本發(fā)明涉及電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀進(jìn)行直通式或鉗式檢定的裝置及方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)如今,電(力)已被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域,如:動(dòng)力、照明、冶金、化學(xué)、紡織、通信、廣播等,是科學(xué)技術(shù)發(fā)展、國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛躍的主要?jiǎng)恿Α?/p>
電能表是對(duì)電(電力、電能)最直接、最重要的計(jì)量器具,承擔(dān)著貿(mào)易結(jié)算依據(jù)的重要職責(zé),對(duì)其準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性要求甚高,因其重要的職責(zé)和特殊的安裝環(huán)境,又不能將電能表輕易、頻繁的帶回實(shí)驗(yàn)室檢定,故而對(duì)電能表的現(xiàn)場(chǎng)檢定尤為重要。
電能表的現(xiàn)場(chǎng)檢定大多數(shù)是在實(shí)負(fù)荷帶電情況下進(jìn)行,使用現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀檢定(現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀是對(duì)電能表現(xiàn)場(chǎng)檢定的重要設(shè)備,具備抗干擾,抗震蕩等特點(diǎn)),采用電流直通式接入或電流互感器鉗(以下簡(jiǎn)稱:電流鉗)接入的檢定方式,實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)檢定時(shí),為保證操作人員和(運(yùn)行、檢定等)設(shè)備的安全,會(huì)采用電流鉗的接入方式(現(xiàn)場(chǎng)不進(jìn)行電流脫鉤操作)。
因此對(duì)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀的檢定尤為重要,現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀的檢定又分為直通式檢定和電流鉗式檢定,相對(duì)于實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)電能表(不具備電流鉗功能)的檢定增加了一倍的工作量,電流鉗的檢定又要求具備很高的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和一致性。
在高工作量和高檢定要求的壓力下,迫切需要一種設(shè)備(設(shè)計(jì))能同時(shí)進(jìn)行直通式和電流鉗式檢定,且具備很高的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和一致性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問(wèn)題,提供了一種對(duì)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀進(jìn)行直通式或鉗式檢定的裝置及方法,實(shí)現(xiàn)在同一套檢定裝置上,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀直通式和電流鉗式進(jìn)行準(zhǔn)確和穩(wěn)定的檢定,在檢定過(guò)程中不需要更換接線,且能保證電流鉗式檢定的一致性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
對(duì)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀進(jìn)行直通式或鉗式檢定的裝置,包括控制臺(tái)和接表臺(tái),所述控制臺(tái)上設(shè)有功率源、儀表、被檢表接線端和主控電腦,所述接表臺(tái)上設(shè)有多個(gè)檢定表箱;所述主控電腦與功率源連接,所述功率源與儀表、標(biāo)準(zhǔn)表及檢定表箱連接,每個(gè)檢定表箱內(nèi)設(shè)有誤差計(jì)算器,標(biāo)準(zhǔn)表與誤差計(jì)算器連接,所述誤差計(jì)算器與主控電腦通信;
所述控制臺(tái)上預(yù)留有標(biāo)準(zhǔn)表接線端,所述標(biāo)準(zhǔn)表接線端與標(biāo)準(zhǔn)表的接線端子連接;所述檢定表箱上對(duì)外設(shè)有電源插座、電流接線端、電壓接線端、被檢脈沖接收端及電流鉗接線銅柱;在檢定表箱內(nèi)部,所有的電流接線端串聯(lián)在一起,所有的電壓接線端并聯(lián)。
所述儀表包括三相電壓表和三相電流表。
所述接表臺(tái)表面的前側(cè)是放置被檢設(shè)備的平臺(tái),后側(cè)為多個(gè)凸出的檢定表箱外盒,每個(gè)檢定表箱外盒的內(nèi)部設(shè)有所述檢定表箱,檢定表箱外盒的前側(cè)設(shè)有能上下抽拉的遮擋板,接表臺(tái)表面上與所述遮擋板對(duì)應(yīng)的地方設(shè)有縫隙,供所述遮擋板穿過(guò)。
控制臺(tái)的下面設(shè)有箱體,所述箱體內(nèi)設(shè)有所述功率源;
所述功率源包括控制器,所述控制器的輸出連接A、B、C三相,每相都與信號(hào)發(fā)生器連接,信號(hào)發(fā)生器的一路輸出與第一信號(hào)放大器和第一信號(hào)轉(zhuǎn)換器連接,所述第一信號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸出端一路直接輸出電壓信號(hào),一路連接第一繼電器后連接到信號(hào)發(fā)生器;
信號(hào)發(fā)生器的另一路輸出與第二信號(hào)放大器、第二信號(hào)轉(zhuǎn)換器及信號(hào)處理器連接,所述信號(hào)處理器的輸出端一路直接輸出電流信號(hào),一路連接第二繼電器后連接到信號(hào)發(fā)生器。
被檢表接線端有兩套可拆接插拔的短接叉,每套有三個(gè),分別控制三路電流的輸入范圍,包括A相電流1mA至12A端、A相電流12A至120A端、B相電流1mA至12A端、B相電流12A至120A端、C相電流1mA至12A端、C相電流12A至120A端;將短接叉拔出時(shí),被檢表的電流接入方式為直通式;將短接叉插入時(shí),被檢表的電流接入方式為電流鉗式。
所述標(biāo)準(zhǔn)表包括主控制器,所述主控制器與數(shù)字信號(hào)處理器連接,數(shù)字信號(hào)處理器與脈沖信號(hào)器連接,所述脈沖信號(hào)器的輸出端為標(biāo)準(zhǔn)表的標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸出端;所述數(shù)字信號(hào)處理器與電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器、電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器都連接,所述電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器和電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器都與電流互感器及信號(hào)調(diào)節(jié)器連接,電流互感器及信號(hào)調(diào)節(jié)器與標(biāo)準(zhǔn)表電流接線端連接,電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器與標(biāo)準(zhǔn)表電壓接線端連接;還包括輔助電源轉(zhuǎn)換器,所述輔助電源轉(zhuǎn)換器外接電源為標(biāo)準(zhǔn)表供電。
采用所述的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀進(jìn)行直通式或鉗式檢定的裝置的檢定方法,包括:
步驟一、主控電腦、功率源、標(biāo)準(zhǔn)表和誤差計(jì)算器通過(guò)路由器進(jìn)行通訊,主控電腦發(fā)出測(cè)試命令:
步驟二、功率源產(chǎn)生測(cè)試信號(hào),將測(cè)試信號(hào)送至被檢表接線端;經(jīng)過(guò)被檢表接線端,測(cè)試信號(hào)依次傳送至所有的檢定表箱;測(cè)試信號(hào)傳送至標(biāo)準(zhǔn)表接線端,經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)表接線端傳送至標(biāo)準(zhǔn)表;標(biāo)準(zhǔn)表記錄并顯示信號(hào)值后,將測(cè)試信號(hào)傳送回功率源;
步驟三、根據(jù)校驗(yàn)需要進(jìn)行直通式檢定或電流鉗式檢定。
步驟一中主控電腦發(fā)出的測(cè)試命令包括:
步驟1.1發(fā)送功率源啟動(dòng)命令,加載測(cè)試電壓、電流及相位;
步驟1.2發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)表顯示數(shù)據(jù)讀取命令;
步驟1.3接收標(biāo)準(zhǔn)表反饋的測(cè)試數(shù)據(jù),含電壓、電流、相位及頻率;
步驟1.4同時(shí)啟動(dòng)誤差計(jì)算器;
步驟1.5接收誤差計(jì)算器的測(cè)試誤差數(shù)據(jù);
步驟1.6誤差計(jì)算器停止;
步驟1.7自動(dòng)切換至下一測(cè)試點(diǎn),重復(fù)步驟1.1至步驟1.6,繼續(xù)測(cè)試直至所有測(cè)試點(diǎn)完成;
步驟1.8發(fā)送功率源停止指令,降載測(cè)試狀態(tài),含電壓、電流。
直通式檢定的方法包括:
步驟301.功率源的輸出端與被檢表接線端連接,功率源在接收到輸出指令后,控制器先將指令分解,依次傳遞給功率源的A、B、C相,各相接收后再次分解指令,依次傳遞給信號(hào)發(fā)生器,信號(hào)產(chǎn)生后,經(jīng)過(guò)第一信號(hào)放大器傳遞給第一信號(hào)轉(zhuǎn)換器、經(jīng)過(guò)第二信號(hào)放大器傳遞給第二信號(hào)轉(zhuǎn)換器,輸出所需的信號(hào),如果第一信號(hào)轉(zhuǎn)換器輸出的信號(hào)不能滿足要求,則第一信號(hào)轉(zhuǎn)換器將信號(hào)傳送至第一繼電器,選擇信號(hào)輸出檔位并處理信號(hào),之后將處理好的信號(hào)再送至第一信號(hào)放大器,依次循環(huán)傳送信號(hào),直至第一信號(hào)轉(zhuǎn)換器得到符合輸出要求的信號(hào);同理,如果第二信號(hào)轉(zhuǎn)換器輸出的信號(hào)不能滿足要求,則第二信號(hào)轉(zhuǎn)換器將信號(hào)傳送至第二繼電器,選擇信號(hào)輸出檔位并處理信號(hào),之后將處理好的信號(hào)再送至第二信號(hào)放大器,依次循環(huán)傳送信號(hào),直至第二信號(hào)轉(zhuǎn)換器得到符合輸出要求的信號(hào);
步驟302.將被檢表接線端的短接叉斷開(kāi),用連接線將斷開(kāi)的被檢表接線端與檢定表箱的接線端子連接,同時(shí)使用連接線將所有檢定表箱的接線端子串聯(lián)起來(lái),將最后一個(gè)檢定表箱的接線端子與標(biāo)準(zhǔn)表接線端連接,再將標(biāo)準(zhǔn)表接線端與標(biāo)準(zhǔn)表連接,最后將標(biāo)準(zhǔn)表與功率源連接,如此連接成一個(gè)完整的測(cè)量回路;使用脈沖線將各被檢表的測(cè)試脈沖與檢定表箱上的被檢脈沖接收端連接,將被檢脈沖信號(hào)傳送至各檢定表箱的誤差計(jì)算器;
步驟303.將標(biāo)準(zhǔn)表接線端與標(biāo)準(zhǔn)表接線端連接一一對(duì)應(yīng)連接;
步驟304.各誤差計(jì)算器在接收到被檢表脈沖、標(biāo)準(zhǔn)表脈沖和啟動(dòng)指令后,開(kāi)始計(jì)算被檢表的電能誤差值,顯示在誤差計(jì)算器上,并回傳至主控電腦。
電流鉗式檢定的方法,包括:
步驟311.將被檢表接線端的短接叉短接,將被檢表接線端與各檢定表箱的電流鉗接線銅柱連接,測(cè)試時(shí),將各被檢表的電流鉗鉗入各檢定表箱的電流鉗接線銅柱上,使電流鉗能夠垂直穿心;
步驟312.使用連接線將被檢表的電壓端與被檢定表箱的電壓接線端連接;
步驟313.使用脈沖線將各被檢表的測(cè)試脈沖與各檢定表箱上的被檢脈沖接收端連接,將被檢表脈沖信號(hào)傳送至各檢定表箱的誤差計(jì)算器。
本發(fā)明的有益效果是:
1.實(shí)現(xiàn)一套裝置對(duì)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀(直通式和電流鉗式)的檢定。
2.保證電流鉗檢定時(shí)的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、一致性。
3.在不拆接線的情況下,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀直通式和電流鉗式進(jìn)行檢定。
4.實(shí)現(xiàn)了多只不同規(guī)格、不同常數(shù)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀的同時(shí)檢定。
5.本裝置極大的提高了現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀,尤其是電流鉗的檢定效率,有較好的應(yīng)用推廣前景。
附圖說(shuō)明
圖1為控制臺(tái)結(jié)構(gòu)圖;
圖2為接表臺(tái)結(jié)構(gòu)圖;
圖3為檢定表箱結(jié)構(gòu)圖;
圖4為具體的電流、電壓接線端子連接圖;
圖5為功率源的結(jié)構(gòu)框圖;
圖6為標(biāo)準(zhǔn)表的結(jié)構(gòu)框圖;
其中,1.控制臺(tái),2.功率源,3.標(biāo)準(zhǔn)表接線端,4.被檢表接線端,5.儀表,6.接表臺(tái),7.遮擋板,8.檢定表箱,8.1電流鉗接線銅柱,8.2.誤差計(jì)算器,8.3.被檢脈沖接收端,8.4電源插座,8.5電流接線端,8.6電壓接線端;
10.1:控制器;10.2:顯示器;10.3:信號(hào)發(fā)生器;10.41:第一信號(hào)放大器;10.42:第二信號(hào)放大器;10.51:第一信號(hào)轉(zhuǎn)換器;10.52:第二信號(hào)轉(zhuǎn)換器;10.61:第一繼電器;10.62:第二繼電器;10.7:信號(hào)處理器;
其中,9.1.主控制器,9.2.數(shù)字信號(hào)處理器(DSP),9.3.脈沖信號(hào)器,9.4.電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器(ADC轉(zhuǎn)換器),9.5.電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器(ADC轉(zhuǎn)換器),9.6.電流互感器及信號(hào)調(diào)節(jié)器,9.7.輔助電源轉(zhuǎn)換器。
具體實(shí)施方式:
下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
如圖1-3所示,能進(jìn)行電流直通式和電流鉗式檢定的電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀,包括控制臺(tái)1和接表臺(tái)6,所述控制臺(tái)上1設(shè)有功率源2、儀表5、被檢表接線端4、標(biāo)準(zhǔn)表接線端3和主控電腦(圖中未給出),所述接表臺(tái)6上設(shè)有多個(gè)檢定表箱8;被檢表接線端4處有六個(gè)短接叉,用于選擇被檢表的接入方式:短接叉插接時(shí),為電流直通式;短接叉斷開(kāi)時(shí),為電流鉗式。
被檢表接線端4有兩套(各三個(gè))可拆接插拔的短接叉,分別控制三路電流的輸入范圍,即:A相電流1mA至12A端、A相電流12A至120A端、B相電流1mA至12A端、B相電流12A至120A端、C相電流1mA至12A端、C相電流12A至120A端。將短接叉拔出(即斷開(kāi))時(shí),被檢表的電流接入方式即為直通式;將短接叉插入(即短接)時(shí),被檢表的電流接入方式為電流鉗式。
所述主控電腦與功率源2連接,所述功率源2與儀表5、標(biāo)準(zhǔn)表及檢定表箱8連接,每個(gè)檢定表箱8內(nèi)設(shè)有誤差計(jì)算器8.2,標(biāo)準(zhǔn)表與誤差計(jì)算器8.2連接,所述誤差計(jì)算器8.2與主控電腦通信。
所述儀表5包括三相電壓表和三相電流表。
所述控制臺(tái)1上預(yù)留有標(biāo)準(zhǔn)表接線端3,所述標(biāo)準(zhǔn)表接線端3與標(biāo)準(zhǔn)表的接線端子連接。
所述檢定表箱8上對(duì)外設(shè)有電源插座8.4、電流接線端8.5、電壓接線端8.6、被檢脈沖接收端8.3及電流鉗接線銅柱8.1。
所述接表臺(tái)6表面的前側(cè)是放置被檢設(shè)備的平臺(tái),后側(cè)為多個(gè)凸出的檢定表箱外盒,每個(gè)檢定表箱外盒的內(nèi)部設(shè)有所述檢定表箱8,檢定表箱外盒的前側(cè)設(shè)有能上下抽拉的遮擋板7,接表臺(tái)表面上與所述遮擋板對(duì)應(yīng)的地方設(shè)有縫隙,供所述遮擋板7穿過(guò)。
控制臺(tái)的下面設(shè)有箱體,所述箱體內(nèi)設(shè)有所述功率源2;
如圖5所示,所述功率源為三相功率源,包括控制器(CPU)10.1,所述控制器與信號(hào)發(fā)生器10.3連接,信號(hào)發(fā)生器10.3的一路輸出與第一信號(hào)放大器10.41和第一信號(hào)轉(zhuǎn)換器10.51連接,所述第一信號(hào)轉(zhuǎn)換器10.51的輸出端一路直接輸出電壓信號(hào),一路連接第一繼電器10.61(檔位選擇)后連接到信號(hào)發(fā)生器;
信號(hào)發(fā)生器的另一路輸出與第二信號(hào)放大器10.42、第二信號(hào)轉(zhuǎn)換器10.52及信號(hào)處理器10.7連接,所述信號(hào)處理器(濾波等)的輸出端一路直接輸出電流信號(hào),一路連接第二繼電器10.62后連接到信號(hào)發(fā)生器。
每相電都連接有上述的第一信號(hào)放大器10.41、第一信號(hào)轉(zhuǎn)換器10.51、第一繼電器10.61、第二信號(hào)放大器10.42、第二信號(hào)轉(zhuǎn)換器10.52、信號(hào)處理器10.7、第二繼電器10.62。三相共用一個(gè)控制器??刂破鬟€與顯示器10.2連接。
功率源通過(guò)內(nèi)部的控制器,與外部控制計(jì)算機(jī)通訊,接收和發(fā)送功率源工作指令,輸出指令下達(dá)后,控制器先將輸出指令分解,依次傳遞給功率源的A、B、C相,各相接收后再次分解指令,依次傳遞給電壓和電流的信號(hào)發(fā)生器,信號(hào)產(chǎn)生后,經(jīng)過(guò)信號(hào)放大器,傳遞給信號(hào)轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換為所需的輸出信號(hào),如此信號(hào)未達(dá)到輸出要求,則將信號(hào)傳送至繼電器,選擇合適的信號(hào)輸出檔位并處理信號(hào),之后將處理好的信號(hào)送至信號(hào)放大器,依次往下循環(huán)傳送信號(hào),直至得到符合輸出要求的信號(hào)。為保證準(zhǔn)確和穩(wěn)定的輸出信號(hào),在電流信號(hào)轉(zhuǎn)換器和繼電器間增加了信號(hào)處理器,對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行處理,包括去除雜散信號(hào)等。
所述儀表5設(shè)于所述控制臺(tái)1的表面的后側(cè)。
所述控制臺(tái)1上還設(shè)有與所述功率源2連接的用于指示功率源工作與否的工作狀態(tài)指示燈。
如圖4所示,空心圓表示電流輸出端,實(shí)心圓表示電流輸入端,同心圓表示電壓接線端,在檢定表箱8內(nèi)部,所有的電流接線端串聯(lián)在一起,所有的電壓接線端并聯(lián)。功率源與標(biāo)準(zhǔn)表及控制臺(tái)的電壓接線端都是并聯(lián),電流接線端也是串聯(lián)在一起。其中圖4中控制臺(tái)電流接線端即為標(biāo)準(zhǔn)表預(yù)留的接線端,所以標(biāo)準(zhǔn)表的電流輸出端與控制臺(tái)的電流輸出端是連接在一起,標(biāo)準(zhǔn)表的電流輸入端與控制臺(tái)的電流輸入端是連接在一起。
本發(fā)明的目的是為提高現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀檢定工作的效率、保證電流直通式檢定和電流鉗式檢定的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,尤其是電流鉗式檢定一致性的問(wèn)題,提供一種電流直通式和電流鉗式檢定的設(shè)備,實(shí)現(xiàn)在同一套檢定裝置上,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀直通式和電流鉗式進(jìn)行準(zhǔn)確和穩(wěn)定的檢定,在檢定過(guò)程中不需要更換接線,且能保證電流鉗式檢定的一致性。
本發(fā)明與標(biāo)準(zhǔn)表、功率源等互相配合使用,構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀檢定裝置。
在充分考慮了檢定量和檢定效率等要求下,與標(biāo)準(zhǔn)表、功率源等設(shè)備共同組成了一套10表位檢定裝置,同時(shí)檢定10只不同廠家、不同常數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀(包括直通式和電流鉗式),準(zhǔn)確度達(dá)到0.01%,穩(wěn)定度達(dá)到0.005%。外觀設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔、直觀,操作方便,檢定效率高。
1)控制臺(tái):一套,放置設(shè)備包括:功率源、標(biāo)準(zhǔn)表、儀表5、主控電腦等。
功率源和控制臺(tái)為一體式設(shè)計(jì),放置在操作臺(tái)面右下方,為整套檢定裝置提供負(fù)載輸出,是檢定裝置帶載能力和穩(wěn)定性的重要保證;
標(biāo)準(zhǔn)表位于操作臺(tái)面右側(cè),功率源上方,是檢定裝置準(zhǔn)確性的重要保證;
儀表5在操作臺(tái)面的正中位置,使用6塊國(guó)際先進(jìn)的指針表,能準(zhǔn)確和直觀的顯示出裝置的三相電壓和三相電流輸出值,裝置具備工作指示燈,顯示裝置的工作狀態(tài)。
控制計(jì)算機(jī)放置在控制臺(tái)操作臺(tái)面左側(cè)。
2)接表臺(tái):二套(圖中只給出一套),包括:放置被檢現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀的臺(tái)面和相互獨(dú)立的檢定表箱。
考慮到占地面積和方便性等因素后,選擇背靠背設(shè)計(jì),每個(gè)接表臺(tái)上包括5個(gè)檢定表箱。
3)檢定表箱:十套,檢定表箱互相獨(dú)立,每5個(gè)檢定表箱并排與一套接表臺(tái)連接在一起(一體式設(shè)計(jì)),共2套接表臺(tái),10套檢定表箱。每個(gè)檢定表箱上包括:
被檢現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀外部電源插座(220V);
電壓接線端(A-B-C-N端);
地線接線端
電流接線端(兩套不同范圍的端子,一套至12A(max.),一套至120A(max.));
電流鉗接線銅柱(電流鉗式檢定,采用直徑Φ8或Φ10銅質(zhì)接線柱,可根據(jù)鉗口直徑互換);
誤差計(jì)算器(顯示被檢現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀誤差值、檢定剩余脈沖個(gè)數(shù)、檢定剩余時(shí)間等);
被檢脈沖接收端(高、低頻脈沖,max.200kHz,5-12(24)V脈沖幅值);
遮擋板(檢定表箱不使用時(shí),遮擋住檢定表箱,防潮防塵)。
使用本發(fā)明所設(shè)計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀檢定裝置:
所述標(biāo)準(zhǔn)表包括主控制器9.1,所述主控制器9.1與數(shù)字信號(hào)處理器9.2連接,數(shù)字信號(hào)處理器9.2與脈沖信號(hào)器9.3連接,所述脈沖信號(hào)器9.3的輸出端為標(biāo)準(zhǔn)表的標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸出端;所述數(shù)字信號(hào)處理器9.2與電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器9.4、電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器9.5都連接,所述電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器9.4和電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器9.5都與電流互感器及信號(hào)調(diào)節(jié)器9.6連接,電流互感器及信號(hào)調(diào)節(jié)器9.6與標(biāo)準(zhǔn)表電流接線端連接,電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器9.5與標(biāo)準(zhǔn)表電壓接線端連接;還包括輔助電源轉(zhuǎn)換器9.7,所述輔助電源轉(zhuǎn)換器9.7外接電源為標(biāo)準(zhǔn)表供電。標(biāo)準(zhǔn)表的標(biāo)準(zhǔn)輸出脈沖與各檢定表箱連接,通過(guò)檢定表箱上的被檢脈沖接收端,接收來(lái)自被檢現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀的脈沖,由檢定表箱上的誤差計(jì)算器計(jì)算出誤差值。
各檢定表箱的電流鉗接線銅柱采用銅材質(zhì),直徑Φ8或Φ10,可根據(jù)被檢電流鉗鉗口直徑更換,銅質(zhì)接線柱為“門(mén)”字形狀,外露可見(jiàn)部分進(jìn)行絕緣處理,保證操作安全,上方橫柱為電流鉗夾鉗處,使電流鉗在檢定時(shí)能垂直穿心,確保檢定的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和一直性。接線柱兩側(cè)立柱與電流鉗接線銅柱間采用自緊式連接,電流鉗接線銅柱通過(guò)自身的張力,將銅柱夾緊,還要保證連接端處的導(dǎo)電性,此設(shè)計(jì)保證檢定用接線柱能根據(jù)所檢定電流鉗的大小、鉗口直徑等,更換合適直徑的接線柱,并調(diào)整接線柱高度。
被檢現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀的脈沖通過(guò)各檢定表箱的被脈沖接收端接收,并在誤差計(jì)算器內(nèi)與標(biāo)準(zhǔn)表的標(biāo)準(zhǔn)脈沖進(jìn)行比較,計(jì)算出準(zhǔn)確的誤差值。
采用所述的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀進(jìn)行直通式或鉗式檢定的裝置的檢定方法,包括:
主控電腦、功率源2、標(biāo)準(zhǔn)表和各誤差計(jì)算器通過(guò)路由器進(jìn)行通訊,主控電腦各測(cè)試命令發(fā)出順序?yàn)椋?/p>
(1)發(fā)送功率源啟動(dòng)命令(加載測(cè)試電壓、電流、相位等);
(2)發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)表顯示數(shù)據(jù)讀取命令;
(3)接收標(biāo)準(zhǔn)表反饋的測(cè)試數(shù)據(jù)(實(shí)際顯示數(shù)據(jù),含電壓、電流、相位、頻率等);
(4)同時(shí)啟動(dòng)各測(cè)試表位的誤差計(jì)算器;
(5)接收各測(cè)試表位的測(cè)試誤差數(shù)據(jù);
(6)誤差計(jì)算器停止;
(7)自動(dòng)切換至下一測(cè)試點(diǎn),重復(fù)(1)至(6),繼續(xù)測(cè)試直至所有測(cè)試點(diǎn)完成;
(8)發(fā)送功率源停止指令(降載測(cè)試狀態(tài),含電壓、電流等)。
裝置內(nèi)測(cè)試信號(hào)(電壓、電流等)產(chǎn)生及經(jīng)過(guò)順序:
(1)功率源產(chǎn)生信號(hào),將信號(hào)送至被檢表接線端4;
(2)經(jīng)過(guò)被檢表接線端,信號(hào)傳送至被檢表位1(每個(gè)檢定表箱可以看為一個(gè)被檢表位,如圖2所示,有5個(gè)被檢表位,本實(shí)施例中將兩個(gè)圖2所示的接表臺(tái)背靠背放置,就會(huì)有10個(gè)被檢表位,依次編號(hào)為被檢表位1,被檢表位2,被檢表位3......被檢表位10);
(3)依次傳送至被檢表位2,被檢表位3......直至被檢表位10;
(4)信號(hào)傳送至標(biāo)準(zhǔn)表連接端3,經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)表連接端傳送至標(biāo)準(zhǔn)表;
(5)標(biāo)準(zhǔn)表記錄并顯示信號(hào)值后,將信號(hào)傳送回功率源。
直通式檢定的方法包括:
步驟301.功率源各輸出端與裝置的被檢表接線端3連接,連接線采購(gòu)旋擰式連接方式,隱藏在裝置內(nèi)部,連接后如無(wú)特殊需要不再拆接;
功率源在接收到輸出指令后,控制器10.1先將指令分解,依次傳遞給功率源的A、B、C相,各相接收后再次分解指令,依次傳遞給電壓和電流的信號(hào)發(fā)生器10.3,信號(hào)產(chǎn)生后,經(jīng)過(guò)第一信號(hào)放大器傳遞給第一信號(hào)轉(zhuǎn)換器、經(jīng)過(guò)第二信號(hào)放大器傳遞給第二信號(hào)轉(zhuǎn)換器,輸出所需的信號(hào),如果第一信號(hào)轉(zhuǎn)換器輸出的信號(hào)不能滿足要求,則第一信號(hào)轉(zhuǎn)換器將信號(hào)傳送至第一繼電器,選擇信號(hào)輸出檔位并處理信號(hào),之后將處理好的信號(hào)再送至第一信號(hào)放大器,依次循環(huán)傳送信號(hào),直至第一信號(hào)轉(zhuǎn)換器得到符合輸出要求的信號(hào);同理,如果第二信號(hào)轉(zhuǎn)換器輸出的信號(hào)不能滿足要求,則第二信號(hào)轉(zhuǎn)換器將信號(hào)傳送至第二繼電器,選擇信號(hào)輸出檔位并處理信號(hào),之后將處理好的信號(hào)再送至第二信號(hào)放大器,依次循環(huán)傳送信號(hào),直至第二信號(hào)轉(zhuǎn)換器得到符合輸出要求的信號(hào);為保證準(zhǔn)確和穩(wěn)定的輸出信號(hào),在第二信號(hào)轉(zhuǎn)換器10.52和第二繼電器10.62間增加了信號(hào)處理器10.7,對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行處理,包括去除雜散信號(hào)等。
步驟302.被檢表的檢定方式,在被檢表接線端進(jìn)行選擇,此接線端處有兩套(各三個(gè))可拆接插拔的短接叉,分別控制三路電流的輸入范圍,即:A相電流1mA至12A端、A相電流12A至120A端、B相電流1mA至12A端、B相電流12A至120A端、C相電流1mA至12A端、C相電流12A至120A端。將短接叉拔出(即斷開(kāi))時(shí),被檢表的電流接入方式即為直通式;將短接叉插入(即短接)時(shí),被檢表的電流接入方式為電流鉗式。
進(jìn)行直通式測(cè)試時(shí),將被檢表接線端4的短接叉斷開(kāi),用連接線將斷開(kāi)的被檢表接線端4與檢定表箱的接線端子(圖3所示8.5、8.6)連接,同時(shí)使用連接線將檢定表箱的接線端子與被檢表位1的接線端子連接,如此依次連接被檢表位3、被檢表位4......至被檢表位10,將被檢表位10的接線端子與裝置標(biāo)準(zhǔn)表接線端3連接,再將標(biāo)準(zhǔn)表接線端與標(biāo)準(zhǔn)表連接,最后將標(biāo)準(zhǔn)表與功率源連接,如此連接成一個(gè)完整的測(cè)量回路。使用脈沖線將各被檢表的測(cè)試脈沖,與各被檢表位上的被檢脈沖接收端8.3連接,將被檢脈沖信號(hào)傳送至各被檢表位的誤差計(jì)算器8.2。
步驟303.標(biāo)準(zhǔn)表被放置在功率源的上方(圖1所示2位置的上方),接線端與裝置的標(biāo)準(zhǔn)表接線端連接(圖1所示3),一一對(duì)應(yīng)連接,各連接線采用自緊式插接方式,快速、準(zhǔn)確、方便(方便標(biāo)準(zhǔn)表更換及送檢的需求)。
標(biāo)準(zhǔn)表在接收到控制指令及測(cè)試信號(hào)(電壓、電流等)后,每路電流信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)高精度帶電子補(bǔ)償?shù)碾娏骰ジ衅骷靶盘?hào)調(diào)節(jié)器9.6,進(jìn)行信號(hào)處理及調(diào)節(jié),9.6.電流互感器及信號(hào)調(diào)節(jié)器根據(jù)自動(dòng)選擇的初級(jí)線圈不同,能改變電流互感器的變比,從而達(dá)到寬廣的動(dòng)態(tài)量程范圍(最大值與最小值的比可達(dá)10e5)。初級(jí)線圈可以在1/10/100/1000匝(輸入阻抗為:0.001/0.06/0.5/27Ω)之間切換,在互感器的次級(jí)線圈,電流通過(guò)分路電阻器轉(zhuǎn)換成電壓,并且放大1、2、4或8倍。電流信號(hào)處理使用互感器,保證這些信號(hào)之間、與電壓輸入端以及測(cè)試系統(tǒng)之間都是電位隔離的。
每路電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)高精度電壓分配器(每相與中性點(diǎn)N之間,輸入阻抗:760kΩ)進(jìn)行信號(hào)調(diào)節(jié),同時(shí)使用光耦隔離器和DC/DC轉(zhuǎn)換器,將電壓輸入端、信號(hào)調(diào)節(jié)以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器,與電流輸入端、儀器的其余電路之間進(jìn)行電位隔離。
通過(guò)6個(gè)ADC通道(ADC-I1,ADC-I2,ADC-I3,ADC-U1,ADC-U2,ADC-U3)(圖6所示電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器9.4、電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器9.5)對(duì)每相電流I1、I2、I3,相電壓U1,U2,U3,以31,250Hz的頻率同時(shí)進(jìn)行16位采樣(也就是在一個(gè)50Hz周期內(nèi),采樣625個(gè)數(shù)據(jù))。用功能強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)9.2,執(zhí)行所有必要的實(shí)時(shí)計(jì)算。ADC轉(zhuǎn)換器和數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的時(shí)鐘信號(hào),來(lái)自一個(gè)高穩(wěn)定性的50MHz晶振,同時(shí)它也產(chǎn)生儀器的時(shí)間基準(zhǔn)。
相對(duì)于時(shí)間基準(zhǔn)的平均功率,由其計(jì)算值得到脈沖數(shù)。每個(gè)脈沖代表一個(gè)電能包(被檢表常數(shù)限定其大小),因此脈沖頻率的平均值正比于功率。該脈沖作為裝置的標(biāo)準(zhǔn)脈沖,直接與各被檢表位的誤差計(jì)算器8.2連接。
步驟304.各被檢表位誤差計(jì)算器8.2,在接收到被檢表脈沖、標(biāo)準(zhǔn)表脈沖和啟動(dòng)指令后,開(kāi)始計(jì)算被檢表的電能誤差值,顯示在誤差計(jì)算器上,并回傳至主控電腦。
進(jìn)行電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀電流鉗式檢定時(shí),與進(jìn)行電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀電流直通式檢定的方法相同,只在被檢表接入方式上不同。
進(jìn)行電流鉗式測(cè)試時(shí),將被檢表接線端4的短接叉短接,將被檢表接線端與各被檢表位的電流鉗接線銅柱8.1連接,每個(gè)被檢表位上都具備三個(gè)電流鉗接線銅柱,分別對(duì)應(yīng)電流的A、B、C相,且各被檢表位的第一個(gè)接線銅柱相連(隱藏在裝置內(nèi)),第二個(gè)接線銅柱相連(隱藏在裝置內(nèi)),第三個(gè)接線銅柱相連(隱藏在裝置內(nèi)),如此連接成電流回路。測(cè)試時(shí),將各被檢表的電流鉗鉗入各被檢表位的接線銅柱上,是電流鉗能夠垂直穿心,保證電流鉗的準(zhǔn)確和一致。
使用連接線將被檢表的電壓端與被檢表位的電壓接線端8.6連接。
使用脈沖線將各被檢表的測(cè)試脈沖,與各被檢表位上的被檢脈沖接收端8.3連接,將被檢表脈沖信號(hào)傳送至各被檢表位的誤差計(jì)算器8.2。
上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述,但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白,在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。