Kap 6 Måleinstrument

 

Handholdte måleinstrument

Multimeter

Multimeter

Eit multimeter er eit måleinstrument som nyttast til å måle elektriske verdiar som spenning (volt), straum (ampere) og motstand (ohm). Det finst både analoge og digitale multimeter, men dei digitale er mest vanlege i dag. Ein får multimeter i alle prisklassar. På skulen har vi mange billige multimeter som vi nyttar til opplæring, disse er svært unøyaktige i sine målingar. Vi har også nokon svært nøyaktige Fluke multimeter som vi nyttar til å demonstrere forskjellen på enkelt målingar.

Fluke er ein av dei mest anerkjende produsentane av multimeter, kjende for høg kvalitet, presisjon og robustheit. Fluke tilbyr fleire typar multimeter og andre instrument.

Bruksområder for eit multimeter:

  • Måle spenning – både likestraum (DC) og vekselstraum (AC).
  • Måle straum – kor mykje straum som går gjennom ein krets.
  • Måle motstand – for å sjekke om ein komponent eller krets har riktig motstand.
  • Teste diode – for å sjekke om ei diode er i orden.

Korleis bruke eit multimeter?

  1. Velg målemodus (volt, ampere eller ohm) på brytaren.
  2. Sett inn måleprober – svart i "COM" og raud i riktig inngang (avhengig av målinga).
  3. Plasser prober på komponenten/kretsen og les av verdien på skjermen.

Uunnverlege verktøy

Multimeter er uunnverlege verktøy for elektrikarar, teknikarar og maskinistar som jobbar med elektrisitet.

Personleg har eg brukt Fluke multimeter i 30 år grunna deira nøyaktigheit, haldbarheit og tryggleik. Om bord i skip er ein ofte avhengig av nøyaktige målingar, då må ein ha instrument som ein kan stole på.


Voltmeter

Voltmeter

Eit voltmeter er eit måleinstrument som nyttast til å måle den elektriske spenninga (volt) mellom to punkt i ein krets. Det finst ulike typar voltmeter, men dei vanlegaste er analogt voltmeter og digitalt voltmeter.

Oppbygging av eit voltmeter.

A) Analogt voltmeter (spoleinstrument)

Dette voltmeteret nyttar eit bevegeleg spolesystem, ofte kalla eit D'Arsonval-mikroamperemeter. Det består av:

  • Bevegeleg spole – Plassert mellom polane til ein fast magnet.
  • Permanent magnet – Skapar eit magnetfelt som påvirkar spolen.
  • Viser og skala – Viser måleresultatet på ein analog skala.
  • Serie-motstand – Nyttast for å begrense straumen gjennom spolen.

Når ei spenning påtrykkast, vil ein straum gå gjennom spolen, som skapar eit magnetisk felt. Dette feltet reagerer med den permanente magneten, og spolen byrjar å rotere. Denne rotasjonen beveger visaren over ein skala som viser spenningsverdien.

B) Digitalt voltmeter

Eit digitalt voltmeter nyttar elektroniske komponentar for å måle spenninga og vise den numerisk. Det består av:

  • Spenningstilpassingskrets – Beskyttar instrumentet mot for høg spenning.
  • Analog-til-digital omformar (ADC) – Konverterer den analoge spenninga til eit digitalt signal.
  • Mikrokontrollar eller prosessor – Behandlar signalet og bereknar spenninga.
  • Display (LCD/LED) – Viser den målte spenninga i talform.

Digitalt voltmeter er meir nøyaktig og gir raskare avlesing enn analoge voltmeter.

Virkemåte til eit voltmeter:
  • Parallellkopling: Eit voltmeter koplast alltid parallelt med komponenten eller kretsen der spenninga skal målast. Dette sikrar at målinga skjer utan å forstyrre kretsen sin straum.
  • Høg indre motstand: Voltmeteret har ei høg indre motstand for å minimere straumforbruket og unngå feilmålingar.
  • Analogt voltmeter: Straum gjennom spolen skapar eit magnetisk moment som flyttar visaren.
  • Digitalt voltmeter: Måler spenning via ein elektronisk krets og konverterer den til eit digitalt tall på displayet.

Voltmeter er essensielt i elektriske system for feilsøking, testing og overvåking av spenning i både lavspennings- og høgspenningsapplikasjonar.



Eit Fluke115 multimeter som er innstilt på å måle vekselspenning.

Amperemeter (tangamperemeter)

Amperemeter (tangamperemeter)

Eit tangamperemeter (også kalt "strømtang" eller "klemmemeter") er eit instrument som nyttast til å måle vekselstraum (AC) og nokre gongar likestraum (DC) utan å kople seg direkte inn i kretsen. Dette gjerast med å klemme instrumentet rundt ein leiar, der det registrerer magnetfeltet rundt straumførande leiarar og omdannar dette til ei straummåling.

Oppbygging av eit tangamperemeter
Eit typisk tangamperemeter består av følgjande hovudkomponentar:

A) Magnetisk kjerne (tang/klemmemekanisme)

  • Ei ferromagnetisk kjerne som kan åpnast og lukkast rundt ein leiar.
  • Leiaren sitt magnetfelt induserer ein straum i kjerna, som kan målast.

B) Straumtransformator (for AC-måling)

  • nyttast for å konvertere den induserte straumen til eit proporsjonalt signal.
  • AC-tangamperemeter nyttar prinsippet om elektromagnetisk induksjon.

C) Hall-effektsensor (for DC-måling)

  • Nyttast i digitale tangamperemeter for å måle likestraum (DC).
  • Målar magnetfeltstyrken direkte med hjelp av Hall-effekten.

D) Elektronisk krets og display

  • Forsterkar og signalbehandling: Aukar signalstyrken for nøyaktig måling.
  • Analog-til-digital omformer (ADC): Konverterer signalet til digitale verdiar.
  • LCD/LED-display: Viser den målte straumen i ampere (A).
Virkemåte til eit tangamperemeter

A) Måling av vekselstraum (AC).

  • Når ein leiar førast gjennom tangamperemeteret, skapast eit varierande magnetfelt rundt den.
  • Magnetfeltet induserer ein straum i straumtransformatoren inne i målaren.
  • Denne induserte straumen er proporsjonal med straumen i leiaren.
  • Tangamperemeteret konverterer denne straumen til ein avlesbar verdi på displayet.

B) Måling av likestraum (DC) (kun for Hall-effektbaserte målarar).

  • Ein Hall-effektsensor registrerer det statiske magnetfeltet som dannast av DC-straumen.
  • Sensoren genererer ei spenning proporsjonal med magnetfeltstyrken.
  • Ein elektronisk krets konverterer denne spenninga til ein straumverdi som visast på displayet.
Fordelar med tangamperemeter.
  • Berøringsfri måling – Ingen behov for å bryte kretsen.
  • Tryggleik – Kan nyttast på høge spenningar utan direkte kontakt.
  • Rask og enkel bruk – Klem tanga rundt leiaren og få umiddelbar avlesing.
  • Allsidigheit – Kan ofte måle både AC og DC straum, samt spenning og motstand i kombinerte måleinstrument.

Tangamperemetere nyttast ofte i industri, elektriske installasjonar og feilsøking av elektriske system.


Fluke tangmultimeter 374 FC.

Ohm meter

Ohm meter

Eit ohmmeter er eit instrument som nyttast til å måle elektrisk motstand (Ω, ohm) i ein krets eller komponent. Det finst både analoge og digitale versjonar, og ohmmeter er ofte ein del av multimetere.

Oppbygging av eit ohmmeter

Hovedkomponentar:

  1. Straumkjelde – Vanlegvis eit internt batteri som genererer ei konstant spenning.
  2. Motstandskrets – Ei fast intern motstand nyttast til å regulere straumen gjennom målekretsen.
  3. Måleinstrument (galvanometer eller digitalt display) – Viser motstandsverdien.
  4. Testledningar (prober) – Koplast til komponenten som skal målast.
  5. Nulljustering (kun på analoge ohmmeter) – For kalibrering av måleinstrumentet.
Virkemåte til eit ohmmeter.

A) Måling av motstand
- Når prober koplast til ein komponent, sender ohm-meteret ein liten straum gjennom den.
- Basert på Ohms lov (R = U/I), bereknast motstanden ved å måle spenningsfallet og straumen.
- Verdien visast enten på ein analog skala (med ein visar) eller digitalt (LCD/LED).

B) Typer ohmmeter:

  1. Serie-ohmmeter (for høge motstandar):
    • Batteriet, den interne motstanden og testobjektet er kopla i serie.
    • Høgare motstand gir lavare straum og lavare utslag på målaren.
  2. Parallell-ohmmeter (for lave motstandar):
    • Testobjektet koplast parallelt med den interne motstanden.
    • Nyttast ofte til måling av små motstandar.
  3. Digitalt ohmmeter:
    • Nyttar ein mikrokontroller og A/D-omformar for å måle og vise motstandsverdien nøyaktig.

Viktige omsyn ved bruk

  • Mål aldri motstand i ein aktiv krets – Kretsen må være straumlaus for å unngå feil måling.
  • Nulljustering av analoge målarar – Sørg for at ohmmeteret er riktig kalibrert.
  • Sjekk batteriet – Lav batterispenning kan gi feil måling.

Ohmmeter nyttast i feilsøking av elektriske komponentar, testing av kablar, og verifisering av elektriske forbindelsar.

Diode tester

Mange multimeter har ein diodetestar funksjon.

Diodetest-funksjonen

Når du set multimeteret i diodetestmodus (vanlegvis symbolisert med ei lita pil som peikar mot ein strek, som eit diodesymbol), sender multimeteret ut ei lita spenning (typisk rundt 2–3 volt) gjennom komponenten du testar, samtidig som det målar kor mykje spenning som "slepp gjennom".

Dette fungerer fordi ei diode:

  • Leiar straum éin veg (framover), og
  • Blokkerer straum den andre vegen (bakover).
Kva viser displayet?
  • Framover polaritet (raud probe på anoden, svart på katoden):
    • Multimeteret viser ein fram spenningsverdi – for ei silisiumdiode er dette typisk rundt 0,6–0,7 volt.
    • For ei Schottky-diode kan det vere lavare, t.d. 0,2–0,4 V.
  • Bakover polaritet (prober snudd):
    • Displayet viser vanlegvis "OL" (overload), som betyr at dioda ikkje leiar – akkurat som forventa.
Korleis nyttar du det?
  1. Drei brytaren til diodetestmodus (sjå etter diodesymbolet).
  2. Kople den raude proben til anoden og den svarte til katoden.
  3. Les av verdien.
  4. Snu prober og les igjen.

Tolking av resultata
Tilkopling Forventa verdi Kva det betyr
Raud → Anode, Svart → Katode 0,6–0,7 V (for Si-diode) Dioda leiar framover
Svart → Anode, Raud → Katode OL eller veldig høg verdi Dioda blokkerer bakover
Same verdi begge vegar / 0 V Kortslutning Dioda er øydelagt
OL begge vegar Åpen krets (defekt diode) Dioda er øydelagt

Isolasjonstestar (Megger)

Megger

Vi kallar ofte ein isolasjonstestar for ein «Megger» sjølv om Megger er eit eige merke.

Ein Megger, eller isolasjonstestar, er eit spesialisert måleinstrument som nyttast til å teste isolasjonsmotstanden i elektriske kablar, motorviklingar, transformatorar og anna elektrisk utstyr. Den fungerer med å påføre ei høg likespenning (vanlegvis 250–5000V) og måle den resulterande straumen for å berekne motstanden i ohm (MΩ eller GΩ).

Oppbygging av ein Megger

Hovudkomponentar:

  1. Høgspenningsgenerator – Kan være ei håndsveiv, batteri eller elektronisk krets som genererer høg DC-spenning.
  2. Målekrets – Består av ei intern motstand og ein sensor for å måle lekkasjestraumen.
  3. Viserinstrument eller digitalt display – Viser isolasjonsmotstanden i megaohm (MΩ) eller gigaohm (GΩ).
  4. Testleidningar (prober) – Nyttast til å kople Meggeren til testobjektet.
  5. Valgbrytar for testspenning – Let brukaren velge passande testspenning (f.eks. 250 V, 500 V eller 1000 V).
Virkemåte til ein Megger
  1. Påføring av høg spenning:
    • Meggeren genererer ei høg DC-spenning (t.d. 500 V).
    • Denne spenninga sendast gjennom testobjektet.
  2. Måling av lekkasjestraum:
    • Dersom isolasjonen er god, vil svært lite straum leke gjennom materialet.
    • Dersom isolasjonen er dårleg eller skada, vil meir straum leke, noko som gir lavare motstandsverdi.
  3. Berekning av isolasjonsmotstand:
    • Ohms lov (R=V/IR = V/IR=V/I) nyttast til å berekne motstanden, som visast på instrumentet.
    • Ein høg verdi (t.d. fleire MΩ eller GΩ) betyr god isolasjon, medan ein lav verdi tyder på ein isolasjonssvikt.
Bruksområder for ein Megger.
  • Testing av kablar og leidningar – Sikrar at isolasjonen er intakt.
  • Inspeksjon av elektriske motorar og transformatorer – For å unngå kortslutning og lekkasjestraumar.
  • Periodisk vedlikehald i industri og skip – Nyttast for å hindre elektriske feil.
  • Feilsøking i elektriske system – Identifiserer skada kablar eller fukt i isolasjonen.

Viktige omsyn ved bruk av Megger

  • Test aldri ein aktiv krets – Kretsen må vere fråkopla og spenningsfri.
  • Bruk riktig testspenning – For høg spenning kan skade isolasjonen.
  • Unngå testing på elektroniske komponentar – Høgspenninga kan øydelegge følsom elektronikk.

Megger er eit essensielt verktøy om bord i eit skip for å sikre sikker og påliteleg drift av elektriske installasjonar.


Bilde under viser ein Fluke 1507 isolasjonstestar og ein MEGGER MIT400/2

Kalibrator

Kalibrator

Ein Fluke 715 Volt/mA kalibrator er eit testinstrument designa til å simulere og måle DC-spenning (V) og straum (mA), primært nytta til å kalibrere og teste prosessinstrumentering som transmittarar, PLS'er og I/P-konvertarar.

Funksjonar og anvending:
  1. Måling (Measure Mode):

    • Måler DC-spenning opp til 30V.
    • Måler DC-straum opp til 24 mA (med ei nøyaktigheit på 0,015%).
    • Kan nyttast til å avlese signal frå ein transmittar eller andre instrument.
  2. Generering (Source Mode):

    • Kan generere 0–24 mA for å simulere ein transmittar.
    • Kan generere DC-spenning opp til 20V for å teste instrument, som krev spenning.
  3. Loop-power funktion (24V loop supply):

    • Kan forsyne ein 4–20 mA transmittar og samtidig måle straumen.
    • Praktisk, då det fjernar behovet for ei ekstern straumforsyning.
  4. Trinn- og rampemodus:

    • Gjer det mogeleg å justere signalet i små trinn eller køyre ei kontinuerlig rampe for å teste instrumentet sin respons.
Korleis nyttast den?
  • Til test av ein transmittar:
    1. Tilslutt kalibratoren i serie med transmittaren i mA-målefunksjonen.
    2. Juster output på transmittaren og samanlikn avlesninga på Fluke 715 for å vurdere presisjonen.
  • Til simulering av eit 4–20 mA signal:
    3. Velg mA source mode.
    4. Innstill den ønska straum (f.eks. 12 mA for midtpunktet).
    5. Forbind til input på ein PLS, I/P-konvertar eller anna utstyr, som krev eit 4–20 mA signal.
  • Til kontroll av spenningsinput:
    6. Velg V-source mode
    7. Innstill den ønska spenning.
    8. Forbind til einingar som krev kalibrering av spenningsinput.
Fordelar ved Fluke 715
  • Høg nøyaktigheit og stabilitet.
  • Brukarvennleg med simpel interface.
  • Kompakt og robust design til feltbruk.
  • Loop-power funksjon fjernar behovet for ei ekstern forsyning.

Den er nyttig for teknikarar innanfor prosesskontroll, automasjon og instrumentering, då den mogeleggjer hurtig feilfinning og presis kalibrering av utstyr.


Tavleinstrument

Et bilde som inneholder tekst, klokke, vegg, innendørs KI-generert innhold kan være feil.

Den elektriske hovudtavla om bord i eit skip er hjertet i skipet sitt elektriske distribusjonssystem og inneheld fleire måleinstrument som overvåkar og sikrar riktig drift av skipet sitt elektriske anlegg. Her er nokon av dei viktigaste måleinstrumenta og korleis dei fungerer:

Voltmeter

Voltmeter

  • Funksjon: Måler spenninga i forskjellige delar av det elektriske systemet.
  • Virkemåte: Tilkopling til hovedtavla sine forskjellige spenningskretsar, ofte via ein spenningsvelgar for å måle mellom ulike fasar eller mellom fase og nøytral.


DEIF EQ (V) voltmeter.

DEIF EQ (V) – analogt voltmeter

DEIF EQ (V) – analogt voltmeter

EQ (V) er ein type analog voltmeter fra DEIF, berekna for panelmontasje i elektriske anlegg – typisk i skipsinstallasjonar, generatoranlegg og tavler.

Virkemåte for DEIF EQ(V):
  1. Direkte tilkopling:
    • EQ (V) koplast direkte mellom to punkt i eit elektrisk system:
    • Fas–fase (L1–L2, L2–L3, L3–L1)
    • eller fas–nøytral (L1–N, L2–N, L3–N)
    • Den måler då den potensielle forskjellen (spenninga) mellom disse to punkta.
  2. Innebygd spole og bevegeleg visar:
    • Inni EQ (V) set ein spenningsfølsom elektromagnetisk spole.
    • Når spenning påførast, oppstår eit magnetfelt som får visaren til å bevege seg.
    • Utslaget er proporsjonalt med spenninga.
  3. Analog skala:
    • Skalaen er merka t.d. 0–500 V (avhengig av modell).
    • Visaren peikar nøyaktig på aktuell spenning – gir direkte og rask avlesing.
    • Nøyaktighet vanlegvis klasse 1,5.

Viktig informasjon:

  • EQ (V) er vanlegvis berekna for AC-spenning, men kan også fåast for DC.
  • Den krev inga ekstern straumforsyning – drivast kun av målespenninga.
  • Må beskyttast med små sikringar i spenningskretsen (for tryggleik og vedlikehald).
Bruksområder
  • Hovudtavler
  • Generatorpanel
  • Landstraumtilkopling
  • Maritim spenningsovervåking

Amperemetre

Amperemetre

  • Funksjon: Måler straumen (A) som går gjennom ein krets. I eit generatorfelt i hovudtavler treng vi tre amperemeter, eit per fase.

  • Virker med: Tilkopling via straumtransformatorar a(CT - Current Transformer) som måler straumen utan direkte fysisk tilkopling til hovudstraumførande leidningar.


Bilde viser et DEIF EQ (A) amperemeter.

DEIF EQ(A) amperemeter

DEIF EQ(A) amperemeter

DEIF EQ(A) er eit analogt amperemeter som nyttast til å måle straumen i éin leiar i eit elektrisk anlegg – vanlegvis i AC-anlegg, og ofte via straumtransformator (CT).

Virkemåte for DEIF EQ(A):
  1. Straumtransformator (CT):
    • Straumen som går i ein hovedleiar (t.d. 400 A, 1000 A osv.) leiast gjennom ein straumtransformator (typisk 400/5 A eller 1000/5 A).
    • CT-en reduserer den høge straumen til ein standard målestraum, t.d. 0–5 A.
  2. Målestraum inn på EQ(A):
    • EQ(A) er tilkopla sekundærsida av CT-en (5 A-sida).
    • Denne straumen går gjennom eit elektromagnetisk måleverk inne i instrumentet.
  3. Elektromekanisk rørsle:
    • Inne i EQ(A) set ein bevegeleg spole og fjør.
    • Når straum går gjennom spolen, dannast eit magnetfelt som vrir visaren proporsjonalt med straumstyrken.
    • Fjøra gir motstand slik at visaren peikar nøyaktig på rett verdi.
      4. Analog vising:
    • Skalaen er kalibrert etter CT-forholdet.

Døme:

Med bruk av ein 1000/5 A CT, kan EQ(A) vere merka 0–1000 A sjølv om den fysisk måler 0–5 A.

Viktig å huske:

  • EQ(A) må aldri koplast direkte til hovedstraumen – kun til sekundærsida av CT.
  • CT-ens sekundærkretsar må alltid vere lukka. Dersom dei ikkje er tilkopla eit instrument, må dei kortsluttast.
  • Typisk nøyaktigheit er klasse 1,5.
Bruksområder
  • Generatorpanel.
  • Hovudtavler.
  • Lastovervåking på skip og i industri.
  • Manuell straumavlesing.

Frekvensmeter

Frekvensmeter

  • Funksjon: Viser frekvensen (Hz) til skipsnettet sin vekselstraum, som vanlegvis skal vere 50 Hz eller 60 Hz avhengig av skipet sitt system.

  • Virkemåte: Måling av tidsintervallet mellom sinuskurven sine toppar i spenninga.


DEIF FQ frekvensmeter

DEIF FQ frekvensmeter

FQ frå DEIF er eit analogt frekvensmeter som nyttast til å måle frekvensen på vekselspenninga (AC) i eit elektrisk anlegg – vanlegvis i området 45–65 Hz for standard nett.

Virkemåte til DEIF FQ frekvensmeter:
  1. Tilkopling til nettet:

    • Instrumentet koplast til fase og nøytral (eller to fasar) i nettet, og målar spenninga over disse.
  2. Elektronisk konvertering:

    • Frekvensmeteret har ein intern krets som tel antal perioder (svingningar) per sekund av den tilkopla spenninga.
    • Dette skjer ofte med hjelp av ei tidsbase og ein pulstellar (digital logikk).
  3. Visning:
    - Resultatet visast direkte på den analoge skalaen i Hz (t.d. 50 Hz), typisk med ein peikar på ei urskive.

    • Målinga er kontinuerlig, slik at endringar i frekvens oppdagast med éin gang.
  4. Straumforbruk og belastning:

    • Instrumentet trekkjer svært lite straum og påvirkar ikkje det elektriske systemet det er kopla til.
Typiske bruksområder:
  • Tavlemontert i generatoranlegg, straumforsyningar og landstraumsanlegg.
  • Overvåking av frekvensen for å sikre stabil drift og synkronisering (særleg viktig ved parallell drift av generatorar).

Effektmeter (Wattmeter)

ffektmeter (Wattmeter)

  • Funksjon: Viser kor mykje elektrisk effekt (W) som forbrukast eller produserast.

  • Virkemåte: Multiplisering av spenning og straum med fasevinkelkompensasjon.

Et bilde som inneholder anordning, måler, Måleinstrument, tekst KI-generert innhold kan være feil.
Bildet viser eit DEIF WQ

DEIF WQ wattmeter

DEIF WQ wattmeter

WQ er eit DEIF wattmeter, eit måleinstrument som viser aktiv effekt (watt) i eit vekselstraums anlegg. Det gir ei analog vising av kor mykje aktiv elektrisk kraft som forbrukast eller produserast i sanntid.

Virkemåte til DEIF WQ wattmeter:
  1. Tilkopling:
    • Instrumentet koplast både til spenning og straum:
    • Spenning hentast frå fase til nøytral (eller mellom to fasar).
    • Straum koplast via ein straumtransformator (CT) dersom straumen er høg.
  2. Måleprinsipp – elektromagnetisk moment:

    • WQ har ein bevegeleg spole og ein fast spole:
    • Fast spole leiar straumen som skal målast (laststraumen).
    • Bevegeleg spole påvirkast av spenninga.
    • Samspelet mellom disse skapar eit dreiemoment som er proporsjonalt med:

    $P = U \cdot I \cdot cos\varphi$

    – altså den aktive effekten.

  3. Skala og visning:

    • Instrumentet har ein analog visar som beveger seg over ein kalibrert skala i W, kW eller MW, avhengig av bruksområdet.
    • Det viser øyeblikkeleg effektforbruk, ikkje energiforbruk over tid (det gjer eit energimeter, t.d. kWh-meter).
  4. Fasespenning og fasevinkel:

    • Wattmeteret tek omsyn til faseforskyving mellom straum og spenning (cos φ), og viser kun den reelle effekten – ikkje reaktiv eller tilsynelatande effekt.
Bruksområder
  • Effektmåling i tavler og generatoranlegg.
  • Overvåking av last i el-forsyningssystem.
  • Kontroll med aktiv kraft i fordeling og produksjon.

Effektfaktormeter (Cos φ-meter)

Effektfaktormeter (Cos φ-meter)

  • Funksjon: Viser faseforskyvinga mellom straum og spenning, som er viktig for energieffektivitet.

  • Virkar med: Måling av vinkelen mellom straum- og spenninga sine sinuskurver.

DEIF PFQ effektfaktormeter

DEIF PFQ effektfaktormeter

PFQ er eit DEIF effektfaktormeter (Power Factor Meter). Det viser forholdet mellom aktiv effekt og tilsynelatande effekt – altså kor effektivt den elektriske energien utnyttast.

Virkemåte til DEIF PFQ effektfaktormeter:
  1. Tilkopling:

    • PFQ koplast til både:
    • Spenning (frå fase til nøytral eller mellom to fasar).
      • Straum (via straumtransformator).
    • Det måler både straum og spenning samstundes, og registrerer fasevinkelen mellom dei.
  2. Måleprinsipp – fasevinkelmåling:

    • Effektfaktoren er:

    $\cos\varphi = \frac{aktiv\ effekt\ (W)}{tilsynelatende\ effekt\ (VA)} = \frac{P}{S}$

    • PFQ måler faseforskyvinga (φ) mellom straum og spenning.
    • Ei intern mekanisme (med spolar og momentbalanse) tolkar denne vinkelen og viser verdien som cos φ.
  3. Skala og visning:

    • Skalaen går frå 0,5 induktiv (LAG) til 1 (perfekt) til 0,5 kapasitiv (LEAD).
    • Eit symmetrisk analogt instrument:
      • Midtpunktet er cos φ = 1
      • Visar til venstre: induktiv last (typisk motorar).
      • Visar til høgre: kapasitiv last (t.d. kondensatorbankar).
Typisk bruk:
  • Overvåking av lasta sin effektfaktor i tavler og kraftsystem.
  • Nyttast til å halde oversikt over energikvalitet.
  • Viktig for dimensjonering av kompensasjonssystem (som kondensatorbatteri).

Synkroskop

Synkroskop

  • Funksjon: Nyttast når generatorar koplast saman (synkronisering). Viser faseforskjell og frekvensforskjell mellom to spenningskjeldar.

  • Virkar med: Samanlikning av frekvens og fase på to spenningar med hjelp av ein roterande indikator eller lysdiodar.


DEIF RSQ-3.

DEIF RSQ-3 synkronoskop

DEIF RSQ-3 synkronoskop

DEIF RSQ-3 synkronoskop er eit digitalt instrument med eit LED-display, ikkje eit analogt instrument.

RSQ-3 Synkronoskop – Virkemåte med LED-display:

DEIF RSQ-3 er eit mikroprosessorbasert synkronoskop som nyttar 36 raude LED-lampar for å vise synkroniseringsstatus mellom ein generator og busbar (eller ein annan generator). Dette gir ein presis og lettlest indikasjon på faseforskjell og frekvensforskjell.

Hovudfunksjonar
  • 36 raude LED-lampar dannar ein sirkel og simulerer ein analog visar si rørsle.
  • Kvar LED representerer ei faseforskjell på 10 grader, og den tente LED-en viser den aktuelle faseforskjellen.
  • Den tente LED-en beveger seg også for å indikere frekvensforskjellen (i Hz) mellom generatoren og nettet.
  • Mikroprosessoren bereknar faseforskjellen og viser den på LED-sirkelen.
  • Høg immunitet mot harmonisk forvrenging sikrar nøyaktige målingar sjølv i forurensa elektriske miljø.

[directindustry.com+1deif.com+1]

Dette designet gir ei klar og presis visning av synkroniseringsstatusen, noko som er avgjerende for å unngå skade på utstyr og sikre ei trygg tilkopling av generatoren til nettet.

Bruksområder
  • Manuell synkronisering av generatorar til nettet.
  • Overvåking av fase- og frekvensforskjellar i sanntid.
  • Sikker tilkopling av generatorar til nettet utan fare for skade.

Jordfeilindikator

Jordfeilindikator

  • Funksjon: Oppdagar lekkasjestraum til jord, som kan indikere ein isolasjonsfeil.

  • Virkar ved: Måling av ubalanse mellom fase- og nøytralstraumar eller isolasjonsmotstand.


DEIF AAL-2

DEIF AAL-2 Jordfeilindikator

DEIF AAL-2 Jordfeilindikator

DEIF AAL-2 er ein jordfeilindikator som overvåkar isolasjonsmotstanden mellom eit ikkje-jorda (IT) nett og jord. Den nyttast ofte i maritime installasjonar, kraftanlegg og andre system der kontinuerleg drift er viktig, og der straumforsyninga ikkje straks skal koplast ut ved jordfeil.


Virkemåte

1. Måleprinsipp:
AAL-2 nyttar ein innebygd spenningsgenerator som legg ei lavfrekvent målespenning (vanlegvis \< 50 V AC) mellom systemet sine spenningsførande leiarar og jord. Den måler deretter lekkasjestraumen som går via jord.

2. Isolasjonsmotstand:
Dersom den målte isolasjonsmotstanden fell under ein forhåndsinnstilt terskel (t.d. 20 kΩ), vil AAL-2 gi alarm. Det betyr at det er ein jordfeil eller byrjande isolasjonssvikt ein stad i anlegget.

3. Alarmutgang:
Når jordfeilen oppdagast, aktiverast alarm reléet. Dette kan koplast til visuelle/akustiske alarmar eller til styresystem (t.d. PLS, tavlealarmar eller alarmsentral).

4. Test- og reset funksjon:
AAL-2 har normalt funksjonar for manuell test og reset, slik at ein kan kontrollere at systemet fungerer og kvittere ein alarm.

5. Forsyning og tilkopling:
Eininga koplast til ein ekstern straumkjelde (vanlegvis 24 V DC) og til anlegget sine faseleiarar samt jord. Den overvåkar typisk heile systemet frå eitt punkt, og må installerast i samsvar med produsenten sine anbefalingar for nøyaktig og sikker drift.

Reaktiv effektmeter (VAr-meter)

Reaktiv effektmeter (VAr-meter)

  • Funksjon: Måler reaktiv effekt (VAr – Volt-Ampere reaktiv), som er den delen av effekten som ikkje bidreg til faktisk nyttelast, men som er nødvendig for å oppretthalde magnetiske felt i motorar, transformatorar og anna utstyr.

  • Virkemåte: Måling av den delkomponenten av effekten som er ute av fase med spenninga (90° faseforskyving). Dette gjerast ofte med hjelp av spesielle wattmeter som skil mellom aktiv og reaktiv effekt.

Reaktiv effekt er viktig å overvåke fordi for mykje reaktiv effekt kan føre til dårleg effektfaktor (lav Cos φ), noko som igjen kan belaste generatorane unødvendig og redusere systemet sin effektivitet.

Et bilde som inneholder anordning, måler, tekst, Måleinstrument KI-generert innhold kan være feil.
DEIF Dq96

DEIF VArQ reaktiv effekt meter

DEIF VArQ reaktiv effekt meter

(Reaktiv effektmålar – analog, kvadrantbasert)

Kort skildring:

  • VArQ er eit analogt måleinstrument som måler reaktiv effekt i eit vekselstraums anlegg.
  • Måleeininga er VAr, vanlegvis vist i kVAr.
  • Reaktiv effekt oppstår ved faseforskyving mellom straum og spenning, t.d. ved bruk av induktive eller kapasitive lastar.
Virkemåte
  • Same prinsipp som eit wattmeter (WQ), men elektronisk tilpassa for å måle:

$Q = U * I * \sin\varphi$

  • altså reaktiv effekt, som er komponenten av straumen som ikkje utfører arbeid, men som belastar nettet.
  • Målinga skjer med hjelp av spolar og magnetfelt, med ein visar som beveger seg proporsjonalt med den målte reaktive effekten.

Faseretningsmeter

Faseretningsmeter

Ein faseretningsmåler nyttast til å fastslå rekkefølga på fasane (L1, L2, L3) i eit trefasesystem. Dette er viktig for at motorar, generatorar og anna trefaseutstyr skal fungere riktig.

Funksjon: Kva gjer ein faseretningsmålar?
  • Bestemmer fasefølgen (rekkefølgen på dei tre fasane)
  • Viser om fasefølgen er:
    • Med urs (riktig) – ofte merka R eller CW (clockwise)
    • Mot urs (feil) – ofte merka L eller CCW (counter-clockwise)
  • nyttast typisk ved installasjon og kontroll av trefaseanlegg.
Korleis fungerer den teknisk?
  1. Tilkopling: Målaren koplast til L1, L2 og L3.
  2. Måling: Den målar spenningane og tidsforskyvinga mellom fasane.
  3. Intern krets: Nyttar faseforskjellen til å avgjere rekkefølga.
  4. Visning: Resultatet visast analogt eller med lampar/pil som viser rotasjonsretning.

Praktisk døme:

Koplar du til ein elektrisk motor og fasefølgen er feil, vil motoren gå baklengs. Faseretningsmålaren gir deg eit klart svar før du koplar til lasta.

Viktig i disse høva:

  • Før idriftsetting av motorar.
  • Kontroll av straumforsyning til pumper, heisar eller generatorar.
  • Feilsøking i tavler og fordelingsnett.

Et bilde som inneholder tekst, skjermbilde, design KI-generert innhold kan være feil.
EIF RMT-111Q96

Digitalt multiinstrument

Digitalt multiinstrument

DEIF MIC-2 MKII er eit digitalt multiinstrument som nyttasat til måling og overvåking av elektriske parameter i lav- og mellomspenningsanlegg, både for marine og industrielle installasjonar. Det er spesielt utbredt i hovudtavler og kontrollsystem, som til dømes i generator- og kraftdistribusjonssystem.

Et bilde som inneholder klokke, tekst, Digital klokke KI-generert innhold kan være feil.
Foto: DEIF


Korleis DEIF MIC-2 MKII virkar:

MIC-2 MKII måler elektriske verdiar kontinuerlig i eit trefase-system og gir disse verdiane i sanntid på eit digitalt display. Instrumentet nyttar straumtransformatorar (CT) og spenningstransformatorar (VT) til å hente inn måleverdiar frå systemet det er kopla til.

MIC-2 MKII kan måle:
  • Spenning (V) – fase til fase og fase til jord
  • Straum (A) – per fase og nøytral
  • Effekt:
    • Aktiv effekt (kW)
    • Reaktiv effekt (kvar)
    • Tilsynelatande effekt (kVA)
  • Frekvens (Hz)
  • Effekt faktor (cos φ)
  • Energi:
  • Akkumulert energi (kWh, kVArh, kVAh)
  • Harmoniske – opptil 15. harmoniske (valgfritt)
Funksjonar og virkemåte:
  1. Digital prosessering: Målesignala konverterast til digitale verdiar med høg nøyaktighet med hjelp av ein ADC (analog-til-digital-omformar).
  2. Intern mikroprosessor: Behandlar målingane og bereknar alle nødvendige elektriske parameter.
  3. Visning og varsling:
    • Grafisk display viser data i tal og grafikk
    • Alarmgrenser kan settast for spenning, straum, frekvens osv.
    • Alarmreléutgangar for signalering
  4. Kommunikasjon:
    • Støttar Modbus RTU (RS485) for tilkopling til overvåkingssystem eller SCADA
    • Nokon modellar har også Ethernet (Modbus TCP)
Typiske bruksområder:
  • Generatoranlegg
  • Hovudtavler på skip
  • Kraftfordeling i industri
  • Straumovervåking og energimåling
Fordelar
  • Kompakt og robust design
  • Nøyaktig måling
  • Kan erstatte mange analoge måleinstrument
  • Eigna for marine miljø (DNV-typegodkjent)

Et bilde som inneholder tekst, skjermbilde, diagram, display KI-generert innhold kan være feil.
Skissa over er laga av KI.

Bruinstrument


Bildet er ein DEIF TRI-2 rorindikator.

Denne rorindikatoren har DEIF 70 % markedsandel worldwide.

Eit skip har ei rekkje instrument på brua som hjelper navigatørar og mannskapet med sikker styring, navigasjon og drift.

I dette kapittelet går vi ikkje inn på disse instrumenta.

Her er nokon av dei mest vanlege instrumenta på brua:

  • Rorindikator – Viser rorvinkelen for å bekrefte roret sin posisjon.
  • Radar – Viser omgivelsane og andre fartøy, viktig for kollisjonssikring.
  • ECDIS (Electronic Chart Display and Information System) – Elektroniske sjøkart for navigasjon.
  • GPS (Global Positioning System) – Gir skipet sin eksakte posisjon.
  • Gyrokompass – Viser kursen uavhengig av magnetfelt.
  • Magnetkompass – Backup til gyrokompasset, viser magnetisk nord.
  • Autopilot – Held kursen automatisk.

Kommunikasjonsutstyr
  • VHF-radio – For kortdistansekommunikasjon med andre fartøy og hamner.
  • MF/HF-radio – Langdistansekommunikasjon.
  • AIS (Automatic Identification System) – Viser informasjon om andre fartøy i nærleiken.
  • Intercom-system – Internkommunikasjon om bord.
  • Satellittkommunikasjon (Inmarsat/VSAT) – For global kommunikasjon og internettilgang.
Maskin- og driftskontroll:
  • Fartsmålar (logg) – Måler skipet sin fart gjennom vatnet.
  • Ekkolodd – Måler djupta under skipet for å unngå grunnstøting.
  • Vindmålar – Viser vindretning og -styrke.
  • Maskinromsovervåking – Skjermar som viser status på motorar, generatorar og system.
  • Ballast- og lastkontrollsystem – Viser nivå i tankar for stabilitet.
Alarmar og tryggleikssystem:
  • Brannalarm og røykdetektorar – Varslar om brann om bord.
  • GMDSS (Global Maritime Distress and Safety System) – Naudradiosystem for global tryggleik.
  • Navigasjonslys- og signalpanel – Overvåkar lanterner og signal.

Disse systema gir brubesetninga full kontroll over skipet sin navigasjon, tryggleik og drift, og er avgjerende for trygg seglas!


Skipsbrua på M/S «Skulebas» ved Fagskulen Vestland, studiestad Måløy.


Systematisk feilsøking av jordfeil i hovudtavla på eit skip

Jordfeil på jordfeilmeteret

Dersom du les ein jordfeil på jordfeilmeteret i hovudtavla på eit skip, er det viktig å finne og isolere feilen raskt for å unngå potensielle farer som straumlekkasjar, tap av isolasjon og brannfare. Her er ein systematisk framgangsmåte for feilsøking:

Bekreft jordfeilen
  • Noter verdien på jordfeilmeteret og sjekk om feilen er permanent eller intermitterande.
  • dersom feilen er intermitterande (varierande verdi), kan den skuldast fukt, bevegelege kablar eller midlertidige lastar.
  • Dersom feilen er permanent, fortset til neste trinn.
Identifiser berørt system
  • Dersom skipet har IT-nett (isolert nullpunkt), vil ein jordfeil ikkje nødvendigvis føre til umiddelbar utkopling, men feilen bør uansett finnast og utbetrast.
  • Dersom det er TN- eller TT-nett, kan jordfeilen føre til sikringsutløysing eller feil i straumforsyninga.
Del opp anlegget i seksjonar
  • Slå av og kople frå hovudkursar éin etter éin medan du overvåkar jordfeilmeteret.
  • Når jordfeilen forsvinn, veit du kva for kurs som har problemet.
Finn den spesifikke forbrukaren
  • Inne på den feile kursen, kople ut og slå av utstyr éin etter éin medan du observerer jordfeilmeteret.
  • Når feilen forsvinn, har du funne den skuldige komponenten (motor, varmeelement, lysarmatur, omformar, etc.).
Isolasjonsmåling av den mistenkte komponenten
  • Bruk ein megger (isolasjonsmålar) for å sjekke isolasjonsmotstanden mellom fasane og jord.
  • Normal verdi er over 2 MΩ, men ofte betydeleg høgare.
  • Dersom verdien er lav (\< 2 MΩ), er det ein isolasjonsfeil som må utbetrast.
Utbetre feilen
  • Dersom jordfeilen skuldast fukt, kan du prøve å tørke utstyret.
  • Dersom den skuldast øydelagt isolasjon, må du reparere eller byte ut kablar/utstyr.
  • Dersom det er ein permanent feil i eit apparat, bør det erstattast.
Siste kontroll
  • Når feilen er retta, slå på anlegget igjen og overvåk jordfeilmeteret for å sikre at feilen er borte.
  • Dersom det fortsatt er ein jordfeil, gjenta prosedyra for å finne eventuelle sekundære feil.

Tips

  • Dersom skipet har eit isolasjonsvakt-system, kan det gi ein indikasjon på kva for fase som har feil.
  • Hold ein logg over jordfeil og utførte målingar for enklare feilsøking i framtida.
  • Dersom feilen oppstår etter uveir eller sjøsprut, kan det vere fukt i kablar eller utstyr.

Framgangsmåte for isolasjonsmåling av ein asynkronmotor

Isolasjonsmåling er ein viktig test for å vurdere tilstanden til motoren sine viklingar og isolasjonssystem. Slik måling er med på å identifisere eventuelle feil som kan føre til kortslutning, jordfeil eller andre elektriske problem.

Forberedelsar
  • Slå av og fråkople motoren frå straumforsyninga.
  • Sørg for at motoren er fri for eventuell restspenning.
  • Kople frå eventuelle eksterne komponentar som frekvensomformarar eller motorvern.
  • Reingjer motoren dersom den er skitten eller fuktig, då dette kan påvirke målinga.
Instrument og testspenning:
  • Bruk ein megger (isolasjonsmotstandsmålar) med riktig testspenning:
    • Motorar opp til 500V → 500V testspenning
    • Motorar over 500V → 1000V testspenning
  • Måling utførast mellom viklingane og jord (chassis) samt mellom viklingane.
Måling mellom viklingar og jord:
  • Kople éi testleidning frå meggeren til motorhuset (jord).
  • Kople den andre testleidninga til kvar av motoren sine viklingsterminalar (U, V, W) éin etter éin.
  • Noter måleresultatet.
Måling mellom viklingar:
  • Mål isolasjonsmotstanden mellom:
    • U og V
    • V og W
    • W og U
  • Noter måleresultata.
Vurdering av resultat:
  • Ei god isolasjonsmotstand bør vere minst 2 MΩ per kV driftsspenning (men ofte mykje høgare).
  • Ei lav isolasjonsmotstand (<2 MΩ) kan indikere fukt, forurensing eller isolasjonsskadar.
  • Dersom verdien er svært lav (<0,1 MΩ), bør motoren ikkje takast i bruk før årsaka er funnen og utbetra.
Tiltak ved dårleg isolasjonsmåling:
  • Tørk motoren med hjelp av varme (t.d. varmluft eller omn).
  • Reingjer viklingane for støv, olje eller fukt.
  • Dersom problemet vedvarer, vurder å renovere eller erstatte motoren.