不同的监护仪有不同的侧重, 并作不同的配置。

2.1 心电监护

心电是最常用的监护项目, 心肌中的"可兴奋细胞"的电化学活动会使心肌发生电激动。使心脏发生机械性收缩。心脏这种激动过程所产生的闭合、动作电流, 在人体容积导体内流动, 并传播到全身各个部位, 从而使人体不同表面部位产生了电流差变化。心电图 (ECG) 就是把体表变动着的电位差实时记录下来, 多参数监护仪一般都能监护3个或6个导联, 能同时显示其中的一个或两个导联的波形并通过波形分析提取出心率参数, 功能强大的监护仪可以监护12导联, 通过监测, 可发现心脏节律异常、各种心律紊乱, 如房性室性早搏、心肌供血情况、电解质紊乱等。

2.2 无创血压监护

血压是指血液对血管壁的压力。在心脏的每一次收缩与舒张的过程中, 血流对血管壁的压力也随之变化, 临床上通常以人体上臂与心脏同高度处的动脉血管内对应心脏收缩期和舒张期的压力值来表征人体的血压, 分别称为收缩压 (或高压) 和舒张压 (或低压) 。血压测量方法有直接测量法和间接测量法, 间接测量法是一种非创伤性血压测量, 常称为无创压。测量方法有听诊法、振荡法 (也称示波法) 、超声多普勒法, 它可以测得收缩压、舒张压和平均压。多参数监护仪采用振动法测量无创血压, 监护仪自动对袖带充气到一定压力 (一般为180mm Hg~230 mm Hg) 时, 完全压迫动脉血管并阻断动脉血流, 开始放气后, 随着袖带压力逐渐减少, 动脉血流流动对动脉血管壁的搏动将在袖带内的气体中产生振荡波, 通过测量、记录和分析放气过程中袖带的压力振动波可获得被测部位的收缩压、舒张压和平均压。

2.3 血氧饱和度 (SPO2) 监护

氧是生命活动中不可缺少的物质。血液中的有效氧分子是通过与血红蛋白 (Hb) 结合后形成氧合血红蛋白 (Hb O2) 而被输送到全身各组织中。用来表征血液中氧合血红蛋白比例的参数称为氧饱和度。脉搏血氧是根据郎伯比尔定律 (Lambert-Beer Law) , 采用光电技术进行血氧饱和度的测量。根据血液中血红蛋白 (Hb) 和氧合血红蛋白 (Hb O2) 对光的吸收特性不同, 通过采用两种不同波长的红光 (660nm) 和红外光 (940nm) 分别透过组织后, 再由光电接收器转换成电信号, 同时还利用了组织中的其它成分, 如皮肤、骨胳、肌肉、静脉血等的吸收信号是恒定的, 而只有动脉中的Hb O2和Hb的吸收信号是随着脉搏作周期性变化这一特点, 对接收信号加以处理而得到的。

2.4 呼吸监护

呼吸监护是监护病人的呼吸频率, 呼吸率即单位时间内呼吸次数。一般有三种测量方法:阻抗法、直接测量呼吸气流法 (热敏式呼吸测量) 和气道压力法。多参数监护仪中的呼吸测量大多是采用胸阻抗法, 人体在呼吸过程中, 胸廓肌肉交变弛张, 胸廓也交替变形, 肌体组织的电阻抗也交替变换, 人体在呼吸过程中胸廓的运动会造成人体体电阻的变化, 变化量为0.1Ω~3Ω, 称为呼吸阻抗。监护仪一般是通过ECG导联的两个电极, 用10~100k Hz的载频正弦恒流向人体注入0.5~5m A的安全电流, 从而在相同的电极上拾取呼吸阻抗变化的信号。这种呼吸阻抗的变化图就描述了呼吸的动态波形, 并可提取出呼吸率参数。

2.5 体温监护

监护仪中的体温测量一般都采用负温度系数的热敏电阻作为温度传感器。一般监护仪提供一道体温, 功能高档的仪器可提供双道体温。体温探头的类型也分为体表探头和体腔探头, 分别用来监护体表和腔内体温。测量时, 操作人员可以根据需要将体温探头安放于病人身体的任何部位, 由于人体不同部位具有不同的温度, 此时监护仪所测的温度值, 就是病人身体上所放探头部位的温度值, 该温度可能与口腔或腋下的温度值不同。

2.6 有创血压 (IBP) 监护

在一些重症手术时, 对血压实时变化的监测具有很重要的临床价值, 这时就需要采用有创血压监测技术来实现。其原理是:先将导管通过穿刺, 植入被测部位的血管内, 导管的体外端口直接与压力传感器连接, 在导管内注入生理盐水。由于流体具有压力传递作用, 血管内压力将通过导管内的液体被传递到外部的压力传感器上。从而可获得血管内压力变化的动态波形, 通过特定的计算方法, 可获得收缩压、舒张压和平均压。

3 计量性能要求

多参数监护仪的常用监护参数主要有:心电、呼吸、体温、无创血压、脉搏血氧饱和度、有创压;扩展的监护参数有:心排量、二氧化碳、麻醉气体、氧气。依据JJG (闽) 1038-2011《多参数监护仪》检定规程, 就一般医院应用较多的心电、呼吸、无创血压、脉搏血氧饱和度的计量性能介绍如下:

3.1 心电监护

1) 电压测量最大允许误差±10%。2) 极化电压引起的电压测量偏差不超过±5%。3) 噪声电平应不大于30μV (峰峰值) 。4) 扫描速度最大允许误差±10%。5) 输入回路电流应不大于0.1μA。6) 幅频特性以10Hz正弦波为参考值, 在 (1~25) Hz内, 幅度的最大允许偏差+5%至-30%。对具有诊断功能的监护仪, 在 (1~60) Hz内, 幅度的最大允许偏差+5%至-10%。7) 共模抑制比应不大于89DB。8) 心率在 (30~200) 次/分范围内, 最大允许误差± (显示值的5%+1个字) , 心率报警发生时间应不大于12s。心率报警预置下限为30次/分, 上限为180次/分, 最大允许误差± (显示值的10%+1个字) 。

3.2 无创血压监护

1) 静态压力测量范围 (0~260) mm Hg, 首次检定示值最大允许±3mm Hg, 后续检定和使用中检验示值最大允许±4 mm Hg, 示值重复性不大于5mm Hg.

3.3 血氧饱和度 (Sp O2) 监护

血氧饱和度在 (70~100) 范围内, 示值最大允许±3%, 重复性不大于2%。脉搏在 (30~300) 次/分范围内, 示值最大允许±2次/分。

3.4 呼吸监护

呼吸频率在 (0~80) 次/分范围内, 示值最大允许±3次/分。

4 结束语

国家计量检定规程对多参数监护仪心电和无创血压参数分别制订了检定规程。部份省级计量检定机构也对常用监护参数心电、呼吸、无创血压、脉搏血氧饱和度制订了地方检定规程。目前有创压、心排量、二氧化碳、麻醉气体等参数还没有检测标准, 建议有关部门尽快建立标准, 完善测量设备, 制订检定规程, 准确地对多参数监护仪的各监护参数的性能进行检定。确保临床使用的有效性和安全性。对减少临床风险具有重要的意义。

摘要：本文介绍了多参数监护仪的主要组成部分和测量原理, 以及最常用的心电、呼吸、无创血压、脉搏、血氧饱和度的参数计量性能要求。

关键词：心电,血压,血氧饱和度,吸呼

参考文献

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[2]王晖.医用多参数监护仪的基本原理及使用[J].中国医疗器械信息, 2006 (4) .

[3]王义山.多参数监护仪血压参数的检验校准方法探讨[J]中国计量, 2008-5-22.

[4]任小虎.多参数监护仪各参数的检测校准方法探讨[J].大众标准化, 2009 (S1) .

[5]严红剑.有源医疗器械检测技术[M].科学出版社, 2007, 227-249.

螺杆泵和计量泵的工作原理 篇4

单螺杆泵可用于运输单一的或多种介质的流体，包括中性或腐蚀性的，洁净的或磨蚀性的，含气体或易产生气泡的，高粘度的或低粘度的，以及含有纤维或固体颗粒的液体，广泛适用于各工业部门。

1.污物处理：污水污油，含有固状物的淤泥及各类药剂

2.化学工业：酸、碱、盐、各种粘滞糊状乳化学浆液，成型软膏、染料，颜料、油墨油漆

3.能源工业：各种燃油（重油、原油、柴油）油煤浆、水煤浆、煤泥及核废料

4.造纸工业：各种纤维素及纸浆、涂料黑液处理等 5.陶瓷工业：瓷土、耐火粘土、釉料、膨润土、白炭黑 6.勘探采矿：各种钻探泥浆、隧道工程、油、水、砼多相混输送 7.医药、食品、化妆业：各种糖浆、果酱、淀粉糊、膏剂、啤酒花、薯泥、酒精、巧克力等

（二）工作原理

螺杆泵属推进式容积泵，主要部件是转子和定子，转子是一个大导程大齿高和较小螺旋内经的螺杆（转子）定子是与之相配的双头螺线和螺套，这样在转子和定子间形成了储存介质的空间，当转子在定子内运转时，介质沿轴向由吸入端向排出运动。

（三）特点

★定子与转子接触的螺旋封线将收入腔与排出腔完全分开，使泵具有阀门的隔断作用

★可实现液、气、固体的多相混输

★泵内流体流动时容积不发生变化，没有湍流搅动和脉动。★弹性定子形成的容积腔能有效地降低输送含固体颗粒介质时的磨耗 ★输入介地粘度可达50000Mpa·s含固量可达50% ★流量与转速正比，借助调速器可实现量的自动调节 泵可以正反输送。螺杆泵具有以下优点：

１、和离心泵相比螺杆泵无需安装阀门流量是稳定的线性流动 ２、和柱塞泵相比螺杆泵具有自吸能力强、吸入高度强

３、和隔膜泵相比螺杆泵可输送各种混合杂质含有气体及固体颗粒或纤维的介质，也可输送各种腐蚀性物质

４、和齿轮相比，螺杆泵可输送高粘度的物质

５、和柱塞泵，隔膜泵及齿轮泵不同的是，螺杆泵可用于药剂填充和计量 螺杆泵的工作原理

单螺杆泵是一种内啮合偏心回转的容积泵，泵的主要构件：一根单头螺旋的转子和一个通常用弹性材料制造的具有双关螺旋的定子，当转子在定于型腔内绕定子的轴线作行星回转时，转定子之间形成的密闭腔就沿转子螺线产生位移；因此就将介质连续地，均速地、而且容积恒定地从吸入口送到压出端，基于这件特性，单螺杆泵特别适合于下列工况的工作。

输送高粘度介质：根据泵的大小不同可以输送粘度从37000-200000厘泊的介质。

含有颗粒或纤维的介质：颗粒直径可以这30mm（不超过转子偏心距）。纤维长可以350mm（相当0.4位

转子的螺距）。其含量一般可达介质窖的40%，若介质中的固体物为细微之粉沫状时，最高含量可达

60%或更高也能输送。

要求输送压力稳定，介质固有结构不爱破坏时，选用单螺杆泵输送最为理想。

众所周知，计量泵主要由动力驱动、流体输送和调节控制三部分组成。动力驱动装置经由机械联杆系统带动流体输送隔膜实现往复运动：隔膜（活塞）于冲程的前半周将被输送流体吸入并于后半周将流体排出泵头；所以，改变冲程的往复运动频率或每一次往复运动的冲程长度即可达至调节流体输送量之目的。精密的加工精度保证了每次泵出量进而实现被输送介质的精密计量。因其动力驱动和流体输送方式的不同，计量泵可以大致划分成柱塞式和隔膜式两大种类。

1、主要有普通有阀泵和无阀泵两种。柱塞式计量泵因其结构简单和耐高温高压等优点而被广泛应用于石油化工领域。针对高粘度介质在高压力工况下普通柱塞泵的不足，一种无阀旋转柱塞式计量泵受到愈来愈多的重视，被广泛应用于糖浆、巧克力和石油添加剂等高粘度介质的计量添加。因被计量介质和泵内润滑剂之间无法实现完全隔离这一结构性缺点，柱塞式计量泵在高防污染要求流体计量应用中受到诸多限制。

计量原理 篇5

生化分析仪是用于医院临床检验的分析仪器。它操作简单, 智能化程度高, 可快速方便地检验几十个生化项目, 已成为各大中小型医院必不可缺的仪器。医生根据生化分析仪所测试的数据, 对病人的病情作出判断, 因此仪器测量的准确性, 直接关系到医生的诊断结果, 关系到病人的安危。为此, 国家质量技术监督局制定了JJG464-96《生化分析仪检定规程》, 并于1996年11月1日起开始实施。但是, 我们在从事生化分析仪的检定工作中, 发现实际检定过程中很难完全按照规程的要求进行, 针对这种情况, 我们提出了使用行业质控的方法, 以求计量检定工作顺利开展, 同时保证生化分析仪的计量性能可靠。

Nov Asate prfole (A-M) 型系列分析仪是美国Nov A公司20世纪90年代中期的新产品。有13种型号 (A-M) 型。该系列分析仪具有检测项目多、分析速度快、操作简便等特点。一次进样约250 (全血、血浆、血清) 等可在2min左右同时测量包括血气、电解质、葡萄糖、尿素、乳酸等13个直接测量指标, 16个计算指标, 具有“小型实验室”之称。

1 State Profile生化分析仪计量性能指标的工作条件:

a.滤光片:340nm、500～520nm;

b.吸收池水浴温度 (37.0±0.1) ℃;

c.延迟时间8～12分钟。

2 检定项目。

2.1

准确度的测量, 使用健康人血清标准物质 (用1.0mL二次水溶解) , 测定丙氨酸氨基转移酶和葡萄糖项目, 特性量值及不确定度分别为 (46.0±2.4) U/L和 (5.50±0.20) mol/L, 包含因子为2。

2.2

重复性的测量, 使用健康人血清标准物质, 测定转氨酶和葡萄糖项目的任意一项, RSD≤3%。

2.3

线性误差的测定, 使用1号、2号、3号、4号、5号标准物质, 其相应浓度分别为50mg/dL、100mg/dL、200mg/dL、300mg/dL、400mg/d L, 同时使用葡萄糖试剂, 相关系数r≥0.995。

2.4

交叉污染的测定, 使用1号、5号标准物质, 同时使用葡萄糖试剂, 样品的交叉污染率应<2%。

2.5

其他检定项目的检定 (例如:杂散光等) 请按照现行生化分析仪检定规程的检定要求进行。

3 检定原理

3.1 ISE工作原理。

离子选择电极 (ISE) 可测量PH、Ka离子、K离子、C1离子、Ca离子、Mg离子的活度或浓度。它们的工作原理是:在参比电极 (电极电位不受试液组成变化影响, 具有恒定的数值) 和指示电极 (电极电位能指示被测离子的活度或浓度的变化) 共同浸入样品试液中构成一个原电池, 通过测量原电池的电动势E, 来求得被测离子的话度或浓度。改变电极敏感膜的材料可以制成多种只对某一离子产生特异性响应, 其他离子不产生干扰的指示电极。当参比电极和指示电极共同浸入试液时, 原电池的电动势E可通过毫伏计测量出来, 并符合下列公式:E=KpM+C式中PM为试样中待测离子浓度的负对数, K和c为可以通过标准液校正求得的常数。

3.2 二氧化碳电极的工作原理。

二氧化碳电极是一种PH复合电极, 参比电极与指示电极通过电极外缓冲液构成一个PH电极电势测量系统。这种电极外缓冲液与待测试样之间用一种硅橡胶透气膜隔开, 当试液中的ph渗过透气膜进入电极外缓冲液时, 并建立新的平衡, 从而改变电极外缓冲液的pH值, 使pH电极电势也发生改变, 改变量的大小取决于试液中的PCO2, 并可根据公式E=K1gpco2+C (式中:K和c是可以通过两种不同浓度的标准气体校正求得的常数) 计算出待测样品中的PCO2的大小。

3.3 氧电极的工作原理。

氧电极是一种极谱电极。它由一直径很细的铂阴极和一直径较粗 (0.3mm) Ag/Agcl阳极组成的一个电解池电极。将此电极浸入电极缓冲液, 再用氧透气膜与待测试样隔开。试液中的氧可以借膜外PO2的梯度透过膜进入电极。在铂-Ag/Agcl电解池中, 铂阻极面积很小是的几十到几百分之一, 铂-Ag/Ag Cl电极之间加有稳定的0.6～0.8v的极化电压, 通过透气膜进入电极的O2在阻极表面被还原, 产生电解电流使阻极表面的氧远远低于阳极表面氧气浓度, 这时发生浓度扩散。当扩散梯度相对稳定时, 就产生了一个稳定的电解电流, 也称极限扩散电流。此极限扩散电流的大小决定于渗透到阻极表面氧的多少, 后者又决定于膜外的PO2。

3.4 葡萄糖、乳酸电极的工作原理。

葡萄糖、乳酸电极是一种酶极谱复合电极。它是在极谱电极膜上再覆盖一层固化, 由有G1u、lac氧化酶的半透膜而构成。当样品中的Glu、lac与酶膜接触时, 发生酶促反应并伴有水生成, 产生的水进一步透过电极膜, 并在直径很细的铂阳极表面被氧化, 产生电解电流, 该电解电流的大小取决于样品中Glu、lac的含量。

3.5 尿素测定的原理。

尿素电极是一种由固化酶 (尿酶) 膜与氨气敏电极复合而成。当酶膜上发生酶促反应时产生的NH3, 透过氨气敏电极的透气膜进入电极外缓冲液, 使电极外缓冲液中的NH3与NH4离子组成的缓冲对发生新的解离平衡, 从而改变了电极外缓冲液的PH, 这种PH的改变量就反映了试样中的尿素的含量。

3.6 红细胞压积的测定原理。

Hct是用一种阻抗电极来测量的, 待测样品与该电极共同组成一种脉冲电路, 测量回路中的阻抗就可知样品中的细胞大小与多少。

3.7 氟饱和度测定的原理。

利用光学纤维将多波长光照射血液样品, 血液中红细胞对光吸收后再反射到每一波长光的光学纤维上, 并传送到与光学纤维相连的光感应器上。不同携氧量的红细胞所产生的颜色不同, 对光的吸收及反射到光感应器的光的强度也就不同。所以, 通过测量反射光的强度就可以测出血液中氧饱和度的水平。

4 State Profile型生化分析仪计量检定方法

如果简单地将国家标准物质研究中心的生化线性标准物质直接像病人样本一样加在这几种型号的生化分析仪上检测, 一般只能侧出标准物质的浓度, 而无法直接得到我们所需的吸光度值。即使它能通过间接的方法计算出吸光度值, 也会因为使用的试剂有修正而使吸光度值不够准确。因此, 对于这几种生化分析仪的检测不能采用常规的测量方法。我们可以尝试使用以下方法。

4.1

仪器开机预热30min, 等自检结束后, 进人生化分析仪清洗程序。

4.2

根据不同波长滤光片所处位置, 选择相应的滤光片。

4.3

依据提示, 按D (DOWN) 放下吸样针, 吸人蒸馏水, 得到空白吸光度。

4.4

让吸样针依次吸人亚硝酸钠标准溶液和质量浓度为2.0g/L, 4.0g/L 6.0g/L, 8.0g/L, 10.0g/L的氛化钻标准溶液, 并记录下各种溶液的吸光度值。

4.5 数据处理:

根据标准溶液的吸光度值和空白吸光度值的差值, 得出该标准溶液在相应波长的实际吸光度值。

参考文献

[1]杨彦琴, 安薇.生化分析仪计量检定的研究探讨[A].西部大开发.科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C], 2000.

[2]李复银.COBAS MIRA大型生化分析仪故障4例[A].全省医疗设备管理研讨会论文集[C], 1998.

计量原理 篇6

1 电能测量内容

由于测量侧重点及工作原理的差异性, 电能计量表具有三种不同类型, 也就是感应型、电解型及静止型, 虽然三种类型都可以对电能进行测量及数据处理, 但是目前被广泛应用的主要还是感应式及静止式。感应式电能表由于运行原理及设备构造方面具有一定的制约性因素, 所以测量结果难免出现一定误差, 这就使得该类型的电能表的功能发挥受到一定阻碍。静止式电能表的运行是以电子方式为基础实现对功率的转换, 最终完成数据的整理, 所以静止式电能表也就是电子式电能表。静止式电能表由于测量结果的误差小、可以承受高强度的荷载力、设备对能源的消耗量小以及易于携带的优势特点, 被越来越多的应用于电能测量领域。经过多种因素的综合考量, 以及电能计量表工作质量及运行成本因素的差异性, 静止式电能表逐渐替代了感应式电能表的市场位置。

根据转换方式的不同, 静止式电能表又可以分为ADC型、霍尔乘法型、热点交换型、时分割乘法型这几种类型。ADC型电能检测指将将经过的电流和电压转化成为数字量, 并利用微控制单元 (MCU) 对信号进行数据处理。处理后得到的就是最基本的电量信息, 利用MCU对获得的电量信息进行各类运算, 得到相关各项数据;霍尔乘法型电能检测就是指利用霍尔元件来对电压和电流的乘积进行检测, 得到与电功率成正比的电信号;热点交换型使利用热电元件将电能产生的热能转换成为与电能功率成正比的电信号;时分割乘法型电能表又称PWM乘法器, 通过分别经过脉宽和幅度调制的两路信号得到脉动信号的直流分量, 即两路信号的乘积。

2 智能型电能表的功能作用

2.1 可以对用电量进行计量。

智能型电能计量可以完成两种形式的计量, 一种是对用电量进行当时目标计量, 另一种是可以对用电量进行期间内的积累量进行计量, 并且智能型电能计量对期间内的用电量的计量结果误差值较小, 准确率高达95%以上, 而对当时目标进行计量的结果却与之不同, 会受到实时用电功率的一定影响, 功率越大测量结果也就越加具有精准性。

2.2 可以实现对时段的控制。

智能型电能计量表的工作人员可以通过相关媒介实现对设备内部时间段的区间调控, 如果是单片机也可以按照相关功能设定对时间段进行保留及获取。这种控制方法的应用技巧就是通过对设备进行调节, 将时间进行设定, 以此达到对期间电量锁定的目的。

2.3 复费率作用。

复费率功能也就是将计费功能进行分开调节, 通过相应技术手段将电量差值进行高低区别选择, 这样就可以实现对电能的有效控制, 使用电质量得到一定程度的提高, 从而减少运营成本的流出, 实现经济利益的最大化。

2.4 可以对最大需量进行计量。

在进行电能计量表的配置环节, 为了保证用电质量, 减少能源不必要的消耗, 需要根据用户用电常规标准进行最大限额设置, 同时进行分时段的电量测量, 将测量结果中的数据最大值选中, 并与先前设定的数据进行综合比对, 如果出现了超额使用现象, 电能表就会做出提示。

2.5 可以预先设置参数。

由于电能表工作原理及工作内容的差异性, 其参数标准也具有一定区别, 通常情况下, 电能表可以进行时间、分时段设定期间、最大需量值等等内容的设置。对设备内容的设置不仅仅可以进行本地设置, 更可以进行远程操控, 在地区之间进行设备配置操作可以通过电脑及抄表器完成, 而远程控制则需要以数据传输形式进行现代信息技术的远距离控制。

2.6 可以实现对设备的实时监控。

智能型电能计量表可以独立完成监控功能, 其功能优势主要体现在两个方面, 一方面是当设备监测到电功率超过标准限定额时, 设备就会及时作出反应, 并伴随警报提醒, 或者是电功率超出限定值的时间比较长, 并超过设定时间范围, 设备就会以跳闸形式发出警告。另一方面是当电表设备已经进入付费运行环境下, 预先设定的最小数额大于电量, 就会出现警报提醒, 或者是当电量小于零时就会出现跳闸情况。因此可以看出, 智能型电能计量表的监控功能只有在设备发生问题时才会显现, 在做出提醒时会以灯亮起作为信号。

2.7 可以实现对数据的显示。

智能型电能计量表的功能不仅仅是对电能进行计量, 同时还需要体现出电量内容, 而达到对电量内容进行显示必须具备以下两种特质:一是将用户需要的用电内容在条目上进行周而复始的信息展示;二是将所需展示的内容以用户为主体进行自行挑选, 在需要进行项目变化时可以通过调节按钮实现。

2.8 强大的存储功能及事件记录功能。

智能型电能计量表由于其技术优势, 可以对设定期间内的数据进行储存, 这将大大的提高了抄表的工作效率, 有效缩短了抄表时间。除此之外, 当电表发生不正常运行状况时, 智能型电能计量表就可以智能记录下状况发生时间及电表运行状态等数据信息, 这将为工作人员检查设备提供较大便利条件, 使电表运行状态处于长期安全稳定的舒适环境下。

3 智能型电能计量表的未来发展前景

随着我国电力市场的不断扩张, 用户对用电管理的需求越来越大, 为了应对市场需求, 各种新型智能型电能计量表得到开发和应用, 各种型号虽然形态各异、功能众多, 但其主要功能最终可以分为三个方面:计量、计费功能, 保护功能和通信功能。计量、计费功能包括分时计量、最大计量和预付费等功能;保护功能包括对电流、电压进行保护并防止窃电行为等;通信功能主要是通过数据接口和数据网关进行数据交换。

随着智能型电能计量表的不断发展, 抄表也经历了各种不同发展时代, 从最初的手动抄表发展到后来的自动化抄表, 并随着我国电子信息技术的不断发展, 其中出现了以PDA (掌上电脑) 为代表的手持式抄表器、IC卡表自动抄表系统、电力载波自动抄表系统、区域远红外抄表、车载抄表系统等。通过设计中采用RS485接口与电能管理系统中的智能数据网关进行通信, 并且以太网与上位机连接从而实现远程电能管理。

为了响应建设节约型社会的号召, 智能型电能计量表在我国用电管理中的使用范围将不断扩大, 其优势也将得到更进一步的体现。智能型电能计量表的应用对我国用电管理具有深远影响, 对电能计量表的研究设计也有着重要社会意义。

参考文献

[1]杨琼.电能计量管理系统智能型电能计量表的设计与应用[J].能源.电力, 2016 (4) .