CN107063544B - 一种恒定重力原理的插拔力测定装置及测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种恒定重力原理的插拔力测定装置及测定方法，所述测定装置包括基板和设置于基板上的表箱支架机构、表箱位置调整台、电能表加载固定调节机构、压力传感器、光电开关和电控箱，其中，该表箱支架机构，用于固定被测表箱和所述压力传感器；该表箱位置调整台，用于带动所述表箱支架机构运动，从而调整被测表箱的位置；该电能表加载固定调节机构，用于固定被测电能表和光电开关，在电控箱的控制下带动被测电能表移动，对所述被测电能表加载压力，实现插拔力测量；该压力传感器，用于测量被测电能表的插入力和拔出力；该光电开关，用于检测被测电能表是否插入到位。与现有技术相比，本发明具有使用方便、安全性高等优点。

Description

一种恒定重力原理的插拔力测定装置及测定方法

技术领域

本发明涉及低压成套设备计量检测领域，特别涉及对低压计量箱的接插件插拔力进行检测的自动化装置，尤其是涉及一种恒定重力原理的插拔力测定装置及测定方法。

背景技术

随着国家电网公司“大营销”体系的快速完善，用户用电安全的重要性与日俱增。在智能电网技术不断发展的过程中，一种新型的采用过盈配合接插件应运而生。由于接插件采用一体化插拔技术，不再采用传统的螺钉拧紧的方式，一定程度上简化了现场新装、更换和维修电能表的工作程序，但由于没有带电插拔的结构和相关保护措施，导致现场工作时仍需进行断电后操作，给用电客户带来了极大的不便；如强行带电插拔，则会带来人身安全风险。

目前，在国家电网企业标准Q/GDW 11008-2013《低压计量箱技术规范》中，明确提出了过盈配合接插件的定义并推荐使用，同时要求对其插拔力进行测试。明确提出单相电能表接插件插入力不大于300N，拔出力不大于500N；三项电能表接插件插入力不大于525N，拔出力不大于750N。过盈配合接插件在GB7251低压成套开关设备系列标准中也具有较大的应用前景。目前尚没有专门用于低压计量箱中电能表接插件测试的相关技术方案，也没有使用恒力重力作为测量原理的测定实现方法。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种恒定重力原理的插拔力测定装置及测定方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种恒定重力原理的插拔力测定装置，包括基板和设置于基板上的表箱支架机构、表箱位置调整台、电能表加载固定调节机构、压力传感器、光电开关和电控箱，所述电控箱分别连接表箱位置调整台、电能表加载固定调节机构、压力传感器和光电开关，其中，

该表箱支架机构，用于固定被测表箱和所述压力传感器；

该表箱位置调整台，用于带动所述表箱支架机构运动，从而调整被测表箱的位置；

该电能表加载固定调节机构，用于固定被测电能表和光电开关，在电控箱的控制下带动被测电能表移动，对所述被测电能表加载压力，实现插拔力测量；

该压力传感器，用于测量被测电能表的插入力和拔出力；

该光电开关，用于检测被测电能表是否插入到位。

所述表箱支架机构包括直线轴承和表箱挂板，所述直线轴承设置于表箱位置调整台上，所述表箱挂板滑动设置于直线轴承上，所述压力传感器与表箱挂板连接。

所述压力传感器与安装于表箱挂板上的被测表箱中心线位于同一垂直线。

所述表箱挂板上设置多个螺纹孔，所述被测表箱通过安装于所述螺纹孔的挂销设置于表箱挂板上。

所述表箱位置调整台为与电控箱连接的十字平移台，该十字平移台周围设有定位挡板。

所述电能表加载固定调节机构包括立柱光轴、电能表加载横梁、电能表固定组件、升降丝杠和升降驱动电机，所述电能表加载横梁和电能表固定组件设置于立柱光轴上，所述电能表加载横梁、升降丝杠、升降驱动电机和电控箱依次连接。

所述电能表固定组件包括滑动支架、电能表固定框和电能表夹紧件，所述滑动支架滑动设置于立柱光轴上，所述电能表固定框与滑动支架固定连接，所述电能表夹紧件设置于电能表固定框侧面，被测电能表安装入电能表固定框后，电能表夹紧件锁紧被测电能表。

所述升降丝杠还连接有升降手轮。

一种基于所述的插拔力测定装置的恒定重力原理的插拔力测定方法，包括以下步骤：

1)将带有被测电能表的被测表箱安装于表箱支架机构上；

2)调整被测表箱和电能表固定组件的相对位置，使被测电能表与电能表固定组件实现一体化连接；

3)升降丝杠带动电能表加载横梁移动，从而推动电能表固定组件移动，将被测电能表从被测表箱中拔出，通过压力传感器采集拔出力；

4)在电能表固定组件上加载砝码，升降丝杠带动电能表加载横梁移动，被测电能表插入被测表箱中，通过光电开关检测被测电能表是否插入到位，若是，则通过压力传感器采集插入力，若否，则重新执行步骤4)。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明使用重力砝码的方式，由加载机构向电能表施加压力，并通过压力传感器测试实际施加的力值，使用方便，安全性高。

(2)本发明将压力传感器和被测表箱的中心设置于同一垂直线，可最大限度的模拟现实使用过程中的插拔力。

(3)区别于传统的位移施力，本发明采用自然重力的方式，能够更真实的测量静摩擦力，更符合插拔力的测定目标。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明表箱支架机构的结构示意图；

图4为本发明表箱位置调整台的结构示意图；

图5为本发明电能表固定组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1-图5所示，本实施例提供一种恒定重力原理的插拔力测定装置，包括基板1和设置于基板1上的表箱支架机构2、表箱位置调整台3、电能表加载固定调节机构4、压力传感器6、光电开关和电控箱，电控箱分别连接表箱位置调整台、电能表加载固定调节机构、压力传感器6和光电开关，其中，表箱支架机构2用于固定被测表箱5和压力传感器6；表箱位置调整台3用于带动表箱支架机构运动，从而调整被测表箱5的位置；电能表加载固定调节机构4用于固定被测电能表和光电开关，在电控箱的控制下带动被测电能表移动，对被测电能表加载压力，实现插拔力测量；压力传感器6用于测量被测电能表的插入力和拔出力；光电开关用于检测被测电能表是否插入到位。

如图2所示，表箱支架机构2包括直线轴承202和表箱挂板201，直线轴承202设置于表箱位置调整台3上，表箱挂板201滑动设置于直线轴承202上，压力传感器6与表箱挂板201连接。表箱支架机构2用来固定表箱、承载加载在表箱上的重力、测量实际的加载力等，表箱支架机构2在表箱位置调整台3上实现XY方向调整位置。

压力传感器6与安装于表箱挂板201上的被测表箱5中心线位于同一垂直线，可最大限度的模拟现实使用过程中的插拔力。

表箱挂板201上设置多个螺纹孔，被测表箱5通过安装于螺纹孔的挂销设置于表箱挂板201上。使用时根据不同表箱在表箱挂板201上安装好挂销，可适用于多种表箱。表箱挂板可以上下自由移动，并由压力传感器承载，以便测量实际加载的压力。

如图3所示，表箱位置调整台3为与电控箱连接的十字平移台，该十字平移台周围设有定位挡板。表箱位置调整台3起着承载表箱压力、调整表箱位置的功能。本实施例中，十字平移台在X方向有效行程为200mm，Y方向有效行程为100mm，带有定位挡板，通过调整X、Y方向的定位挡板，适应不同大小的表箱，使表箱插头与电能表插座之间精确配合。每个方向的移动使用滚珠丝杠301，通过电机或手轮摇柄进行调整。

电能表加载固定调节机构4包括立柱光轴407、电能表加载横梁401、电能表固定组件、升降丝杠402和升降驱动电机，电能表加载横梁401和电能表固定组件设置于立柱光轴407上，电能表加载横梁401、升降丝杠402、升降驱动电机和电控箱依次连接。

如图4所示，电能表固定组件包括滑动支架404、电能表固定框405和电能表夹紧件406，滑动支架404滑动设置于立柱光轴407上，电能表固定框405与滑动支架404固定连接，电能表夹紧件406设置于电能表固定框405侧面，被测电能表安装入电能表固定框405后，电能表夹紧件406锁紧被测电能表。电能表背面向前，紧贴电能表固定框405的左上角固定，通过右侧的电能表夹紧件406夹紧。该组件的自身重量提供350N的压力，如果需要更大压力，可以在上方手工加载砝码。

本发明的另一实施例中，升降丝杠402还连接有升降手轮403，实现手动升降调节。

基于上述插拔力测定装置的恒定重力原理的插拔力测定方法，本实施例中，被测表箱为低压计量箱，包括以下步骤：

1)将低压计量箱按正常使用情况，将带有被测电能表的低压计量箱安装于表箱支架机构上，保持箱体和安装背板处于同一垂直线；

2)调整电能表固定框位置，目测与低压计量箱内电能表位置处于同一水平线；

3)控制表箱位置调整台带动低压计量箱平移，同时调整电能表固定框上下位置，完成电能表的固定；

4)通过电能表夹紧件调节电能表固定框两端的压紧力，完成电能表框和电能表的一体化连接；

5)升降丝杠带动电能表加载横梁移动，从而推动电能表固定组件移动，将被测电能表从被测表箱中拔出，通过压力传感器采集拔出力；

6)在电能表固定组件上加载砝码，本实施例中，砝码加整体平台的总重量为500N和750N两种方案；

7)控制升降丝杠带动电能表加载横梁移动，撤下电能表加载横梁，砝码和整体平台的全部质量通过电能表固定框进行施加；

8)被测电能表插入被测表箱中，通过光电开关检测被测电能表是否插入到位，若是，则通过压力传感器采集插入力，若否，则返回步骤6)。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种恒定重力原理的插拔力测定装置，其特征在于，包括基板和设置于基板上的表箱支架机构、表箱位置调整台、电能表加载固定调节机构、压力传感器、光电开关和电控箱，所述电控箱分别连接表箱位置调整台、电能表加载固定调节机构、压力传感器和光电开关，其中，

该表箱支架机构，用于固定被测表箱和所述压力传感器；

该表箱位置调整台，用于带动所述表箱支架机构运动，从而调整被测表箱的位置；

该电能表加载固定调节机构，用于固定被测电能表和光电开关，在电控箱的控制下带动被测电能表移动，对所述被测电能表加载压力，实现插拔力测量；

该压力传感器，用于测量被测电能表的插入力和拔出力；

该光电开关，用于检测被测电能表是否插入到位；

所述表箱支架机构包括直线轴承和表箱挂板，所述直线轴承设置于表箱位置调整台上，所述表箱挂板滑动设置于直线轴承上，所述压力传感器与表箱挂板连接；

所述电能表加载固定调节机构包括立柱光轴、电能表加载横梁、电能表固定组件、升降丝杠和升降驱动电机，所述电能表加载横梁和电能表固定组件设置于立柱光轴上，所述电能表加载横梁、升降丝杠、升降驱动电机和电控箱依次连接；

所述电能表固定组件包括滑动支架、电能表固定框和电能表夹紧件，所述滑动支架滑动设置于立柱光轴上，所述电能表固定框与滑动支架固定连接，所述电能表夹紧件设置于电能表固定框侧面，被测电能表安装入电能表固定框后，电能表夹紧件锁紧被测电能表；

控制升降丝杠带动电能表加载横梁移动，撤下电能表加载横梁，砝码和整体平台的全部质量通过电能表固定框进行施加。

2.根据权利要求1所述的恒定重力原理的插拔力测定装置，其特征在于，所述压力传感器与安装于表箱挂板上的被测表箱中心线位于同一垂直线。

3.根据权利要求1所述的恒定重力原理的插拔力测定装置，其特征在于，所述表箱挂板上设置多个螺纹孔，所述被测表箱通过安装于所述螺纹孔的挂销设置于表箱挂板上。

4.根据权利要求1所述的恒定重力原理的插拔力测定装置，其特征在于，所述表箱位置调整台为与电控箱连接的十字平移台，该十字平移台周围设有定位挡板。

5.根据权利要求1所述的恒定重力原理的插拔力测定装置，其特征在于，所述升降丝杠还连接有升降手轮。

6.一种基于权利要求1所述的插拔力测定装置的恒定重力原理的插拔力测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将带有被测电能表的被测表箱安装于表箱支架机构上；

2）调整被测表箱和电能表固定组件的相对位置，使被测电能表与电能表固定组件实现一体化连接；

3）升降丝杠带动电能表加载横梁移动，从而推动电能表固定组件移动，将被测电能表从被测表箱中拔出，通过压力传感器采集拔出力；

4）在电能表固定组件上加载砝码，升降丝杠带动电能表加载横梁移动，被测电能表插入被测表箱中，通过光电开关检测被测电能表是否插入到位，若是，则通过压力传感器采集插入力，若否，则重新执行步骤4）。