CN106053953A - 一种高精度电流互感器铁芯分选仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精度电流互感器铁芯分选仪，涉及电学测量技术领域，免去了绕组安装和拆除的繁复工序，节省了工时，提高了工作效率；通过分选装置精确计算待测铁芯性能参数值，提高了测量精度，降低了分选误差。技术方案要点为：励磁回路，测量回路，支撑台和分选装置，在支撑台设置质量测量装置，在励磁回路中施加励磁信号，使测量回路中产生感应信号，分选装置获取待测铁芯质量数值、励磁信号数值和感应信号数值，计算出性能参数值；对比性能参数值与预设合格阈值，判断待测铁芯是否合格，并进行对应显示。本发明主要用于互感器铁芯分选。

Description

一种高精度电流互感器铁芯分选仪
技术领域
本发明涉及电学测量仪器领域，尤其涉及一种高精度电流互感器铁芯分选仪。
背景技术
电流互感器（Current transformer）是电气测量和继电保护中一种常用设备，由铁芯和绕组组成。铁芯损耗是单位质量的铁芯材料在交变磁场作用下所消耗的无效能量，是衡量一个电流互感器性能的关键因素，因此，一般通过测量电流互感器中铁芯的损耗，对其进行分选。
现有技术中铁芯分选方法为：在待测铁芯上绕制初级绕组和次级绕组；采用磁性材料测试仪在待测铁芯的初级绕组施加交流电，使次级绕组上产生感应电压；利用电子称获得待测铁芯的质量；通过损耗公式计算出该待测铁芯的损耗数值；根据计算获得的损耗数值对该待测铁芯进行分选。
上述通过测量铁芯损耗对铁芯进行分选的方法，需要在待测铁芯上绕制初级绕组和次级绕组，并且在测量结束后又需将初级绕组和次级绕组拆除，过程繁复，工作量大，耗费工时，工作效率低；上述方法默认同批次同规格电流互感器的铁芯质量基本相等，故由铁芯损耗计算公式得铁芯损耗与感应电压成正比，根据测量出的感应电压信号判断当前待测铁芯是否合格，但由于励磁电流和感应电压一般为毫伏级，若不经过精确计算，只默认铁芯质量相等，铁芯损耗与感应电压成正比，测量、分选结果存在较大，分选效果差。
发明内容
本发明提供一种高精度电流互感器铁芯分选仪，通过励磁触点和测量触点分别实现了励磁回路和测量回路的简洁连接，免去了绕组安装和拆除的繁复工序，节省了工时，提高了工作效率；通过分选装置精确计算待测铁芯性能参数值，提高了测量精度，降低了分选误差。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
本发明提供一种高精度电流互感器铁芯分选仪，包括：励磁回路，测量回路，支撑台和分选装置。
所述支撑台设置质量测量装置，用于测量待测铁芯的质量数值；所述励磁回路中连接励磁源，所述测量回路中连接测量表；所述支撑台设置励磁触点和测量触点；所述励磁触点连通所述励磁回路，所述测量触点连通所述测量回路；所述励磁源输出励磁电流信号，所述测量表测量所述感应电压信号数值。
所述分选装置由计算单元、判断单元和显示单元组成；所述计算单元获取所述质量数值、所述励磁电流信号数值和所述感应电压信号数值，将所述待测铁芯的性能参数值发送给所述判断单元；所述判断单元获取所述待测铁芯的性能参数值，将分选结果发送给所述显示单元；所述显示单元对所述分选结果进行对应显示。
结合上述，所述的高精度电流互感器铁芯分选仪，所述待测铁芯的性能参数为损耗。
结合上述，所述的高精度电流互感器铁芯分选仪，所述计算单元由A/D转换器和DPS处理器组成。
结合上述，所述的高精度电流互感器铁芯分选仪，所述计算单元获取所述质量数值、所述励磁电流信号数值和所述感应电压信号数值，根据损耗Ps公式：Ps=所述质量数值×所述励磁电流信号数值×所述感应电压信号数值，计算出所述待测铁芯的损耗Ps数值。
结合上述，所述的高精度电流互感器铁芯分选仪，所述判断单元对比所述性能参数值与预设合格阈值，判断所述待测铁芯是否合格，获得分选结果：若所述性能参数值未超出所述预设合格阈值，则所述待测铁芯合格；若所述性能参数值超出所述预设合格阈值，则所述待测铁芯不合格。
结合上述，所述的高精度电流互感器铁芯分选仪，所述显示单元包括：
显示控制模块和提示灯。
结合上述，所述的高精度电流互感器铁芯分选仪， 所述显示控制模块获取所述分选结果，控制所述提示灯的显示颜色：当所述分选结果为合格时，所述显示控制模块控制所述提示灯显示绿色；当所述分选结果为不合格时，所述显示控制模块控制所述提示灯显示红色。
结合上述，所述的高精度电流互感器铁芯分选仪，还包括：测量横杆，固定架和滑轨；
所述励磁回路和所述测量回路均固定在测量横杆上；所述测量横杆通过所述滑轨连接于所述固定架上。
结合上述，所述的高精度电流互感器铁芯分选仪，所述励磁源为交流电源；所述测量表为电压表。
结合上述，所述的高精度电流互感器铁芯分选仪， 所述质量测量装置为电子称。
本发明提供的一种高精度电流互感器铁芯分选仪，包括：励磁回路，测量回路，支撑台和分选装置，在支撑台设置质量测量装置，在励磁回路中施加励磁信号，使测量回路中产生感应信号，分选装置获取待测铁芯质量数值、励磁信号数值和感应信号数值，计算出性能参数值；对比性能参数值与预设合格阈值，判断待测铁芯是否合格，并进行对应显示，相比于现有技术，本发明通过励磁触点和测量触点分别实现了励磁回路和测量回路的简洁连接，免去了绕组安装和拆除的繁复工序，节省了工时，提高了工作效率；通过分选装置精确计算待测铁芯性能参数值，提高了测量精度，降低了分选误差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例1中一种高精度电流互感器铁芯分选仪组成结构示意图；
图2为本发明实施例1中计算单元组成结构示意图；
图3为本发明实施例2中一种高精度电流互感器铁芯分选仪组成结构示意图。
图中，1.励磁回路，11.励磁源，2.测量回路，21.测量表，3.支撑台，31.质量测量装置，32.励磁触点，33.测量触点，4.分选装置，41.计算单元，42.判断单元，43.显示单元，431.显示控制模块，432.提示灯，5.测量横杆，6.固定架，61.滑轨。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例提供一种高精度电流互感器铁芯分选仪，如图1所示，包括：励磁回路1，测量回路2，支撑台3和分选装置4。
所述支撑台3设置质量测量装置31，测量待测铁芯的质量数值；所述励磁回路1中连接励磁源11，所述测量回路2中连接测量表21；所述支撑台3分别设置励磁触点32和测量触点33；所述励磁触点32连通所述励磁回路1，所述测量触点33连通所述测量回路2；所述励磁源11输出励磁信号，使待测铁芯产生感应信号，所述测量表21测量所述感应信号数值。
其中，电流互感器（Current transformer）是依据电磁感应原理工作的，将较大的一次电流转换为较小的二次电流。电流互感器由铁芯和绕组组成，绕组缠绕于铁芯上，绕组分为一次绕组和二次绕组。本实施例中的励磁回路1等效于一次绕组，测量回路2等效于二次绕组，基于电磁感应原理，当励磁回路1中励磁源11输出励磁交流电信号时，测量回路2中就会产生感应电压信号，该感应电压信号由测量表21测得。待测铁芯为电流互感器的铁芯，常见的为空心圆柱体，励磁回路1和测量回路2均穿过待测铁芯空心处。
触点为可拆卸连接装置，一般为U型弹片式，其上部设有X状可导电弹片，用于夹持待连通回路的一端，底部固定连接待连通回路的另一端。例如：连通励磁回路1时：励磁回路1一端已固定连接于励磁触点32底部，只需将励磁回路1的另一端置于励磁触点32上部弹片处夹持住，就可实现励磁回路1的简洁连通。同理，也可实现测量回路2的简洁连通。
基于电磁感应原理，本实施例励磁源11可选用交流电源，测量表21可选用电压表，当励磁源11输出交流电信号时，测量回路2就会产生感应电压信号，测量表21测量感应电压信号数值。
质量测量装置31可选用电子称，安装于支撑台3上表面放置待测铁芯区域，则当待测铁芯放置于支撑台3上时，就可测量出当前待测铁芯的质量。
所述分选装置4由计算单元41、判断单元42和显示单元43组成。
其中，铁芯损耗Ps是单位质量的铁芯材料在交变磁场作用下所消耗的无效能量，是衡量一个电流互感器性能的关键因素，通常通过检测电流互感器铁芯损耗判断该电流互感器是否合格。
如图2所示，计算单元41由A/D转换器和DPS处理器组成，其中，A/D转换器可选用TLC0831，DPS处理器可选用TMS320C6713。计算单元41与质量测量装置31、励磁源11和测量表21连接，获取质量测量装置31测量的质量数值M、励磁源11输出的励磁电流数值I和测量表21测量的感应电压数值U，根据损耗Ps计算公式：Ps=U×I×M，计算出待测铁芯的损耗Ps数值。
判断单元42对比损耗Ps数值与预设损耗合格阈值，判断待测铁芯是否合格。以下将以简单的例子对判断单元42进行说明：
例如：励磁源11输出的励磁电流信号I为10mA，预设损耗合格阈值范围为0—12×10-5,测得铁芯a的感应电压为15mV，质量为401g，铁芯b的感应电压为40mV，质量为400g，铁芯c的感应电压为29mV,质量为500g，通过损耗PS公式计算可得：
铁芯a的损耗PS=10mA×15mV×401g=6×10-5；
铁芯b的损耗PS=10mA×40mV×400g=16×10-5；
铁芯c的损耗PS=10mA×29mV×500g=14.5×10-5。
则：铁芯a的损耗PS=6×10-5未超出预设损耗合格阈值范围为0—12×10-5,铁芯a为合格铁芯；铁芯b的损耗PS=16×10-5超出预设损耗合格阈值范围为0—12×10-5,铁芯b为不合格铁芯；铁芯c的损耗PS=14.5×10-5超出预设损耗合格阈值范围为0—12×10-5,铁芯c为不合格铁芯。
显示单元43由显示控制模块431和提示灯432组成，显示控制模块431获取分选结果，控制提示灯432的显示颜色，例如：当分选结果为合格时，显示控制模块431控制提示灯432显示绿色；当分选结果为不合格时，显示控制模块431控制提示灯432显示红色，以便直观查看分选结果，快速分选。
本发明实施例提供的一种高精度电流互感器铁芯分选仪，包括：励磁回路，测量回路，支撑台和分选装置，在支撑台设置质量测量装置，在励磁回路中施加励磁信号，使测量回路中产生感应信号，分选装置获取待测铁芯质量数值、励磁信号数值和感应信号数值，计算出性能参数值；对比性能参数值与预设合格阈值，判断待测铁芯是否合格，并进行对应显示，相比于现有技术，本发明通过励磁触点和测量触点分别实现了励磁回路和测量回路的简洁连接，免去了绕组安装和拆除的繁复工序，节省了工时，提高了工作效率；通过分选装置精确计算待测铁芯性能参数值，提高了测量精度，降低了分选误差。
实施例2
本发明实施例提供一种高精度电流互感器铁芯分选仪，如图3所示，包括：励磁回路1，测量回路2，支撑台3，分选装置4，测量横杆5和固定架6。
支撑台3设置质量测量装置31，测量待测铁芯的质量数值；所述励磁回路1中连接励磁源11，所述测量回路2中连接测量表21；所述支撑台3分别设置励磁触点32和测量触点33；所述励磁触点32连通所述励磁回路1，所述测量触点33连通所述测量回路2；所述励磁源11输出励磁信号，使待测铁芯产生感应信号，所述测量表21测量所述感应信号数值。
所述分选装置4由计算单元41、判断单元42和显示单元43组成；所述计算单元41获取所述质量数值、所述励磁信号数值和所述感应信号数值，计算出所述待测铁芯的性能参数值；所述判断单元42对比所述性能参数值与预设合格阈值，判断所述待测铁芯是否合格，获得分选结果：若所述性能参数值未超出所述预设合格阈值，则所述待测铁芯合格；若所述性能参数值超出所述预设合格阈值，则所述待测铁芯不合格；所述显示单元43对所述分选结果进行对应显示。
励磁回路1和测量回路2均固定在测量横杆5上；测量横杆5通过所述滑轨61连接于所述固定架6上。
其中，支撑台3、测量横杆5、固定架6以及滑轨61均选用绝缘材质（如木质、塑料等），在使用时将待测铁芯放置于支撑台3上表面的待测铁芯放置区域，按下测量横杆5，使其带动励磁回路1和测量回路2向下移动至励磁触点32和测量触点33处，分别连通励磁回路1和测量回路2，代替了励磁回路1和测量回路2的手动连通，操作简单，节省工时。
此处需要说明：本实施例对励磁回路1，测量回路2，支撑台3和分选装置4相关说明将不再赘述，可参考实施例1中对应内容。
本发明实施例提供的一种高精度电流互感器铁芯分选仪，包括：励磁回路，测量回路，支撑台和分选装置，在支撑台设置质量测量装置，在励磁回路中施加励磁信号，使测量回路中产生感应信号，分选装置获取待测铁芯质量数值、励磁信号数值和感应信号数值，计算出性能参数值；对比性能参数值与预设合格阈值，判断待测铁芯是否合格，并进行对应显示，相比于现有技术，本发明通过励磁触点和测量触点分别实现了励磁回路和测量回路的简洁连接，免去了绕组安装和拆除的繁复工序，节省了工时，提高了工作效率；通过分选装置精确计算待测铁芯性能参数值，提高了测量精度，降低了分选误差。
进一步的，本发明实施例增设了测量横杆和固定架，实现了励磁回路和测量回路的自动连接，节省了工时。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种高精度电流互感器铁芯分选仪，其特征在于，包括：励磁回路（1），测量回路（2），支撑台（3）和分选装置（4）；
所述支撑台（3）设置质量测量装置（31），用于测量待测铁芯的质量数值；所述励磁回路（1）中连接励磁源（11），所述测量回路（2）中连接测量表（21）；所述支撑台（3）设置励磁触点（32）和测量触点（33）；所述励磁触点（32）连通所述励磁回路（1），所述测量触点（33）连通所述测量回路（2）；所述励磁源（11）输出励磁电流信号，所述测量表（21）测量所述感应电压信号数值；
所述分选装置（4）由计算单元（41）、判断单元（42）和显示单元（43）组成；所述计算单元（41）获取所述质量数值、所述励磁电流信号数值和所述感应电压信号数值，将所述待测铁芯的性能参数值发送给所述判断单元（42）；所述判断单元（42）获取所述待测铁芯的性能参数值，将分选结果发送给所述显示单元（43）；所述显示单元（43）对所述分选结果进行对应显示。
2.根据权利要求1所述的高精度电流互感器铁芯分选仪，其特征在于：
所述待测铁芯的性能参数为损耗。
3.根据权利要求1所述的高精度电流互感器铁芯分选仪，其特征在于：
所述计算单元（41）由A/D转换器和DPS处理器组成。
4.根据权利要求1所述的高精度电流互感器铁芯分选仪，其特征在于：
所述计算单元（41）获取所述质量数值、所述励磁电流信号数值和所述感应电压信号数值，根据损耗Ps公式：Ps=所述质量数值×所述励磁电流信号数值×所述感应电压信号数值，计算出所述待测铁芯的损耗Ps数值。
5.根据权利要求1所述的高精度电流互感器铁芯分选仪，其特征在于：
所述判断单元（42）对比所述性能参数值与预设合格阈值，判断所述待测铁芯是否合格，获得分选结果：若所述性能参数值未超出所述预设合格阈值，则所述待测铁芯合格；若所述性能参数值超出所述预设合格阈值，则所述待测铁芯不合格。
6.根据权利要求1所述的高精度电流互感器铁芯分选仪，其特征在于，所述显示单元（43）包括：
显示控制模块（431）和提示灯（432）。
7.根据权利要求6所述的高精度电流互感器铁芯分选仪，其特征在于：
所述显示控制模块（431）获取所述分选结果，控制所述提示灯（432）的显示颜色：当所述分选结果为合格时，所述显示控制模块（431）控制所述提示灯（432）显示绿色；当所述分选结果为不合格时，所述显示控制模块（431）控制所述提示灯（432）显示红色。
8.根据权利要求1所述的高精度电流互感器铁芯分选仪，其特征在于，还包括：测量横杆（5），固定架（6）和滑轨（61）；
所述励磁回路（1）和所述测量回路（2）均固定在测量横杆（5）上；所述测量横杆（5）通过所述滑轨（61）连接于所述固定架（6）上。
9.根据权利要求1所述的高精度电流互感器铁芯分选仪，其特征在于：
所述励磁源（11）为交流电源；所述测量表（21）为电压表。
10.根据权利要求1所述的高精度电流互感器铁芯分选仪，其特征在于：
所述质量测量装置（31）为电子称。
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