[科普中国]-高压测量仪

高压测量仪主要用于工频300KV以下高压及300KV以下直流高压测量，分压器通过一根专用屏蔽电缆线接到一块普通数字万用表上，就可以直读出交流或直流高压值，实为现场测试理想的设备。高压测量仪采用了高压阻容元件组成高压臂，电容器能有效地防止电阻表面泄漏，克服了对地的杂散电容的影响，从而提高了阻值，降低了直流测试电流，且线性好，该测量仪装在一根绝缘套管内，且分压比稳定，体积小、重量轻的特点，便于试验人员的携带到现场使用可以代替静电电压表，是发电厂，变电站以及输变电设备所进行试验电压测量的必备测量设备。

X线机高压测量仪高压测量仪的工作原理及试验装置研制的高压测量仪首先在高压油箱中，根据高压分压原理，按比例将管电压转化为低电压 ；然后，将低电压信号进行阻抗变换，再和 A/D 转换电路连接完成数据采集 ；最后把数据通过 USB 接口传输至计算机中，计算机程序对数据进行存储、计算等进行分析与处理；最后实现计算结果、电压波形的实时显示，高压测量仪系统构成，见图1。

研制的介入式测量仪把高压发生器的高压输出进行分压转变成低电压，然后直接测量，属于介入式测量方法 ；本X线高压测量装置设计的测量范围：40~150kV，连续测量时间：0.2ms~8s。非介入式测量仪采用间接测量方法，它通过测量经过不同厚度铝片衰减后的 X 线的强度，在已知衰减厚度的情况下，计算X线的穿透能力，再换算成X线管电压。设备采用 RTI公司的 Barracuda，kV测量范围：40~150kV，误差3%。分别用上述两台测量仪对两台 X 线机（为了减少结果对被测设备的质量议论，我们把它们称为设备1和设备2）进行了测量，设备1的最大管电流 500mA，高压变压器的最高输出电压125kV，曝光时间：0.02~5.0ms ；设备2的最大管电流800mA，高压变压器的最高输出电压150kV，曝光时间 ：0.01~4.5ms。

测量方法医用诊断X线机产生高压的时间极短，一般在0.1~2.5s，因此，在曝光之前必须预先设定每次曝光的参数，选择常用的5组X线摄影条件进行测量，设定的摄影管电压分别是：50kV、60kV、70kV、80kV、90kV，摄影时间均为0.5s，摄影管电流均为200mA。

使用介入X线机多参数测量仪测量时，为了能够正确获取瞬间产生的X线机高压参数，需要设定数据采集参数，采集频率设定为：5MHz，设定最长采样时间为 3.5s，实际采样时间由鼠标点击主程序“开始”/“结束”按钮确定，先按下 X 线机曝光手闸 1 档，等 X 线机预热结束后点击“开始”按钮，立即按下手闸 2 档实施曝光，曝光提示音结束，黄色射线指示灯熄灭，点击 “结束”按钮，松开曝光手闸，这样就实施了一次曝光及数据采集，得到的数据由主程序存储在计算机中。采集得到的数据波形图。使用非介入式测量仪测量时，调整X线束，把测量仪的探测器放置在距 X 线源70cm处，调整限束器光野指示范围，射束完全照射到探测器所示传感器范围，把测量仪的管电压测量档位调整到与 X 线机曝光 k V 设置值一致，每个曝光参数测量 3 次，记录 3 次的测量结果。1

主要特点1、分压器采用高精度电阻，电容组合件，特种工艺灌封，干式密封，不存在漏油问题。

2、输入阻抗高：降低了测试电流、功耗小，使产品体小质轻、性能稳定、测量精度高。

3、分压器、多值千伏表及专用电缆全部安放在一个铝合金箱内，安全可靠、便于携带和运输。

4、多值千伏表可直读直流平均值，交流峰值，真有效值，峰值等电压值。

5、150KV以上采用有机复合绝缘外套，增加了表面爬距，大大降低了产品高度，使用携带更加方便。2

使用方法1、打开箱盖，箱盖上装有多值千伏表及专用电缆，提起箱体，分压器就安装在箱底上。

2、先将地线与分压器接地柱接牢，再将专用电缆的一端接分压器，另一端接多值千伏表。

3、将被试品与分压器均压环牢固联接。

4、检查接线无误，严守操作距离，接通高压即可进行测量。

5、多值千伏表读数单位为“KV”首先按下电源键，显示“O”。按下DC 直流键显示直流电压值；按下AC 峰值键显示交流峰值；按下AC真有效值键显示交流真有效值；按下AC 峰值 键显示峰值 电压值。

6、多值千伏表显示窗口，若左上角显示“←” 时，说明9V电池应更换。2

注意事项1、试验现场不得有杂物，以免影响测量精度。

2、地线必须联接牢靠，确保安全操作距离。

3、试验完毕必须充分放电，显示“O”后，试验人员才能进入现场。

4、严禁超额定电压使用。

5、保证设备表面清洁，存放在阴凉、干燥处。2

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所