CN106066426B - 一种智能化电流互感器铁芯分选仪 - Google Patents

一种智能化电流互感器铁芯分选仪 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能化电流互感器铁芯分选仪，涉及电学测量仪器领域，通过触点分别实现了励磁回路和测量回路的简洁连通；而且增设了机械臂以及相应的控制器，实现了待测铁芯自动抓取、归类，免去了绕组人工安装和拆除、待测铁芯人工放置的繁复工序，节省了工时，提高了工作效率。技术方案要点为：机械臂，控制器，励磁回路，测量回路，励磁回路中连接励磁源，测量回路中连接测量表，测量架以及固定架。本发明主要用于互感器铁芯分选。

Description

一种智能化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，尤其涉及一种智能化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，需要人工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；测量前需要人工将待测铁芯放置在测量平台上，测量、分选后又需要人工将待测铁芯放入对应的类别处，过程繁复，工作量大，耗费工时，工作效率低。
发明内容
本发明提供一种智能化电流互感器铁芯分选仪，不仅通过触点分别实现了励磁回路和测量回路的简洁连通；而且增设了机械臂以及相应的控制器，实现了待测铁芯自动抓取、归类，免去了绕组人工安装和拆除、待测铁芯人工放置的繁复工序，节省了工时，提高了工作效率。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
本发明提供一种智能化电流互感器铁芯分选仪，包括：机械臂，控制器，励磁回路，测量回路，所述励磁回路中连接励磁源，所述测量回路中连接测量表；所述励磁回路和所述测量回路均固定在测量架上，所述测量架滑动连接于固定架。
所述机械臂由固定杆、方向杆和机械爪组成，所述控制器根据工作周期控制所述方向杆带动所述机械爪抓取待测铁芯，并将所述待测铁芯放置于测量台预定位置；所述控制器根据所述工作周期控制所述测量架向下移动至测量台，所述测量台上设有触点，通过所述触点连通所述励磁回路和所述测量回路；所述励磁源输出励磁信号，所述测量表测量所述感应信号，以便根据所述感应信号数值对所述待测铁芯进行分选。
结合上述，所述的智能化电流互感器铁芯分选仪，还包括：智能判断装置；
所述智能判断装置与所述测量表连接，获取所述感应信号数值，并对比所述感应信号数值与标准范围，得到所述待测铁芯分选结果。
结合上述，所述的智能化电流互感器铁芯分选仪，包括：
所述控制器与所述智能判断装置连接，获取所述分选结果，并控制所述机械臂将所述待测铁芯放置于对应收集装置中。
结合上述，所述的智能化电流互感器铁芯分选仪，包括：
所述机械臂采用非导电材料。
结合上述，所述的智能化电流互感器铁芯分选仪，包括：
所述测量架通过滑轨连接于固定架。
结合上述，所述的智能化电流互感器铁芯分选仪，包括：
所述励磁源为交流电源，所述测量表为电压表。
结合上述，所述的智能化电流互感器铁芯分选仪，包括：
所述励磁信号为交流电信号，所述感应信号为电压信号。
结合上述，所述的智能化电流互感器铁芯分选仪，包括：
所述触点内嵌于所述测量台中。
结合上述，所述的智能化电流互感器铁芯分选仪，包括：
所述智能判断装置对比所述感应信号数值与标准范围，得到所述待测铁芯分选结果：若所述感应信号数值未超出所述标准范围，则所述待测铁芯合格；若所述感应信号数值超出所述标准范围，则所述待测铁芯不合格。
结合上述，所述的智能化电流互感器铁芯分选仪，包括：
多个所述触点，且所述触点数目与所述励磁回路和所述测量回路对应。
本发明提供一种智能化电流互感器铁芯分选仪，包括：机械臂，控制器，励磁回路，测量回路，励磁回路中连接励磁源，测量回路中连接测量表，测量架以及固定架，不仅通过触点分别实现了励磁回路和测量回路的简洁连通；而且增设了机械臂以及控制器，实现了待测铁芯自动抓取、归类，免去了绕组人工安装和拆除、待测铁芯人工放置等繁复工序，节省了工时，提高了工作效率。
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中一种智能化电流互感器铁芯分选仪结构组成示意图；
图2为本发明实施例1中测量台组成结构示意图；
图3为本发明实施例2中一种智能化电流互感器铁芯分选仪结构组成示意图。
图中，1.机械臂，11.固定杆，12.方向杆，13.机械爪，2.控制器，3.励磁回路，31.励磁源，4.测量回路，41.测量表，5.测量架，6.固定架，61.滑轨，7.测量台，8.触点，9.智能判断装置。
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智能化电流互感器铁芯分选仪，如图1所示，包括：机械臂1，控制器2，励磁回路3，测量回路4，所述励磁回路3中连接励磁源31，所述测量回路4中连接测量表41；所述励磁回路3和所述测量回路4均固定在测量架5上，所述测量架5滑动连接（如：滑轨）于固定架6。
其中，为了减少机械臂1对测量、分选结果的影响，机械臂1一般选用非导电材料，本实施例此处对其具体材料不做任何限制，即能满足本发明机械臂1的功能及其要求的材料，例如：塑料、橡胶等，均在本发明的保护范围内。同理，本发明测量架5、固定架6、测量台7均选用绝缘材质。
如图1所示，机械臂1安装在固定架6一侧外表面，机械臂1由固定杆11、方向杆12和机械爪13组成，固定杆11用于支撑方向杆12，方向杆12一端通过活动连接装置（如：轴承、齿轮等方式）连接在固定杆11上，方向杆12为可折叠旋转杆，方向杆12另一端连接机械爪13，机械爪13用于抓取待测铁芯，具体地，在抓取时，方向杆12带动机械爪13移动至待测铁芯处，使机械爪13抓取待测铁芯。其中，方向杆12由控制器2控制，以下将进行详细说明。
控制器2是本发明是的核心器件，主要用于协调、控制测量架5和方向杆12的工作状态，工作周期为测量架5和方向杆12完成单次工作动作的时间间隔，一般的，方向杆12工作开始时刻先于测量架5，以便在方向杆12带动机械爪13将待测铁芯放置于测量台7之后，测量架5向下移动至测量台7，连通励磁回路3和测量回路4，进行测量、分选。
基于电磁感应原理，励磁源31为交流电流源，相应的，励磁信号为交流电流信号，感应信号为感应电压信号。测量表41为电压表。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，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。铁芯损耗计算公式为：Ps=U×I×M,式中，I为励磁电流数值；U为感应电压数值，M为待测铁芯质量，即铁芯损耗Ps为励磁电流I、感应电压U和待测铁芯质量M的乘积。一般的，励磁源31输出的励磁电流信号I为固定值，又同批次同规格电流互感器的铁芯质量M数值基本相等，则由铁芯损耗计算公式可得：铁芯损耗Ps与感应电压U成正比，因此可根据测量出的感应电压信号U判断当前待测铁芯是否合格。
如图2所示，测量台7上设有触点8，为了保证触点8的稳定性即及时、准确连通回路，触点8内嵌于测量台7中。触点8为可拆卸连通装置，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3时：励磁回路3一端已固定连接于触点3底部，只需将励磁回路3的另一端置于触点8上部弹片处夹持住，就可实现励磁回路3的简洁连通。同理，也可实现测量回路4的简洁连通。
在励磁回路3和测量回路4连通之后，励磁源31输出交流励磁信号，使待测铁芯产生感应电压信号，测量表41测量感应电压信号，对比感应电压信号的具体数值与合格阈值，就可判断当前待测铁芯是否合格。例如：A批次电流互感器铁芯的预设合格阈值范围为0mV—30mV，测得铁芯a的感应电压为15mV，铁芯b的感应电压为40mV，则铁芯a的感应电压15mV处于预设合格阈值范围0mV—30mV之内，即未超出所述预设合格阈值范围，则铁芯a为合格铁芯。铁芯b的感应电压为40mV超出预设合格阈值范围0mV—30mV,则铁芯b为不合格铁芯。上述对比感应电压信号的具体数值与合格阈值，判断当前待测铁芯是否合格一般通过人工判断完成。
本发明提供一种智能化电流互感器铁芯分选仪，包括：机械臂，控制器，励磁回路，测量回路，励磁回路中连接励磁源，测量回路中连接测量表，测量架以及固定架，不仅通过触点分别实现了励磁回路和测量回路的简洁连通；而且增设了机械臂以及控制器，实现了待测铁芯自动抓取、归类，免去了绕组人工安装和拆除、待测铁芯人工放置等繁复工序，节省了工时，提高了工作效率。
实施例2
本发明实施例提供一种智能化电流互感器铁芯分选仪，如图3所示，包括：机械臂1，控制器2，励磁回路3，测量回路4，所述励磁回路3中连接励磁源31，所述测量回路4中连接测量表41；所述励磁回路3和所述测量回路4均固定在测量架5上，所述测量架5滑动连接于固定架6。
所述机械臂1由固定杆11、方向杆12和机械爪13组成，所述控制器2根据工作周期控制所述方向杆12带动所述机械爪13抓取待测铁芯，并将所述待测铁芯放置于测量台7预定位置；所述控制器2根据所述工作周期控制所述测量架5向下移动至测量台7，所述测量台7上设有触点8，通过所述触点8连通所述励磁回路3和所述测量回路4；所述励磁源31输出励磁信号，使待测铁芯产生感应信号，所述测量表41测量所述感应信号，以便根据所述感应信号数值对所述待测铁芯进行分选。
进一步的，还包括：智能判断装置9；
所述智能判断装置9与所述测量表41连接，获取所述感应信号数值，并对比所述感应信号数值与标准范围，得到所述待测铁芯分选结果。
其中，智能判断装置9可选用数字比较器，对比感应电压数值与预设合格阈值，得到当前待测铁芯分选结果：若感应电压数值未超出预设合格阈值，则待测铁芯合格，输出高电平；若感应电压数值超出预设合格阈值，则待测铁芯不合格，输出低电平。控制器2与智能判断装置9连接，获取分选结果，并控制机械臂1将待测铁芯放置于对应收集装置中。以下将以简单的例子对智能判断装置9自动对比判断以及控制器2控制机械臂1自动归类进行说明：
例如：智能判断装置9选用数字比较器，A批次电流互感器铁芯的预设合格阈值范围为0mV—30mV，即智能判断装置9判断的标准范围为0mV—30mV。测量表41测得铁芯a的感应电压为15mV，铁芯b的感应电压为40mV，智能判断装置9获取铁芯a和铁芯b的感应电压数值与标准范围进行对比、判断：铁芯a的感应电压15mV处于标准范围0mV—30mV之内，即未超出标准范围，则铁芯a为合格铁芯，输出高电平。铁芯b的感应电压为40mV超出标准范围0mV—30mV,则铁芯b为不合格铁芯，输出低电平。控制器2获取智能判断装置9输出的分选结果，即电平信息，控制机械臂1将待测铁芯放置于对应收集装置中：铁芯a的分选结果为高电平，将铁芯a放置于合格铁芯传送带上，传至合格品存放处；铁芯b的分选结果为低电平，将铁芯b放置于不合格铁芯传送带上，传至不合格品存放处。
此处需要说明的是:本实施例中对机械臂1，控制器2，励磁回路3，测量回路4，测量架5，固定架6，测量台7以及触点8将不再进行赘述，可参照实施例1中对应内容。
本发明提供一种智能化电流互感器铁芯分选仪，包括：机械臂，控制器，励磁回路，测量回路，励磁回路中连接励磁源，测量回路中连接测量表，测量架以及固定架，不仅通过触点分别实现了励磁回路和测量回路的简洁连通；而且增设了机械臂以及控制器，实现了待测铁芯自动抓取、归类，免去了绕组人工安装和拆除、待测铁芯人工放置等繁复工序，节省了工时，提高了工作效率。
进一步的，本发明实施例增设了智能判断装置，实现了铁芯分选判断、归类放置的自动化，代替了人工，进一步提高了本发明的智能化水平，提高了工作效率。
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 (5)

1.一种智能化电流互感器铁芯分选仪，其特征在于，包括：机械臂（1），控制器（2），励磁回路（3），测量回路（4），所述励磁回路（3）中连接励磁源（31），所述测量回路（4）中连接测量表（41）；所述励磁回路（3）和所述测量回路（4）均固定在测量架（5）上，所述测量架（5）滑动连接于固定架（6）；
所述机械臂（1）由固定杆（11）、方向杆（12）和机械爪（13）组成，所述控制器（2）根据工作周期控制所述方向杆（12）带动所述机械爪（13）抓取待测铁芯，并将所述待测铁芯放置于测量台（7）预定位置；所述控制器（2）根据所述工作周期控制所述测量架（5）向下移动至测量台（7），所述测量架（5）通过滑轨（61）连接于固定架（6），所述测量台（7）上设有触点（8），所述触点（8）内嵌于所述测量台（7）中，多个所述触点（8）所述触点（8）数目与所述励磁回路（3）和所述测量回路（4）对应，通过所述触点（8）分别连通所述励磁回路（3）和所述测量回路（4）；所述励磁源（31）输出励磁信号，所述测量表（41）测量感应信号，以便根据所述感应信号数值对所述待测铁芯进行分选；
所述触点（8）为可拆卸连接装置，为U型弹片式，其上部设有X状可导电弹片，励磁回路（3）一端固定连接于触点（8）底部，只需将励磁回路（3）的另一端置于触点（8）上部的弹片处夹持住，以实现励磁回路（3）的连通；测量回路（4）结构与通励磁回路（3）结构一致；
还包括：智能判断装置（9）；所述智能判断装置（9）与所述测量表（41）连接，获取所述感应信号数值，并对比所述感应信号数值与标准范围，得到所述待测铁芯分选结果；所述控制器（2）与所述智能判断装置（9）连接，获取所述分选结果，并控制所述机械臂（1）将所述待测铁芯放置于对应收集装置中。
2.根据权利要求1所述的智能化电流互感器铁芯分选仪，其特征在于：
所述机械臂（1）采用非导电材料。
3.根据权利要求1所述的智能化电流互感器铁芯分选仪，其特征在于：
所述励磁源（31）为交流电源，所述测量表（41）为电压表。
4.根据权利要求1所述的智能化电流互感器铁芯分选仪，其特征在于：
所述励磁信号为交流电信号，所述感应信号为电压信号。
5.根据权利要求1所述的智能化电流互感器铁芯分选仪，其特征在于：
所述智能判断装置（9）对比所述感应信号数值与所述标准范围，得到所述待测铁芯分选结果：若所述感应信号数值未超出所述标准范围，则所述待测铁芯合格；若所述感应信号数值超出所述标准范围，则所述待测铁芯不合格。
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