一種槽型指示儀表畫盤裝置及其畫盤方法
【專利摘要】本發(fā)明一種槽型指示儀表畫盤裝置，包括呈U型的滑動架，描畫定位系統(tǒng)，能夠伸縮的拉桿，固定吸盤，以及驅(qū)動控制系統(tǒng)；所述的描畫定位系統(tǒng)包括描畫壓板，固定在描畫壓板上的描畫電機，畫線架，以及設(shè)置在描畫壓板背面的掃描口；所述的驅(qū)動控制系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)電機，角度傳感器，LED燈，CCD圖像傳感器，光電轉(zhuǎn)化電路，單片機和輸入裝置；LED燈和CCD圖像傳感器設(shè)置在掃描口內(nèi)，CCD圖像傳感器的接收光線與描畫筆相交于描畫筆的描畫點。本發(fā)明所述畫盤方法，包括如下步驟，1）輸入畫盤參數(shù)；2）采集量程的起始點和終止點；3）確定分度值m對應(yīng)的分度角度α，標示值M對應(yīng)的標示角度β；4）在單片機的控制下從起始點定位開始畫制刻度。
【專利說明】一種槽型指示儀表畫盤裝置及其畫盤方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變電指示儀表改制裝置和方法，具體為一種槽型指示儀表畫盤裝置及其畫盤方法。
【背景技術(shù)】
[0002]變電指示儀表在長期的工作過程中，隨著一次側(cè)電流互感器的更換，二次側(cè)的指示儀表也要進行相應(yīng)的更換，有同變比的指示儀表時能夠進行直接更換，沒有同變比的指示儀表時，就要對已有的不同量程變比的指示儀表進行重新畫制刻度盤，槽型指示儀表的儀表表盤為圓弧狀，在改制儀表表盤時沒有專用的畫刻度點工具，只能憑經(jīng)驗來進行操作，由于各人工作經(jīng)驗和技術(shù)水平的差異，重新刻畫出的表盤工藝水平相差很遠，費時費力，而且不能保證測量精度，需要多次的改畫，工作效率低，由于改制的時間較長，甚至會影響了整個電網(wǎng)的正常穩(wěn)定的運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決的問題在于提供一種槽型指示儀表畫盤裝置及其畫盤方法，能夠自動進行對表盤刻度的測量和畫制，使用方便，描畫精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場描畫改制。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]一種槽型指示儀表畫盤裝置，包括呈U型的滑動架，描畫定位系統(tǒng)，能夠伸縮的拉桿，固定吸盤，以及驅(qū)動控制系統(tǒng)；
[0006]所述的描畫定位系統(tǒng)包括描畫壓板，固定在描畫壓板上的描畫電機，畫線架，以及設(shè)置在描畫壓板背面的掃描口 ；描畫壓板通過扭力彈簧與滑動架兩個側(cè)臂之間設(shè)置的轉(zhuǎn)軸連接；畫線架平行于轉(zhuǎn)軸設(shè)置，且與描畫壓板滑動連接，畫線架中部固定設(shè)置描畫筆；描畫電機通過齒輪傳動與畫線架一側(cè)設(shè)置的齒條嚙合；掃描口長度方向與轉(zhuǎn)軸平行，設(shè)置在畫線架遠離轉(zhuǎn)軸的一側(cè)；
[0007]所述滑動架的兩個側(cè)臂背面分別固定設(shè)置有滑軌，對應(yīng)滑動架的兩個側(cè)臂分別設(shè)置有固定吸盤和至少一個拉桿；拉桿的兩端分別與滑動架和同側(cè)的固定吸盤鉸接，拉桿所在平面與滑動架垂直；
[0008]所述的驅(qū)動控制系統(tǒng)包括用于驅(qū)動拉桿繞固定吸盤旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電機，用于檢測拉桿旋轉(zhuǎn)角度信號的角度傳感器，用于提供掃描光源的LED燈，用于采集反射光信號的CCD圖像傳感器，用于將采集的反射光信號轉(zhuǎn)換為掃描電信號的光電轉(zhuǎn)化電路，用于處理角度信號和掃描電信號并向描畫電機發(fā)送運動指令和向旋轉(zhuǎn)電機發(fā)送步進指令的單片機，用于輸入畫盤參數(shù)的輸入裝置；LED燈和CXD圖像傳感器設(shè)置在掃描口內(nèi)，CXD圖像傳感器的接收光線與描畫筆相交于描畫筆的描畫點。
[0009]優(yōu)選的，光電轉(zhuǎn)化電路和單片機設(shè)置在滑動架內(nèi)部，輸入裝置設(shè)置在滑動架表面，旋轉(zhuǎn)電機和角度傳感器設(shè)置在拉桿與固定吸盤的鉸接處，旋轉(zhuǎn)電機的輸出端與拉桿連接。
[0010]進一步，共設(shè)置有四個拉桿，分別對稱設(shè)置在兩個側(cè)臂上，位于同側(cè)的拉桿與對應(yīng)的固定吸盤連接在同一個鉸接點上。
[0011]再進一步，固定吸盤上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)固定吸盤與拉桿之間軸向距離的調(diào)節(jié)螺母。
[0012]一種基于再進一步所述畫盤裝置的槽型指示儀表畫盤方法，包括如下步驟，
[0013]I)通過輸入裝置輸入畫盤參數(shù)；所述的畫盤參數(shù)包括指示儀表的描畫量程N和分度值m，長刻度線之間的標示值M ；
[0014]2)通過CXD圖像傳感器采集量程的起始點和終止點，通過角度傳感器采集起始點和終止點對應(yīng)的角度信號，通過單片機計算得出起始點和終止點之間的夾角Θ ；
[0015]3)確定分度值m對應(yīng)的分度角度α = θ.ι?/Ν，標示值M對應(yīng)的標示角度β = θ.Μ/N；
[0016]4)從起始點定位開始畫制刻度，單片機向旋轉(zhuǎn)電機發(fā)出一個分度角度α信號，分度計數(shù)器加I，標示計數(shù)器加I ;當標示計數(shù)器數(shù)值小于M/m時，單片機向描畫電機發(fā)出一個短行程信號，畫制短刻度線；當標示計數(shù)器數(shù)值等于M/m時，單片機向描畫電機發(fā)出一個長行程信號，畫制長刻度線，并且標示計數(shù)器歸零；當分度計數(shù)器數(shù)值等于N/m時，刻度畫制結(jié)束，分度計數(shù)器歸零。
[0017]優(yōu)選的，還包括通過LED燈提供的光源，CXD圖像傳感器采集反射光信號的步驟。
[0018]優(yōu)選的，還包括重復(fù)步驟4)進行刻度二次畫制的步驟。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0020]本發(fā)明所述畫盤裝置，利用驅(qū)動控制系統(tǒng)實現(xiàn)對量程起始和終止的定位以及對描畫的控制；配合固定吸盤和拉桿的設(shè)置，能夠保證滑動架與指示儀表框體表面的貼合，并且將刻度之間的關(guān)系轉(zhuǎn)化為角度關(guān)系，從而實現(xiàn)精確控制，避免了因弧度造成的誤差；通過轉(zhuǎn)軸和扭力彈簧，使得描畫壓板能夠在呈弧面的表盤上保持緊貼；從而實現(xiàn)了對畫盤的自動控制，提高了表盤的畫制效率。
[0021]進一步的，通過對驅(qū)動控制系統(tǒng)的合理布置，使其結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，；同時通過四個拉桿的設(shè)置，保證了滑動架的穩(wěn)定運行，從而為刻度畫制保證了穩(wěn)定的畫制基準，通過對固定吸盤的調(diào)節(jié)設(shè)置，使其一方面能夠適應(yīng)不同規(guī)格的指示儀厚度，一方面能夠增加固定吸盤與指示儀的結(jié)合力，保證了使用時結(jié)構(gòu)和動作的穩(wěn)定性。
[0022]本發(fā)明所述畫盤方法，通過將畫盤改制時的量程和分度值等價換算為旋轉(zhuǎn)角度，也就是弧度值，能夠精確的實現(xiàn)刻度的劃分和描畫，相比較現(xiàn)有技術(shù)中量程和分度值換算為弧長的方法，更加的精確和容易實現(xiàn)，由于表盤弧度的限制，通過將弧長的控制轉(zhuǎn)換為對角度的控制，再利用CCD圖像傳感器精確定位起始點和終止點，利用角度傳感器精確定位旋轉(zhuǎn)角，從而保證了起點、度量和控制三方面的準確性，提高了整體的實施精度，而且方法無人為因素，避免了技術(shù)水平的差異，簡單實用，方便快捷。
[0023]進一步的，通過二次畫制能夠保證描畫質(zhì)量，并且提高了刻度的顯示效果，保證了改制后表盤的質(zhì)量和顯示清晰度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明所述畫盤裝置的背面立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明所述畫盤裝置使用時的正面結(jié)構(gòu)示意圖。[0026]圖3為圖2的左視圖。
[0027]圖中:滑動架1，描畫壓板2，滑軌3，轉(zhuǎn)軸4，扭力彈簧5，拉桿6，旋轉(zhuǎn)電機7，角度傳感器8，固定吸盤9，描畫電機10，畫線架11，掃描口 12，輸入裝置13。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。
[0029]一種槽型指示儀表畫盤裝置，包括呈U型的滑動架1，描畫定位系統(tǒng)，能夠伸縮的拉桿6，固定吸盤9，以及驅(qū)動控制系統(tǒng)；
[0030]如圖1所示，描畫定位系統(tǒng)包括描畫壓板2，固定在描畫壓板2上的描畫電機10，畫線架11，以及設(shè)置在描畫壓板2背面的掃描口 12 ;描畫壓板2通過扭力彈簧5與滑動架I兩個側(cè)臂之間設(shè)置的轉(zhuǎn)軸4連接；畫線架11平行于轉(zhuǎn)軸4設(shè)置，且與描畫壓板2滑動連接，畫線架11中部固定設(shè)置描畫筆；描畫電機10通過齒輪傳動與畫線架11 一側(cè)設(shè)置的齒條嚙合；掃描口 12長度方向與轉(zhuǎn)軸4平行，設(shè)置在畫線架11遠離轉(zhuǎn)軸4的一側(cè)。
[0031]如圖3所示，滑動架I的兩個側(cè)臂背面分別固定設(shè)置有滑軌3，對應(yīng)滑動架I的兩個側(cè)臂分別設(shè)置有固定吸盤9和至少一個拉桿6 ;拉桿6的兩端分別與滑動架I和同側(cè)的固定吸盤9鉸接，拉桿6所在平面與滑動架I垂直。
[0032]如圖1所示，驅(qū)動控制系統(tǒng)包括用于驅(qū)動拉桿6繞固定吸盤9旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電機7，用于檢測拉桿6旋轉(zhuǎn)角度信號的角度傳感器8，用于提供掃描光源的LED燈，用于采集反射光信號的CCD圖像傳感器，用于將采集的反射光信號轉(zhuǎn)換為掃描電信號的光電轉(zhuǎn)化電路，用于處理角度信號和掃描電信號并向描畫電機10發(fā)送運動指令和向旋轉(zhuǎn)電機7發(fā)送步進指令的單片機，用于輸入畫盤參數(shù)的輸入裝置13 ;LED燈和CXD圖像傳感器設(shè)置在掃描口12內(nèi)，CCD圖像傳感器的接收光線與描畫筆相交于描畫筆的描畫點；也就是CCD圖像傳感器采集的反射光信號的反射點與描畫筆的描畫點相重合，保證了檢測位置就是畫制的起始位置和終止位置，避免了采集和計算偏差。
[0033]本優(yōu)選實施例中，光電轉(zhuǎn)化電路和單片機設(shè)置在滑動架I內(nèi)部，輸入裝置13設(shè)置在滑動架I表面，旋轉(zhuǎn)電機7和角度傳感器8設(shè)置在拉桿6與固定吸盤9的鉸接處，旋轉(zhuǎn)電機7的輸出端與拉桿6連接。其中，如圖2和3所示，共設(shè)置有四個拉桿6，分別對稱設(shè)置在兩個側(cè)臂上，位于同側(cè)的拉桿6與對應(yīng)的固定吸盤9連接在同一個鉸接點上。固定吸盤9上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)固定吸盤9與拉桿6之間軸向距離的調(diào)節(jié)螺母，從而能夠調(diào)整上下兩個固定吸盤9之間的相對距離。
[0034]一種基于以上優(yōu)選實施例所述畫盤裝置的槽型指示儀表畫盤方法，包括如下步驟，
[0035]I)通過輸入裝置13輸入畫盤參數(shù)；所述的畫盤參數(shù)包括指示儀表的描畫量程N和分度值m，長刻度線之間的標示值M ；
[0036]2)通過CXD圖像傳感器采集量程的起始點和終止點，通過角度傳感器采集起始點和終止點對應(yīng)的角度信號，通過單片機計算得出起始點和終止點之間的夾角Θ ；
[0037]3)確定分度值m對應(yīng)的分度角度α = θ.ι?/Ν，標示值M對應(yīng)的標示角度β = θ.Μ/N；[0038]4)從起始點定位開始畫制刻度，單片機向旋轉(zhuǎn)電機7發(fā)出一個分度角度α信號，分度計數(shù)器加1，標示計數(shù)器加I ;當標示計數(shù)器數(shù)值小于M/m時，單片機向描畫電機10發(fā)出一個短行程信號，畫制短刻度線；當標示計數(shù)器數(shù)值等于M/m時，單片機向描畫電機10發(fā)出一個長行程信號，畫制長刻度線，并且標示計數(shù)器歸零；當分度計數(shù)器數(shù)值等于N/m時，刻度畫制結(jié)束，分度計數(shù)器歸零。
[0039]其中，還包括通過LED燈提供的光源，CXD圖像傳感器采集反射光信號的步驟和重復(fù)步驟4)進行刻度二次畫制的步驟。
[0040]使用時，先通過固定吸盤9將指示儀表卡合在上下的固定吸盤之間，同時通過能夠伸縮的拉桿6保證滑動架I通過滑軌3與指示儀表的前端面卡接配合，從量程以外開始畫盤，以上所述的裝置和方法實現(xiàn)對指示儀表表盤刻度的重新畫制，結(jié)構(gòu)簡單，使用方面，能夠自動控制和精確劃分定位變比后的分度值，畫制準確，工作效率高。
【權(quán)利要求】
1.一種槽型指示儀表畫盤裝置，其特征在于，包括呈U型的滑動架(1)，描畫定位系統(tǒng)，能夠伸縮的拉桿(6)，固定吸盤(9)，以及驅(qū)動控制系統(tǒng)； 所述的描畫定位系統(tǒng)包括描畫壓板(2)，固定在描畫壓板(2)上的描畫電機(10)，畫線架(11)，以及設(shè)置在描畫壓板(2)背面的掃描口(12);描畫壓板(2)通過扭力彈簧(5)與滑動架(1)兩個側(cè)臂之間設(shè)置的轉(zhuǎn)軸(4)連接；畫線架(11)平行于轉(zhuǎn)軸(4)設(shè)置，且與描畫壓板(2)滑動連接，畫線架(11)中部固定設(shè)置描畫筆；描畫電機(10)通過齒輪傳動與畫線架(11)一側(cè)設(shè)置的齒條哨合；掃描口(12)長度方向與轉(zhuǎn)軸(4)平行； 所述滑動架(1)的兩個側(cè)臂背面分別固定設(shè)置有滑軌(3)，對應(yīng)滑動架(1)的兩個側(cè)臂分別設(shè)置有固定吸盤(9)和至少一個拉桿(6);拉桿(6)的兩端分別與滑動架(1)和同側(cè)的固定吸盤(9)鉸接，拉桿(6)所在平面與滑動架(1)垂直； 所述的驅(qū)動控制系統(tǒng)包括用于驅(qū)動拉桿(6)繞固定吸盤(9)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電機(7)，用于檢測拉桿(6)旋轉(zhuǎn)角度信號的角度傳感器(8)，用于提供掃描光源的LED燈，用于采集反射光信號的CCD圖像傳感器，用于將采集的反射光信號轉(zhuǎn)換為掃描電信號的光電轉(zhuǎn)化電路，用于處理角度信號和掃描電信號并向描畫電機(10 )發(fā)送運動指令和向旋轉(zhuǎn)電機(7 )發(fā)送步進指令的單片機，用于輸入畫盤參數(shù)的輸入裝置(13);LED燈和CXD圖像傳感器設(shè)置在掃描口(12)內(nèi)，(XD圖像傳感器的接收光線與描畫筆相交于描畫筆的描畫點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種槽型指示儀表畫盤裝置，其特征在于，所述的光電轉(zhuǎn)化電路和單片機設(shè)置在滑動架(1)內(nèi)部，輸入裝置(13)設(shè)置在滑動架(1)表面，旋轉(zhuǎn)電機(7)和角度傳感器(8)設(shè)置在拉桿(6)與固定吸盤(9)的鉸接處，旋轉(zhuǎn)電機(7)的輸出端與拉桿(6)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種槽型指示儀表畫盤裝置，其特征在于，共設(shè)置有四個拉桿(6)，分別對稱設(shè)置在兩個側(cè)臂上，位于同側(cè)的拉桿(6)與對應(yīng)的固定吸盤(9)連接在同一個鉸接點上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種槽型指示儀表畫盤裝置，其特征在于，所述的固定吸盤(9)上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)固定吸盤(9)與拉桿(6)之間軸向距離的調(diào)節(jié)螺母。
5.一種基于權(quán)利要求4所述畫盤裝置的槽型指示儀表畫盤方法，其特征在于，包括如下步驟， 1)通過輸入裝置(13)輸入畫盤參數(shù)；所述的畫盤參數(shù)包括指示儀表的描畫量程N和分度值m，長刻度線之間的標示值M ； 2)通過CCD圖像傳感器采集量程的起始點和終止點，通過角度傳感器采集起始點和終止點對應(yīng)的角度信號，通過單片機計算得出起始點和終止點之間的夾角Θ ； 3)確定分度值m對應(yīng)的分度角度α= Θ.m/N,標示值M對應(yīng)的標示角度β = θ.Μ/Ν ； 4)從起始點定位開始畫制刻度，單片機向旋轉(zhuǎn)電機(7)發(fā)出一個分度角度α信號，分度計數(shù)器加1，標示計數(shù)器加I ;當標示計數(shù)器數(shù)值小于M/m時，單片機向描畫電機(10)發(fā)出一個短行程信號，畫制短刻度線；當標示計數(shù)器數(shù)值等于M/m時，單片機向描畫電機(10)發(fā)出一個長行程信號，畫制長刻度線，并且標示計數(shù)器歸零；當分度計數(shù)器數(shù)值等于N/m時，刻度畫制結(jié)束，分度計數(shù)器歸零。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的槽型指示儀表畫盤方法，其特征在于，還包括通過LED燈提供的光源，CCD圖像傳感器采集反射光信號的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的槽型指示儀表畫盤方法，其特征在于，還包括重復(fù)步驟4)進行刻度二次畫制的步驟。`
【文檔編號】B41J3/00GK103707650SQ201310638267
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】李戰(zhàn)榮, 孟菊, 郭雯, 郭麥嬋, 戴敏, 周立忠 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)陜西省電力公司商洛供電公司