по отрасли:
Midtronics FAQ. Тестирование проводимости АКБ.
Частозадаваемые вопросы по тестированию проводимости
Midtronics.ru — официальный сайт в РФ.
Тестирование АКБ при помощи анализа проводимости — часть стандарта IEEE для тестирования герметичных кислотно-щелочных аккумуляторов. Результаты испытаний подтвердили, что проводимость может использоваться для измерения уровня снижения емкости резервных аккумуляторов. Большое количество телекоммуникационных провайдеров и пользователей UPS систем используют резервные тестеры Midtronics, чтобы производить мониторинг и анализ состония применяемых ими аккумуляторов. Это привело к ряду вопросов о тестировании с использованием проводимости. Ниже представлены ответы на некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов.
Что такое проводимость?
Проводимость — уникальная электрическая величина, которая определяет способность батареи проводить электрический ток через свою внутреннюю структуру. По существу, она оказывает непосредственное отношение ток, которая батарея способна отдать. Внутренние проводящие компоненты батареи –это решетки батареи, активный материал и соединительные звенья, которые проводят электронный ток так же как серный кислотный электролит, который проводит ионный поток внутри и между пластин и разделителей пластин.
Проводимость измеряется путем исследования батареи маленьким колебанием переменного тока, которое вызывает маленький отклик напряжения. Проводимость – относительный показатель изменения силы тока к изменению напряжения. Это – мощный механизм для быстрого получения информации по состоянию батареи без потребности в разрядке батареи токами высокого напряжения, которые могут оказаться опасными, разрядить батарею и оставить в разряженном состоянии.
С течением времени внутренние компоненты батареи постепенно изнашиваются, подвергаясь коррозии, распаду и потерям. Когда это случается, проводимость батареи снижается, пока не достигнет критической отметки, когда производительность батареи становится критической и ее требуется заменить.
Таким образом, не применяя длительных тестов по разрядке, проводимость может использоваться совместно с другой информацией о батарее для быстрого и безошибочного определения функционального состояния батареи и ее пригодности к дальнейшему использованию. Проводимость может также использоваться для обнаружения дефектов ячеек, коротких замыканий, разомкнутых цепей, которые могут быстро вывести батарею из строя.
Что такое омическая технология тестирования?
В самых простых технических терминах: «омическая» технология основана на законе Ома, который выражает отношения между изменениями в напряжении, силе тока и сопротивлении или проводимости в электрической цепи.
Закон Ома может быть выражен следующим образом:
ΔU = I x R или ΔU = I/G,
где ΔU — изменение напряжения в цепи (В), I – сила тока в амперах (A),
R – сопротивление в Омах (Ом), G – проводимость в Сименс (См, S)
Таким образом, омическая технология в батареях использует измеренное сопротивление или значение проводимости, чтобы определить характеристики разрядки батареи под нагрузкой. Более низкая проводимость соответствует пониженной способности батареи проводить ток при снижении напряжения батареи. Таким образом, измерение омических факторов может использоваться для оценки характеристик заряда батареи.
Что такое тест проводимости?
В течение многих лет лабораторных и эксплуатационных исследований было установлено, что проводимость непосредственно связана с емкостью. Эта зависимость почти линейна, это означает что, если измерить проводимость, то изменение емкости со временем может быть получено как функция изменения проводимости. Так как напряжение и тестирование удельной массы не являются предиктивным, тестирование разрядом батареи занимает много времени и является дорогим. В свою очередь, тестирование импеданса (полного внутреннего сопротивления) не устанавливает прямого и линейного соотношения между изменением емкости во времени.
Тестирование при помощи проводимости – быстрая, эффективная и экономичная альтернатива.
Как выполняется тест проводимости?
Просто подсоедините подводящие провода к положительной и отрицательной клеммам ячейки или батареи при тесте, и измерения будут проведены в течение нескольких секунд. Нет потребности в дополнительных соединительных проводах для контакта с цепью. Также нет необходимости в измерении силы тока через измеряемую сеть. Значение проводимости, часто сокращаемое как «G», измереяется в Mhos или Siemens (Сименс).
В чем разница между еденицами измерения МH и Сименсами?
Никакой разницы. Mhos и Siemens – равнозначные единицы измерения проводимости.
Как могут использоваться полученные значения проводимости?
Большое количество тестов на различных VRLA аккумуляторах показывают, что проводимость показывает состояние батареи. Как известно, проводимость непосредственно линейно связана с емкостью, а показатель отношения текущей проводимости к опорному значению проводимости новой (хорошей) батареи – это надежный показатель результата тестирования емкости. Тестер проводимости дает количественное измерение в Mhos (или Siemens), так же как качественное показание (процент от опорного значения) батареи относительно ее опорного значения.
Насколько сложно интерпретировать значение проводимости?
В отличие от других методов тестирования, которые требуют интерпретации и математических вычислений, данные по проводимости считываются немедленно и могут быть связаны непосредственно с состоянием проверяемой батареи.
Качественный тест проводимости требует опорного значения, как это значение можно получить?
Для самого эффективного метода определения опорного значения проводимости необходимо на основании результатов нагрузочного тестирования определить ячейку или батарею, которая покажет 100% от номинальной емкости. Тогда тест проводимости может быть выполнен и значение будет установлено. Таким образом значение опорной проводимости соответствует батарее со 100% емкостью. Также для того, чтобы установить опорную величину, может использоваться выборка 30 или более новых батарей.
Однако, без установленного справочного значения опорной проводимости тестирование проводимости может все еще использоваться для нахождения тенденции изменения состояния батареи в течение времени.
Получить опорную проводимость можно следующими способами:
- Значения опорной проводимости можно найти в Справочнике.
- Если в этом документе вы не нашли значения для вашей АКБ, то его можно определить при помощи тестеров Midtronics, имея в распоряжении новую АКБ этого же производителя и этой же модели, находящуюся на хранении в нормальных условиях. Для этого:
1) Удостоверьтесь, что срок очередного заряда новых АКБ не прошел (как правило не более 6 месяцев с момента выпуска батарей).
2) Произведите замер проводимости на нескольких однотипных батареях (лучше сделать серию замеров для как можно большего числа батарей).
3) Усредните полученные значения.
4) Сравните полученные значения с рассчитанным средним значением. Если разброс значений проводимости данного теста для каждой АКБ не более 5% от их среднего значения, то данное среднее значение проводимости можно принять за номинальное (опорное) значение проводимости (S0) и округлить до десятых.
5. При последующей эксплуатации и тестировании, Вы можете использовать это значение за опорное = 100% проводимости.
Какой основной критерий для определения годности АКБ?
Батарея признается негодной и подлежит замене, если значение ее внутренней проводимости станет равным 60 — 70% от опорного значения проводимости (60% проводимости АКБ, измеренной с помощью оборудования Midtronics, соответствует 80% остаточной емкости АКБ).
Могут ли производители батарей иметь значения опорной проводимости для применяемых мною батарей?
Многие производители батареи указывают справочную информацию по проводимости или конкретные опорные значения. В противном случае опорное значение можно определить во время установки новой хорошей батареи. Также можно использовать среднее значение из нескольких батарей той же самой модели, даты изготовления, даты установки и истории обслуживания, что подробно описывается в операционных рекомендациях по работе и инструкциях по эксплуатации на оборудование Midtronics. Тестеры Midtronics предусматривают опции для определения опорных значений. Обратитесь к руководству/инструкции/рекомендациям по использованию для получения дополнительной информации.
Что если тестируемая мною батарея очень старая? Как мне определить опорное значение для нее?
Для старых батарей следует проводить тестирование проводимости с полным физическим осмотром на наличие видимых повреждений. Используйте самое высокое измерение как начальное эталонное значение для отсчета и среднее значение как отправную точку для сравнения. Если какие-нибудь батареи имеют отклонение на 30% ниже, чем самое высокое полученное значение, то следует применять нагрузочный тест для определения текущего состояния этой батареи.
Тестирование проводимости может использоваться для оценки качества связи между ячейками?
Да. Так как показания проводимости ячейки и связь между ячейками может быть обусловлена проводимостью одной ячейки, то проводимость обеспечивает очень простой и надежный признак качества связи между отдельными ячейками системы питания.
Какие виды батарей и ячеек могут быть проверены с применением проводимости?
Могут тестироваться любые кислотно-щелочные батареи с номинальным напряжением от 2 до 16В и емкостью от 5 до 6000 Ач.
Могут ли никелево-кадмиевые батареи и ячейки тестироваться посредством проводимости?
Тестеры Midtronics серии Celltron способны точно измерять напряжение и проводимость NiCd аккумуляторов. Значение проводимости идентифицирует явные недостатки NiCd аккумуляторов. Прибоы Celltron сообщат о коротком замыкании, основанном на низком значении напряжения, что является полезным инструментом в тестировании систем, где применяются NiCd аккумуляторы.
Лучшие технолгии Midtronics, предназначенные для идентификации ухудшения и прогноза отказа элементов аккумуляторной батареи, неприменимы при тестировании NiCd батарей. Во время тестирования все NiCd аккумуляторы будут последовательно оцениваться как хорошие. Так будет до тех пор пока не возникнут явные неисправности, указывающие конец жизни батарей – это основано на конструктивных особенностях и химии этих аккумуляторов. Технология Midtronics идентифицирует явный недостаток только после факта его появления. Это ограничение верно для всех омических измерительных приборов, включая все существующие тестеры сопротивления (импеданса), существующие на рынке.
Как упомянуто выше, тестеры Midtronics используют предупредительный сигнал о низком напряжении, задаваемый пользователем с минимумом 1.50 В DC на ячейку. Тестер сообщит акустическим сигналом, когда напряжение еденичная тестируемая NiCd ячейки станет ниже опорного напряжения. Дополнительно тестер не будет проверять батареи или ячейки, где напряжение ниже DC на 1.0 Вт, которые могут содержать какую-либо плохо заряженную или закороченную ячейку. Для получения дополнительной информации о тестировании, отклонении и анализе состояния батарей NiCd, пожалуйста, свяжитесь с представителями Midtronics в вашем регионе.
Может ли выполняться тест проводимости Midtronics, в то время как батарея находится в режиме онлайн?
Да. Технология теста позволяет успешно тестировать батареи, в то время когда они находятся в режиме онлайн, то есть находяться в подключенном, рабочем состоянии. Midtronics Celltron-тестеры, и, в особенности Celltron ULTRA, имеют механизм фильтрации электрического шума, для того чтобы данные батарей можно было получить даже при наличии пульсаций высокого напряжения в сети.
В определенных случаях тестеры Midtronics могут определить наличие электрических шумов и предупредить пользователя, чтобы препятствовать получению неправильных данных.
Нужно ли подключать тестер проводимости Midtronics к источнику переменного тока?
Нет. Тестеры проводимости Midtronics не требуют никаких внешних источников переменного тока. Тестеры Midtronics получают заряд для тестирования непосредственно из тестируемой бататреи. Дополнительно, для обзора данных испытаний, конфигурации теста, портативной печати и передачи на PC, тестеры работают от встроенной аккумуляторной батареи.
Может ли сигнал от тестера проводимости Midtronics вмешаться, повредить электронное оборудование или испортить аккумуляторную ячейку?
Нет. Тестеры проводимости Midtronics не применяют большой ток к батарее при тестировании, так как это делает испытательное оборудование других производителей. Тестеры Midtronics применяют низкочастотный сигнал малой амплитуды к ячейке или батарее в цепи, поэтому очень маловероятно, что может произойти повреждение чувствительного электронного оборудования или аккумуляторной ячейки. Эксперименты на системах связи показывают, что тестирование проводимости не вмешивается в телефонные сигналы.
Пользователи должны знать, что другие типы испытательного оборудования батареи (методы непроводимости) действительно используют источники переменного тока, и многие из них применяют токи большой амплитуды для тестирования батарей, что может оказать влияние на чувствительные электронные устройства.
Насколько большие по размеру тестеры Midtronics?
Все тестеры проводимости Midtronics — переносные портативные инструменты. Они весят меньше чем 1 килограмм каждый. Тестеры легко транспортабельны, и каждый включает какой-либо переносной защитной сумки.
Как долго метод проводимости Midtronics используется для тестирования батарей?
Оригинальная технология была развита компанией Мотора в 1970-х годах для тестирования автомобильных аккумуляторов. Сегодняшние продукты включают много новых патентов в Северную Америке, Европе и Японию. Midtronics разрабатывает и производит тестеры проводимости больше 20 лет. Среди клиентов — ведущие производители аккумуляторов в всем мире, известные автомобильные производители, телекоммуникационные провайдеры, предприятия энергетики, производители UPS и организации из многих других отраслей промышленности. Midtronics произвел десятки тысяч тестеров проводимости батарей серий Micro, PowerSensor ™, Midtron®, и марки Celltron®, так же как для разных частных марок. Наши продукты производятся и используются повсеместно, делая Midtronics мировым лидером в технологии мониторинга и тестирования батарей.
Тестирование проводимости удостоверено и принято международным сообществом?
Да. Обширные данные были собраны глобальной телекоммуникационной индустрией, производителями батарей по всему миру, международными железнодорожными и транспортными провайдерами и индустрией электроэнергетики.
Эти данные были представлены Комитету по Стандартам IEEE, который теперь включает тестирование проводимости в стандарт по тестированию аккумуляторных батарей. Проводимость признана как метод тестирования для стартовых в Battery Council International Service Manual. Результаты развития в тестировании и контроле были представлены на многочисленных конференциях.
Доступно ли данные о корреляции для просмотра?
Да. Многочисленные отчеты доступны на основе технических документов и статей Midtronics на этом вебсайте, так же как и другие данные, которые могут быть предоставлены по запросу.
Какой самый оптимальный способ подключения измерительного интерфейса к батареи?
Создание прямого контакта со свинцовой клеммой обычно обеспечивает самый лучший точный результат испытаний. Чтобы облегчить этот контакт (который может быть трудным в зависимости от марки и модели батареи), Midtronics предлагает множество испытательных интерфейсов батарей, включая зажимы и контактные щупы различных размеров.
В противном случае контакт с клеммами из нержавеющей стали может исказить результаты испытаний. Для пользователя может быть полезно поэкспериментировать с различными моделями клемм батареи, чтобы выяснить, какой вариант контакта при тестировании обеспечит лучший результат проводимости.
Что, если я не могу тестировать батарею напрямую на клеммах вследствии конструкции шкафа или расположения батарей?
Будьте последовательны в каждом тесте вне зависимости от конструкция шкафа или расположения батареи. Если Вам необходимо произвести тестирование на оборудовании, проводите испытание на том же самом месте для каждой ячейки каждый раз. Если Вы будете непоследовательны в вашем тестирование с батареями или месторасположением зажимов, то полученные данные будут также непоследовательны.
Что такое соединение Кельвина и почему оно необходимо для точного измерения проводимости?
Соединение Кельвина относится к любому соединению с четырьмя точками электрического испытательного интерфейса. Две точки используются для ввода в систему сигнала тестирования, и две отдельных точки без какой-либо нагрузки используются для схемы обнаружения отклика на сигнал. Это обеспечивает электронный метод уменьшения воздействия переменного сопротивления шлейфа. Метод используется для гарантии получения самых точных измерении проводимости.
Влияет ли значение температуры на измерения проводимости?
Высокие температуры дают увеличение результата теста проводимости, низкие температуры имеют противоположный эффект. Всегда необходимо рассматривать фактическую температуру батареи про проведении тестирования проводимости.
Большинство данных батареи вычислено при оптимальной рабочей температуре батареи 25 ° C. Инфракрасный температурный датчик — стандартный компонент тестера Celltron. Он предназначен для точного определения температуры батареи. ИК датчик также доступен как дополнительный компонент и может быть приобритен отдельно.
Могут ли данные накопленные посредством технологии Сelltron использоваться на ПК?
Да. Midtronics предлагает программное обеспечение для ПК, которое облегчает загрузку и манипуляцию данными, полученными при помощи оборудования тестирования Midtronics. Данные могут быть представлены в графическом формате и могут использоваться и для анализа тенденции изменения состояния батарей, и для архивизации. Инфракрасный принтер также доступен для локальной печати и хранения записей. Некоторые версии программного обеспечения могут быть загружены с интернет-сайта www.midtronics.com.
