城市道路照明檢測儀器配置的規(guī)劃與實踐

1、-作者xxxx-日期xxxx城市道路照明檢測儀器配置的規(guī)劃與實踐【精品文檔】城市道路照明檢測儀器配置的規(guī)劃與實踐趙明1，曹剛2，秦大為3（1.無錫市照明管理處，江蘇 無錫 214000； 2.鹽城師范學院物電院，江蘇 鹽城 224002； 3.鹽城師范學院實驗中心，江蘇 鹽城 224002）摘要 ：根據(jù)城市道路照明行業(yè)的特點和需要，本文系統(tǒng)地闡述了道路照明施工和管理工作常用的四大類檢測儀器的基本配置方案、專業(yè)檢測儀器配置的規(guī)劃與實踐。關(guān)鍵詞 ：城市照明、檢測儀器、配置方案The Planning and Practice of City Road Lighting Instrumentatio

2、n ConfigurationZhao Ming, Cao Gang2，Qin Dawei3（1. The Lighting Management office of Wuxi city ,Wuxi Jiangsu 2140002.The Physics and electron institute of Yancheng Teachers, College,Yancheng Jiangsu 224002；3.Experiment administrative Center of Yancheng Teachers, College,Yancheng jiangsu 224002;） Abst

3、ract According to the characteristics and needs of city road lighting industry,this paper describes the construction and management of road lighting four broad categories of testing instruments commonly used in the basic configuration, the planning and practice of professional instrumentation config

4、uration.Keywords the lighting of city Instrumentation Configuration【精品文檔】一、引言隨著我國城建事業(yè)的迅速發(fā)展，道路照明工程的施工、管理工作量也隨之增加，勢必需要依靠管理體系的科學化和技術(shù)進步提供支撐。在城市道路照明技術(shù)領(lǐng)域，無論是施工質(zhì)量檢測，還是照明電器、設(shè)備的使用性能和安全性能的驗收測試都是保證施工質(zhì)量、提高城市道路照明水平的一個重要環(huán)節(jié)。本文就此問題，將我們近年來從事城市照明檢測中心建設(shè)的儀器配置的規(guī)劃與實踐做一個簡要的介紹。二、檢測儀器的基本配置方案城市照明施工和管理常用的測試儀器一般分為四類，一類為光學測量儀器，

5、有照度計、亮度計等，主要用于對新建成或改建后的道路路面的平均照度、照度均勻度、平均亮度、亮度均勻度等光學指標進行檢測驗收。二類為電參數(shù)測量儀器，有萬用表，鉗形電壓、電流、功率、功率因數(shù)多用表，示波器，電感電容表等，主要用于對路燈開關(guān)箱、燈泡、鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器等設(shè)備和器件的電氣參數(shù)進行測量，三類為安全性能檢測儀器，主要有接地電阻測試儀、絕緣電阻測試儀、耐壓測試儀、紅外線測溫儀等，主要用于對電氣設(shè)備的接地電阻、絕緣電阻、介電強度以及電器元件溫升進行測量。四類為其他測試儀器，有超聲波測厚儀、涂層測厚儀、激光測距儀等，主要用于對路燈燈桿、鋼管或塑料管道壁厚，燈桿桿距，燈具及架空線距地的高度進行現(xiàn)場檢測驗

6、收。上述四大類儀器構(gòu)成了城市照明檢測儀器的基本配置。（一）、光學參數(shù)測量類1.照度計作用：測量道路路面的平均照度、照度均勻度等。原理：照度計，或稱勒克斯計，照度計通常是由硒光電池或硅光電池和微安表組成，見圖1。硒光電池是把光能直接轉(zhuǎn)換成電能的光電元件。當光線射到硒光電池表面時，入射光透過金屬薄膜4到達半導(dǎo)體硒層2和金屬薄膜4的分界面上，在分界面上產(chǎn)生光電效應(yīng)。產(chǎn)生電位差的大小與光電池受光表面上的照度有一定的比例關(guān)系。這時如果接上外電路，就會有電流通過，電流值從以勒克斯（Lx）為刻度的微安表上指示出來。光電流的大小取決于入射光的強弱和回路中的電阻。照度計有變檔裝置，因此可以測高照度，也可以測低照

7、度?，F(xiàn)以TES-1330型照度計為例，介紹其主要技術(shù)參數(shù)： 儀器量程：20、200、2000、20000Lx ； 準 確 度：3% ； 重復(fù)測試：2% ； ； 供電電源：單個9V電池 ； 尺寸：135（L）75(W)33(H)mm 。 作用：測量道路路面的平均亮度、亮度均勻度等。原理：數(shù)字式亮度計采用數(shù)字V(l)傳感器，以全數(shù)字亮度信號檢測系統(tǒng)替代模擬信號檢測系統(tǒng)。改變了以模擬信號檢測方法為基礎(chǔ)的亮度計，由于應(yīng)用了數(shù)字技術(shù)，該儀器不產(chǎn)生零點漂移。當光線照射到數(shù)字V(l)傳感器上時，其產(chǎn)生數(shù)字信號傳輸給CPU處理，處理完之后通過LCD液晶顯示，還可通過RS-232接口通過計算機進行定標，系統(tǒng)穩(wěn)定

8、性高。其結(jié)構(gòu)原理如圖2所示：圖2現(xiàn)以XYL-型全數(shù)字亮度計為例，介紹其主要技術(shù)參數(shù)： 亮度范圍100,000 cd/m2 ； 儀器精度：優(yōu)于5% ； 分辨率：0.001 cd/m2 ； 重復(fù)性：0.001 cd/m2 ； 刷新頻率：3次/s（1 cd/m2），1次/2s（1 cd/m2） ； 供電電源：單個9V電池 ； 尺寸：135(L)72(W)33(H)mm 。（二）、電參數(shù)測量類1.鉗形電壓、電流、功率、功率因數(shù)多用表作用：測量路燈開關(guān)箱路燈干線或單燈的電壓、電流、功率、功率因數(shù)以及諧波分析等。原理：通過鉗形探頭測出電流信號，紅黑表棒測出電壓信號，將兩個信號輸送到微處理器中，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)

9、換，相位分析、計算即可轉(zhuǎn)換成電壓、電流、功率、功率因數(shù)、波形信號，最后輸送至顯示器件，即完成了測量?，F(xiàn)以Fluke 43B多用表為例，介紹其主要技術(shù)參數(shù)： 電壓量程（自動）：5V、500V、1250V ； 電流量程（自動）：50A、500kA、1250kA ； 功率因數(shù)范圍： ； 諧波范圍：53th ； 頻率范圍：50 Hz15kHz ； 尺寸：271（L）112（W）46(H)mm 。2.示波器作用：測量電子觸發(fā)器的觸發(fā)脈沖電壓、波形以及電子鎮(zhèn)流器的輸出頻率、波形等參數(shù)。原理：被測的電信號經(jīng)過增益控制和增益頻率補償，無畸變地縮放成儀器輸入端允許的信號幅度范圍，采樣器的采樣及其A/D變換實現(xiàn)信

10、號的數(shù)字化并存儲在存儲器中，最后寫入到顯示器的刷新存儲器中，并通過顯示屏顯示，其結(jié)構(gòu)原理如圖3所示：圖3現(xiàn)以ADS-1022C數(shù)字式示波器為例，介紹其主要技術(shù)參數(shù)： 實時采樣率：500MSa/S ； 水平掃描范圍：25nS/DIV50S/DIV ； 垂直靈敏度：2mV5V/div ； 帶寬：25MHz ； 具有數(shù)據(jù)存儲功能 ； 尺寸：305(L)133(W)154(H)mm 。3.電感電容表作用：測量電感鎮(zhèn)流器的電感量、單燈補償電容的電容量等。原理：通過多諧振蕩器把被測元件Lx/Cx轉(zhuǎn)換成與元件參數(shù)成正比的脈寬。然后把這具有特定脈寬的矩形作為門控信號，在脈寬時間內(nèi)對一個已知周期的標準脈沖計數(shù)通

11、過顯示器就可以把脈寬（實際上是元件參數(shù)）顯示出來?，F(xiàn)以VICTOR6243電感電容表為例，介紹其主要技術(shù)參數(shù)： 電感量程：2mH、20mH、200mH、2H、20H ； 電容量程：2nF，20nF，200nF，2uF，20uF，200uF，1000uF ； 電阻量程： 200，2k，20k，200 k，2M，20M ； 尺寸：185(L)91(W)49(H)mm 。 (三)、安全性能測量類1.耐壓試驗儀作用：檢測路燈開關(guān)箱、燈具、鎮(zhèn)流器等設(shè)備的絕緣材料所能承受的耐壓能力。原理：耐壓測試儀主要是由交（直）流高壓電源，定時控制器，檢測電路，指示電路和報警電路組成，基本工作原理是：將耐壓測試儀產(chǎn)生的

12、按標準規(guī)定的試驗電壓（如1.5kv）施加在電氣設(shè)備的帶電體與外殼之間，將其所產(chǎn)生的漏電流與規(guī)定漏電流比較，若檢測出的漏電流小于規(guī)定漏電流，則儀器通過測試，當檢測出的漏電流大于規(guī)定漏電流時，試驗電壓瞬時切斷，儀器發(fā)出聲光報警，從而確定被測電氣設(shè)備的介電強度?，F(xiàn)以CS2672D為例，介紹其主要技術(shù)參數(shù)：電壓測試范圍：05kv ；漏電流測試范圍：2/120mA ;報警值預(yù)設(shè)范圍：2/120mA ;時間測試范圍：199s ；體積：375（L）190(W)280(H)mm 。2.數(shù)字接地電阻測試儀作用：測量電氣設(shè)備的接地電阻。原理：數(shù)字接地電阻測量儀采用先進的中大規(guī)模集成電路，應(yīng)用DC/AC變換技術(shù)將機

13、內(nèi)的直流電源轉(zhuǎn)換為交流的低頻恒流。工作原理是采用三點式電壓落差法。其測量手段是在被測地線接地樁（稱為X）一側(cè)地上打入兩根輔助測試樁，要求這兩根測試樁位于被測地樁的同一側(cè)，三者基本在一條直線上，距被測地樁較近的一根輔助測試樁（稱為Y）距離被測地樁20 米左右，距被測地樁較遠的一根輔助測試樁（稱為Z）距離被測地樁40米左右。按下測試鍵，此時在被測地樁X和輔助地樁Y之間可獲得一電壓，儀表通過測量該電流和電壓值，即可計算出被測接地樁的地阻。其結(jié)構(gòu)原理圖如圖4所示：接地電阻接地電壓信號接地電流信號數(shù)字顯示電源圖4現(xiàn)以TES-1605型數(shù)字接地電阻測試儀為例，介紹其主要技術(shù)參數(shù)： 儀器量程：20，200，

14、2000 ； 準確度：3% ； 解析度： ； 供電電源：5號電池（6節(jié)） ； 尺寸：165(L)100(W)57(H)mm 。作用：非接觸式、安全、方便地測出電氣設(shè)備的溫度和溫升。原理：通過發(fā)出激光束起指向作用，然后接受所指的被測物體表面輻射的紅外線能量，并由其內(nèi)部電路分析處理、運算后顯示出被測物體的表面溫度數(shù)值。紅外線測溫儀構(gòu)造主要是由光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。其結(jié)構(gòu)原理如圖5所示： 圖5現(xiàn)以CENTER 352紅外線測溫儀為例，介紹其主要技術(shù)參數(shù)： 測量范圍：-20500，-4932 ； 準確度：2（4）或2%讀值 ； 解析度：/ ； 重復(fù)率：1%讀值或1%（）

15、 ； 反應(yīng)時間： ； 供電電源：單個9V電池 ； 尺寸：157.5（L）115(W)36(H)mm 。由于萬用表、鉗形電流表、兆歐表等測量儀器原理簡單，一般單位均具備，限于文章篇幅在這就不一一介紹了。（四）、其他測量類作用：測量路燈燈桿、地埋鋼管的厚度。原理：探頭發(fā)射的超聲波脈沖到達被測物體并在物體中傳播，到達二種材料分界面時被反射回探頭，通過精確測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。其結(jié)構(gòu)原理圖如圖6所示：圖6現(xiàn)以TT110超聲波測厚儀為例，簡要介紹其特性： 顯示最小單位： ； 厚度測量范圍：020cm ； 測量誤差：(1%H+0.1)mm，H 為被測物實際厚度 ； 聲速：590

16、0m/s（可調(diào)節(jié)） ； 供電電源：5電池（2節(jié)） ； 尺寸：126(L)68(W)23(H) mm 。2.磁感應(yīng)式涂層測厚儀作用：測量路燈燈桿、路燈控制箱體的噴塑、油漆、鍍鋅等涂層厚度。原理：當測頭與覆蓋層接觸時，測頭和磁性金屬基體構(gòu)成一閉合磁路，由于非磁性覆蓋層的存在，使磁路磁阻變化，覆層越厚，則磁阻越大，通過測量其變化可計算出覆蓋層的厚度?，F(xiàn)以TT220涂層測厚儀為例，簡要介紹其特性： 測量范圍：01250um ； 分辨率：1 um ； 使用環(huán)境：溫度：040 濕度：20%75%無強磁場環(huán)境 ； 供電電源：鎳鎘電池 3.6 V（2節(jié)）； 尺寸：150（L）(W)23(H)mm 。 作用：快

17、速測量燈桿之間的距離，燈具離地面的高度等。原理：如果光以速度c在空氣中傳播在A、B兩點間往返一次所需時間為t，則A、B兩點間距離D可用下列表示。 D=ct/2 式中：D測站點A、B兩點間距離； 由上式可知，要測量A、B距離實際上是要測量光傳播的時間t，根據(jù)測量時間方法的不同，激光測距儀通?？煞譃槊}沖式和相位式兩種測量形式。 常用的相位式激光測距儀是用無線電波段的頻率，對激光束進行幅度調(diào)制并測定調(diào)制光往返測線一次所產(chǎn)生的相位延遲，再根據(jù)調(diào)制光的波長，換算此相位延遲所代表的距離。即用間接方法測定出光經(jīng)往返測線所需的時間，如圖7所示。圖7現(xiàn)以A3激光測距儀為例，簡要介紹其特性： 測量精度：mm ；

18、測量范圍：至100m ； 供電電源：7號電池（2節(jié)） ； 尺寸：135（L）45(W)31(H)mm 。三、專業(yè)儀器配置針對一些城市規(guī)模大、建設(shè)資金寬裕并確有需要的市政路燈管理部門，可根據(jù)需要在基本檢測儀器的基礎(chǔ)上配置如下專業(yè)檢測儀器。（一）、光源光譜分析系統(tǒng)（積分球系統(tǒng)）1.作用：可檢測高壓鈉燈，低壓鈉燈，金鹵燈，高壓汞燈，LED燈源，無極燈，節(jié)能燈，熒光燈，白熾燈，鹵鎢燈等光源的光通量、發(fā)光效率、光譜輻射功率、顯色指標、色溫等10余種技術(shù)參數(shù)。2.建議規(guī)格與型號：一般用戶選用PM-S80型，積分球直徑為的光譜分析系統(tǒng)即可滿足檢測工作需要。（二）、燈具配光曲線測試系統(tǒng)（臥式分布光度測試系統(tǒng)）

19、1.作用：檢測普通路燈燈具，LED燈具，室內(nèi)外各種常規(guī)燈具的空間光強分布曲線、等照度分布曲線、任意截面上的光照分布曲線、區(qū)域光通量、總光通量、有效光通量、效率、眩光等級等10余種技術(shù)參數(shù)。2.建議規(guī)格與型號：一般用戶選用GO-2000型臥式配光曲線測試系統(tǒng)即可滿足檢測工作需要。（三）、電子鎮(zhèn)流器及配套電器電磁兼容檢測系統(tǒng)1.作用：檢測各種電子鎮(zhèn)流器及其相關(guān)高頻電源的峰值、準峰值、平均值等多種電磁干擾技術(shù)參數(shù)。2.建議規(guī)格與型號：一般用戶選用EMS61000-2A型電磁兼容檢測系統(tǒng)即可滿足檢測工作需要。（四）、燈具溫升測試系統(tǒng)1.作用：檢測普通路燈燈具，LED燈具，室內(nèi)外各種常規(guī)燈具的表面工作溫

20、度、表面溫升、燈頭表面工作溫度、燈頭表面溫升、環(huán)境溫度等多種技術(shù)參數(shù)。2.建議規(guī)格與型號：一般用戶選用YFF-10型燈具溫升試驗系統(tǒng)即可滿足檢測工作需要。（五）、燈具淋雨試驗系統(tǒng)1.作用：檢測各類戶外路燈燈具在不同淋雨水壓情況下的物理性能和在不同淋雨角度情況下的物理性能等多種技術(shù)參數(shù)。2.建議規(guī)格與型號：一般用戶選用IPX3型燈具淋雨試驗系統(tǒng)即可滿足檢測工作需要。（六）、照明電器燈具的高低溫和濕熱試驗1.作用：檢測各類照明電器路燈燈具，室內(nèi)外燈具在高溫環(huán)境下貯存、運輸、使用性能，在低溫環(huán)境下貯存、運輸、使用性能和在溫熱環(huán)境下貯存、運輸、使用性能等多種技術(shù)參數(shù) 。2.建議規(guī)格與型號：一般用戶選用GD3-408型高低溫濕熱試驗箱即可滿足檢測工作需要。（七）、燈泡燈頭的扭轉(zhuǎn)力矩測試系統(tǒng)1.主要檢測對象：高壓鈉燈、低壓鈉燈、金鹵燈、高壓汞燈、節(jié)能燈、白熾燈等光源的燈頭的正轉(zhuǎn)扭矩和反轉(zhuǎn)扭矩。2.建議規(guī)格與型號：一般用戶選用FD-100型燈頭扭力矩測試系統(tǒng)即可滿足檢測工作需要。（八）、路燈綜合檢測臺1.作用：檢測高壓鈉燈、低壓鈉燈、金鹵燈、高壓汞燈、LED燈、無極燈、節(jié)能燈、白熾燈等光源的啟動電壓、啟動電流、工作電流、燈管電壓、熄弧電壓、功率、功率因數(shù)、諧波分析，配套的鎮(zhèn)流器的自身損耗、阻抗以及各類觸發(fā)器的脈沖電壓幅度、脈沖電壓寬度、脈沖電壓電角度。2