自助式單相電能表誤差校準(zhǔn)裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種自助式單相電能表誤差校準(zhǔn)裝置及其方法，涉及單相電能表誤差校準(zhǔn)技術(shù)。本裝置的結(jié)構(gòu)是：PC機(jī)和信號(hào)源相連；信號(hào)源分別連接電壓功率放大器和電流功率放大器的輸入端；電壓功率放大器的輸出端和電流功率放大器的輸出端分別連接標(biāo)準(zhǔn)單相電能表和被校單相電能表；標(biāo)準(zhǔn)單相電能表（30）和被校單相電能表分別和誤差計(jì)算器相連，PC機(jī)分別和誤差計(jì)算器、人機(jī)交互觸摸屏和數(shù)據(jù)輸出模塊相連。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單、使用方便；根據(jù)個(gè)人意愿和需求對(duì)電能表的誤差進(jìn)行監(jiān)督校準(zhǔn)，確保了電能計(jì)量準(zhǔn)確和公平公正，有利于提高電能表計(jì)量在全社會(huì)的公信力。
【專利說(shuō)明】自助式單相電能表誤差校準(zhǔn)裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及單相電能表誤差校準(zhǔn)技術(shù)，尤其涉及一種自助式單相電能表誤差校準(zhǔn)裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能電能表的廣泛應(yīng)用和批量安裝，電能表檢定裝置也相應(yīng)地層出不窮。目前，市場(chǎng)上涌現(xiàn)了大量的流水線型電能表檢定裝置，包括成套的流水線檢測(cè)工位和程序，能夠進(jìn)行大規(guī)模的電能表檢定檢測(cè)，能夠大幅度地提高生產(chǎn)勞動(dòng)效率，節(jié)省檢測(cè)成本。但這種規(guī)模性檢測(cè)裝置不適合單個(gè)電能表的檢測(cè)，如果隨機(jī)對(duì)單個(gè)電能表進(jìn)行檢測(cè)，或則根據(jù)個(gè)人意愿和需求對(duì)電能表的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，采用流水線檢測(cè)裝置就顯得累贅、臃腫，浪費(fèi)資源，這就需要一種“自助”式電能表誤差校準(zhǔn)裝置實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地的誤差測(cè)試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、自助式單相電能表誤差校準(zhǔn)裝置及其方法，實(shí)現(xiàn)電能表的自助式誤差校準(zhǔn)。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
自助式單相電能表誤差校準(zhǔn)裝置(簡(jiǎn)稱裝置)
本裝置包括工作對(duì)象——被校單相電能表；
設(shè)置有PC機(jī)、程控單相功率源、標(biāo)準(zhǔn)單相電能表、自動(dòng)接、拆線單元、誤差計(jì)算器、人機(jī)交互觸摸屏和數(shù)據(jù)輸出模塊；
程控單相相功率源由信號(hào)源、電壓功率放大器和電流功率放大器組成；
本裝置的連接關(guān)系是:
PC機(jī)通過(guò)RS-232接口和信號(hào)源相連；信號(hào)源輸出端分別連接電壓功率放大器和電流功率放大器的輸入端；電壓功率放大器的輸出端通過(guò)電壓線V并行連接到一只標(biāo)準(zhǔn)單相電能表和一只自動(dòng)接、拆線單元的電壓回路；電流功率放大器的輸出端通過(guò)電流線I串行連接到一只標(biāo)準(zhǔn)單相電能表和一只自動(dòng)接、拆線單元的電流回路；
自動(dòng)接、拆線單元連接到一只被校單相電能表的電壓、電流回路；
標(biāo)準(zhǔn)單相電能表和被校單相電能表的脈沖輸出口分別連接到誤差計(jì)算器；
PC機(jī)和誤差計(jì)算器相連，用于控制誤差計(jì)算器的工作；
PC機(jī)和人機(jī)交互觸摸屏相連，用于吸收和處理人機(jī)交互觸摸屏的輸入信息及顯示校準(zhǔn)結(jié)果;
PC機(jī)和數(shù)據(jù)輸出模塊相連，用于數(shù)據(jù)輸出和校準(zhǔn)結(jié)果打印。
[0005]本裝置的工作原理是:
客戶將一只被校單相電能表放置于本裝置提示的插表座內(nèi)后，讀取被校電能表的條碼，若讀取失敗則提示客戶被校的電能表不符合要求；讀取成功則透明機(jī)械防護(hù)蓋自動(dòng)封閉表計(jì)，自動(dòng)接、拆線單元自動(dòng)連接表計(jì)電壓、電流回路及脈沖接線端；客戶可以通過(guò)人機(jī)交互觸摸屏選擇負(fù)載電流點(diǎn)后啟動(dòng)誤差校準(zhǔn)，裝置通過(guò)PC機(jī)中的檢測(cè)軟件控制程控單相功率源輸出幅度和相位均可以調(diào)節(jié)的電壓、電流信號(hào)給單相標(biāo)準(zhǔn)電能表和被校單相電能表，單相標(biāo)準(zhǔn)電能表和被校單相電能表在各種不同負(fù)荷下的脈沖輸入到誤差計(jì)算器，誤差計(jì)算器通過(guò)比較計(jì)算出被校單相電能表誤差值；也可選擇檢查表計(jì)是否有潛動(dòng)的其他試驗(yàn)，各種選擇的試驗(yàn)結(jié)束后，觸摸屏顯示結(jié)果，并提示是否打印出誤差校準(zhǔn)試驗(yàn)單；本裝置最后提醒客戶取走被校單相電能表。
[0006]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
①整套裝置有機(jī)械防護(hù)、人機(jī)交互界面、自動(dòng)接、拆線單元；
②用電客戶在工作人員或者指示牌簡(jiǎn)單引導(dǎo)下，自助進(jìn)行表計(jì)的誤差校準(zhǔn)工作，校準(zhǔn)完成后自動(dòng)打印結(jié)果并將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳到公司數(shù)據(jù)庫(kù)以備查驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析，操作簡(jiǎn)單、使用方便；
③根據(jù)個(gè)人意愿和需求對(duì)電能表的誤差進(jìn)行監(jiān)督校準(zhǔn)，確保了電能計(jì)量準(zhǔn)確和公平公正，有利于提高電能表計(jì)量在全社會(huì)的公信力；
④在校準(zhǔn)裝置需要被校準(zhǔn)時(shí)，將一只外觀、接線方式和單相智能電能表一致的單相標(biāo)準(zhǔn)電能表放置于被校電能表的位置，即可完成誤差校準(zhǔn)裝置的周期誤差校準(zhǔn)工作。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；
圖2是本方法的工作流程圖。
[0008]其中:
10 — PC 機(jī)；
20一程控單相功率源，
21一信號(hào)源，
22—電壓功率放大器，
23-電流功率放大器；
30 一標(biāo)準(zhǔn)單相電能表；
40 —自動(dòng)接、拆線單元；
50 一被校單相電能表；
60 一誤差計(jì)算器；
70 一人機(jī)交互觸摸屏；
80 一數(shù)據(jù)輸出模塊；
V一電壓線；
I一電流線。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明:
一、裝置
1、總體
如圖1，本裝置包括工作對(duì)象——被校單相電能表50 ； 設(shè)置有PC機(jī)10、程控單相功率源20、標(biāo)準(zhǔn)單相電能表30、自動(dòng)接、拆線單元40、誤差計(jì)算器60、人機(jī)交互觸摸屏70和數(shù)據(jù)輸出模塊80 ；
程控單相相功率源20由信號(hào)源21、電壓功率放大器22和電流功率放大器23組成； 本裝置的連接關(guān)系是:
PC機(jī)10通過(guò)RS-232接口和信號(hào)源21相連；信號(hào)源21輸出端分別連接電壓功率放大器22和電流功率放大器23的輸入端；電壓功率放大器22的輸出端通過(guò)電壓線V并行連接到一只標(biāo)準(zhǔn)單相電能表30和一只自動(dòng)接、拆線單元40的電壓回路；電流功率放大器23的輸出端通過(guò)電流線I串行連接到一只標(biāo)準(zhǔn)單相電能表30和一只自動(dòng)接、拆線單元40的電流回路；
自動(dòng)接、拆線單元40連接到一只被校單相電能表50的電壓、電流回路；
標(biāo)準(zhǔn)單相電能表30和被校單相電能表50的脈沖輸出口分別連接到誤差計(jì)算器60 ； PC機(jī)10和誤差計(jì)算器60相連，用于控制誤差計(jì)算器60的工作；
PC機(jī)10和人機(jī)交互觸摸屏70相連，用于吸收和處理人機(jī)交互觸摸屏70的輸入信息及顯示校準(zhǔn)結(jié)果；
PC機(jī)10和數(shù)據(jù)輸出模塊80相連，用于數(shù)據(jù)輸出和校準(zhǔn)結(jié)果打印。
[0010]本裝置的基本技術(shù)指標(biāo)如下:
①準(zhǔn)確度:±0.2% ;
②穩(wěn)定度:優(yōu)于±0.05% /150s ；
③失真度:優(yōu)于±0.3% (全線性負(fù)載)；
④電壓量程:220V；
⑤電流量程:0.1A?100A ；
③電流、電壓調(diào)節(jié)范圍:0?120%額定值；
④輸出頻率:45Hz?65Hz；
⑤移相范圍:0?360°。
[0011]2、功能塊 I) PC 機(jī) 10
PC機(jī)10是一種常用個(gè)人計(jì)算機(jī)，其硬件配置為主流配置，安裝專用PC機(jī)誤差校準(zhǔn)軟件。裝置系統(tǒng)軟件工作流程圖見(jiàn)圖2。
[0012]2)程控單相功率源20
程控單相功率源20由信號(hào)源21、電壓功率放大器22和電流功率放大器23構(gòu)成，信號(hào)源21分別與電壓功率放大器22和電流功率放大器23連接；有標(biāo)準(zhǔn)上市產(chǎn)品。
[0013]程控單相功率源20具備RS-232通信接口，能輸出低失真度的正弦波信號(hào)，能實(shí)現(xiàn)任意電壓、電流、相位的獨(dú)立調(diào)整。
[0014]程控單相功率源20可以是分體式，也可以是一體式結(jié)構(gòu)。
[0015]I)信號(hào)源 21
信號(hào)源21是一種常用數(shù)字信號(hào)源，能直接輸出單相電壓和單相電流，通過(guò)RS-232通信接口實(shí)現(xiàn)任意電壓、電流、相位的獨(dú)立調(diào)整。
[0016]2)電壓功率放大器22
電壓功率放大器22是對(duì)信號(hào)源21輸出的交流電壓信號(hào)進(jìn)行功率放大，以滿足單相功率源輸出功率的要求。其工作原理是利用三極管的電流控制作用或場(chǎng)效應(yīng)管的電壓控制作用將輸入信號(hào)的功率進(jìn)行放大。
[0017]3)電流功率放大器23
電流功率放大器23是對(duì)信號(hào)源21輸出的交流電流信號(hào)進(jìn)行功率放大，以滿足單相功率源輸出功率的要求。其工作原理同電壓功率放大器22。
[0018]3)標(biāo)準(zhǔn)單相電能表30
標(biāo)準(zhǔn)單相電能表有標(biāo)準(zhǔn)上市產(chǎn)品。
[0019]標(biāo)準(zhǔn)單相電能表30以內(nèi)置的微處理器為核心，由測(cè)量單元和數(shù)據(jù)處理單元等組成，其準(zhǔn)確度等級(jí)相對(duì)被校表要高出兩個(gè)等級(jí)及以上。
[0020]4)自動(dòng)接、拆線單元40
自動(dòng)接、拆線單元40是自動(dòng)連接到被校單相電能表50接線端的國(guó)內(nèi)電能表檢定裝置生產(chǎn)廠家普遍采用的產(chǎn)品。自動(dòng)接、拆線單元接線器底座上設(shè)有測(cè)試探針組，測(cè)試探針組的位置與載表裝置上待檢電能表接線端子孔組的檢定位置相對(duì)應(yīng)。檢定裝置的測(cè)試探針組接入電能表的接線端子孔組內(nèi)，電能表接線端子的電壓、電流、脈沖接線、多功能接口、485接口分別與外接口相壓接，所有的電能表接線端子被壓，不內(nèi)縮，且接線端子受壓穩(wěn)定、均勻、可靠。
[0021 ] 5)被校單相電能表50
被校單相電能表50是本發(fā)明的工作對(duì)象，以內(nèi)置的微處理器為核心，由測(cè)量單元和數(shù)據(jù)處理單元等組成，除計(jì)量正反向有功電能量外，還具有分時(shí)、階梯電價(jià)等兩種以上功能，并能顯示、存儲(chǔ)電能值。
[0022]6)誤差計(jì)算器60
誤差計(jì)算器有標(biāo)準(zhǔn)上市產(chǎn)品。
[0023]誤差計(jì)算器60用來(lái)輸入標(biāo)準(zhǔn)單相電能表30和被校單相電能表50在各種不同負(fù)荷下的脈沖值，通過(guò)比較計(jì)算出被校單相電能表50的誤差值。
[0024]7)人機(jī)交互觸摸屏70
人機(jī)交互觸摸屏70是用來(lái)接收人體手指的輸入訊號(hào)的感應(yīng)式液晶顯示裝置，當(dāng)屏幕上的圖形按鈕被觸摸時(shí)，屏幕上的觸覺(jué)反饋系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先編程的程式驅(qū)動(dòng)裝置的各個(gè)單元。觸摸屏有標(biāo)準(zhǔn)上市產(chǎn)品。
[0025]8)數(shù)據(jù)輸出模塊80
數(shù)據(jù)輸出模塊80采用通用微型打印機(jī)完成校準(zhǔn)結(jié)果的打印。通用微型打印機(jī)有標(biāo)準(zhǔn)上市廣品。
[0026]二、方法
本方法是利用自助式單相電能表誤差校準(zhǔn)裝置的誤差校準(zhǔn)方法，如圖2，包括下列步
驟:
開(kāi)始O ;
①自助上料1，即客戶將被校單相電能表50放置于本裝置提示的插表座內(nèi)；
②判斷被校單相電能表50的條碼是否讀出2，是則進(jìn)入步驟③，否則跳轉(zhuǎn)到步驟⑦語(yǔ)音提示7 ;
③機(jī)械防護(hù)及自動(dòng)接線3，即透明機(jī)械防護(hù)蓋自動(dòng)封閉被校單相電能表50，自動(dòng)接、拆線單元40自動(dòng)連接被校的電能表50電壓、電流回路及脈沖接線端，是防觸電安全和使誤差校準(zhǔn)順利進(jìn)行的需要；
④自動(dòng)確定校準(zhǔn)方案4，即客戶通過(guò)人機(jī)交互觸摸屏70選擇負(fù)載電流點(diǎn)或啟動(dòng)、潛動(dòng)試驗(yàn)；
⑤誤差校準(zhǔn)5，客戶啟動(dòng)誤差校準(zhǔn)后，裝置通過(guò)PC機(jī)10中的檢測(cè)軟件控制程控單相功率源20輸出幅度和相位均可以調(diào)節(jié)的電壓、電流信號(hào)給單相標(biāo)準(zhǔn)電能表30和被校單相電能表50，單相標(biāo)準(zhǔn)電能表30和被校單相電能表50在各種不同負(fù)荷下的脈沖輸入到誤差計(jì)算器60，誤差計(jì)算器60通過(guò)比較計(jì)算出被校單相電能表誤差值；包括表計(jì)是否有潛動(dòng)的其他試驗(yàn)過(guò)程；
⑥誤差結(jié)果顯示及自動(dòng)拆線6，各種選擇的試驗(yàn)結(jié)束后，觸摸屏70顯示誤差結(jié)果，接、拆線單元40自動(dòng)斷開(kāi)和被校的電能表50的全部連接；
⑦語(yǔ)音提示7，提示客戶誤差校準(zhǔn)結(jié)束，是否需要打印出誤差校準(zhǔn)試驗(yàn)單，取走被校單相電能表50 ;或提示客戶被校的電能表50不符合要求，避免錯(cuò)誤或惡作劇的發(fā)生；
⑧自助下料8，客戶從本裝置的插表座內(nèi)取走被校單相電能表50；
⑨打印輸出結(jié)果并上傳9，數(shù)據(jù)輸出模塊80按客戶要求打印出誤差校準(zhǔn)試驗(yàn)單，PC機(jī)10將誤差校準(zhǔn)的詳細(xì)過(guò)程和結(jié)果保存到數(shù)據(jù)庫(kù)并上傳，便于查詢管理；
結(jié)束10。
【權(quán)利要求】
1.一種自助式單相電能表誤差校準(zhǔn)裝置，包括被校單相電能表(50)； 其特征在于: 設(shè)置有PC機(jī)(10)、程控單相功率源(20)、標(biāo)準(zhǔn)單相電能表(30)、自動(dòng)接、拆線單元(40)、誤差計(jì)算器(60)、人機(jī)交互觸摸屏(70)和數(shù)據(jù)輸出模塊(80)； 程控單相相功率源(20)由信號(hào)源(21)、電壓功率放大器(22)和電流功率放大器(23)組成； 其連接關(guān)系是: PC機(jī)(10)通過(guò)RS-232接口和信號(hào)源(21)相連；信號(hào)源(21)輸出端分別連接電壓功率放大器(22)和電流功率放大器(23)的輸入端；電壓功率放大器(22)的輸出端通過(guò)電壓線(V)并行連接到一只標(biāo)準(zhǔn)單相電能表(30)和一只自動(dòng)接、拆線單元(40)的電壓回路；電流功率放大器(23)的輸出端通過(guò)電流線(I)串行連接到一只標(biāo)準(zhǔn)單相電能表(30)和一只自動(dòng)接、拆線單元(40)的電流回路； 自動(dòng)接、拆線單元(40)連接到一只被校單相電能表(50)的電壓、電流回路； 標(biāo)準(zhǔn)單相電能表(30)和被校單相電能表(50)的脈沖輸出口分別連接到誤差計(jì)算器(60)； PC機(jī)(10)和誤差計(jì)算器(60)相連，用于控制誤差計(jì)算器(60)的工作； PC機(jī)(10)和人機(jī)交互觸摸屏(70)相連，用于吸收和處理人機(jī)交互觸摸屏(70)的輸入信息及顯示校準(zhǔn)結(jié)果； PC機(jī)(10)和數(shù)據(jù)輸出模塊(80)相連，用于數(shù)據(jù)輸出和校準(zhǔn)結(jié)果打印。
2.利用權(quán)利要求1所述自助式單相電能表誤差校準(zhǔn)裝置的誤差校準(zhǔn)方法，其特征在于: 開(kāi)始(O); ①自助上料(I)，即客戶將被校單相電能表(50 )放置于本裝置提示的插表座內(nèi)； ②判斷被校單相電能表(50)的條碼是否讀出(2)，是則進(jìn)入步驟③，否則跳轉(zhuǎn)到步驟⑦語(yǔ)音提示(7); ③機(jī)械防護(hù)及自動(dòng)接線(3)，即透明機(jī)械防護(hù)蓋自動(dòng)封閉被校單相電能表(50 )，自動(dòng)接、拆線單元(40)自動(dòng)連接被校的電能表(50)電壓、電流回路及脈沖接線端，是防觸電安全和使誤差校準(zhǔn)順利進(jìn)行的需要； ④自動(dòng)確定校準(zhǔn)方案(4)，即客戶通過(guò)人機(jī)交互觸摸屏(70)選擇負(fù)載電流點(diǎn)或啟動(dòng)、潛動(dòng)試驗(yàn)； ⑤誤差校準(zhǔn)(5)，客戶啟動(dòng)誤差校準(zhǔn)后，裝置通過(guò)PC機(jī)(10 )中的檢測(cè)軟件控制程控單相功率源(20)輸出幅度和相位均可以調(diào)節(jié)的電壓、電流信號(hào)給單相標(biāo)準(zhǔn)電能表(30)和被校單相電能表(50)，單相標(biāo)準(zhǔn)電能表(30)和被校單相電能表(50)在各種不同負(fù)荷下的脈沖輸入到誤差計(jì)算器(60 )，誤差計(jì)算器60通過(guò)比較計(jì)算出被校單相電能表誤差值；包括表計(jì)是否有潛動(dòng)的其他試驗(yàn)過(guò)程； ⑥誤差結(jié)果顯示及自動(dòng)拆線(6)，各種選擇的試驗(yàn)結(jié)束后，觸摸屏(70)顯示誤差結(jié)果，接、拆線單元(40)自動(dòng)斷開(kāi)和被校的電能表(50)的全部連接； ⑦語(yǔ)音提示(7)，提示客戶誤差校準(zhǔn)結(jié)束，是否需要打印出誤差校準(zhǔn)試驗(yàn)單，取走被校單相電能表(50);或提示客戶被校的電能表(50)不符合要求，避免錯(cuò)誤或惡作劇的發(fā)生；⑧自助下料(8)，客戶從本裝置的插表座內(nèi)取走被校單相電能表(50)； ⑨打印輸出結(jié)果并上傳(9)，數(shù)據(jù)輸出模塊(80)按客戶要求打印出誤差校準(zhǔn)試驗(yàn)單，PC機(jī)(10)將誤差校準(zhǔn)的詳細(xì)過(guò)程和結(jié)果保存到數(shù)據(jù)庫(kù)并上傳，便于查詢管理；
結(jié)束(10)。
【文檔編號(hào)】G01R35/04GK103926553SQ201410166668
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】陳俊, 王作維, 陳莉, 郭雨, 鄧桂平, 郭玥, 余文宙, 張毅斌, 沈怡, 郭楠 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司電力科學(xué)研究院, 鄭州三暉電氣股份有限公司