CN107478258A - 一种便携式表计检定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式表计检定装置，包括机箱，机箱内设有挂表架，挂表架下部为表位，表位通过接表座与检定模块通信；检定模块包括程控功率源，程控功率源与标准采集终端和接表座连接，标准采集终端和接表座都与误差计算器连接，误差计算器与上位机通信；接表座接线器底座上设有测试探针组，测试探针组的位置与载表装置上待检采集终端接线端子孔组的检定位置相对应，待检采集终端接线端子的电压、电流、脉冲接线、多功能接口、485接口分别与外接口相压接。标准化设计，检定装置内各单元和设备采用标准化结构，方便系统扩展、运行维护、故障隔离、应急作业等工作，各模块需进行优化设计并在各种应急作业情况下各种处理。

Description

一种便携式表计检定装置

技术领域

本发明涉及表计检定装置技术领域，尤其涉及一种便携式表计检定装置。

背景技术

近年来，随着表计技术的飞速发展，智能表计得到了大规模地推广与应用，这使的表计的全自动检定成为可能，智能表计自动检定系统的研究与建设势在必行。由于各种检定场合的限制和检定需求的不同，表计检测项目和测试点比较繁杂，结构和元器件不统一，给检定人员带来较多工作不便，大大增加了工作强度。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种便携式表计检定装置，检定装置内各单元和设备采用标准化结构，方便系统扩展、运行维护、故障隔离、应急作业等工作。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种便携式表计检定装置，包括机箱，所述机箱内设有挂表架，挂表架下部为表位，所述表位通过接表座与检定模块通信；

所述检定模块包括程控功率源，所述程控功率源与标准采集终端和所述接表座连接，所述标准采集终端和所述接表座都与误差计算器连接，所述误差计算器与上位机通信；

所述接表座接线器底座上设有测试探针组，测试探针组的位置与载表装置上待检采集终端接线端子孔组的检定位置相对应，待检采集终端接线端子的电压、电流、脉冲接线、多功能接口、485接口分别与外接口相压接。

所述挂表架设有是三个，分别用于挂接专变采集终端、集中器I型、集中器II型。

所述程控功率源包括信号源，所述信号源接受所述上位机的控制，所述信号源的输出连接电源功率放大器和电流功率放大器，所述电源功率放大器和电流功率放大器的输出连接标准采集终端和接表座。

所述标准采集终端与电流互感器设计成共用的形式，输出20mA的电流用于标准采集终端电流采样，电流互感器采用100A穿心1匝。

所述误差计算器包括波形合成主控板，所述波形合成主控板采用ARM单片机作为主控芯片，波形合成板通过RS232与显控终端连接，通过CAN总线与误差计算板连接，通过RS232与标准采集终端连接，还设有误差反馈板，所述误差反馈板采用直流反馈。

所述误差计算板采用3片LM3S2139芯片，同时计算电能误差和时钟误差，误差计算板通过CAN总线与波形合成板、主控板连接。

波形合成板和误差反馈板运放用±15V电源通过DC-DC电源由单电源转换产生，然后由LDO稳压到±12V为运放供电。

标准采集终端和波形合成板上的运放采用双运放OPA2188。

所述显控终端通过RS485接口与按键电路板连接，键盘电路板为主机，显控终端为从机，键盘电路板与显控终端通讯波特率为9600。

所述误差计算器接受GPS卫星信号作为标准的时间基准为表计进行授时操作，能够对表计进行走字操作。

本发明的有益效果：

1、标准化设计，检定装置内各单元和设备采用标准化结构，方便系统扩展、运行维护、故障隔离、应急作业等工作，各模块需进行优化设计并在各种应急作业情况下各种处理。

2、模块化设计，系统整体装置能够进行模块化设计，各个模块能够灵活拆分，有效组合，能够根据实际情况进行组合和配置。

3、便携式设计，系统整体装置满足便携式设计要求，能够进行现场电能表检测，方便检测。

装置主要的技术参数：

附图说明

图1为本发明整体结构图；

图2为检定模块结构示意图。

其中，1.提手，2.检定模块，3.机箱，4.挂表架，5.表位，6.接表座。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种便携式表计检定装置，包括：机箱3，设置在所述机箱3内3个挂表架4，3个挂表架4中可承载三只不同的表型：兼容专变采集终端、集中器I型、集中器II型，挂表架4下面设置有接表座6。表位5通过接表座6与检定模块2通信。机箱3上设有提手1。

本装置可同时检验3只电子式智能表计，包括专变采集终端、集中器I型、集中器II型。单、三相表计原理相同，结构型式不同，均实现对单、三相表计进行有功与无功基本误差与标准偏差检定，也可进行时钟误差检定。

如图2所示，检定模块包括：总控中心(内含上位机)、程控功率源、标准采集终端、误差计算器、显控终端、键盘；各模块间采用RS232总线、RS485总线连接，任务由总控中心实现统一调度，这样即加强了整体可靠性，又提高了装置的可扩充性。

整体设计具有小型化、模块化、标准化的特点，能够大幅度提高自动化执行效率，简化配线工艺、简化设计、简化流程，提高表计检测水平，全面提高检定效率与质量，实现智能表计检定的智能化和自动化检定检测。

装置外壳采用塑料密封箱外壳为基础进行设计，内部输出变压器采用R型变压器提高空间利用率，输出变流器采用O型变流器降低变流器的高度。显控终端的显示屏采用塑料安装架的方式进行固定，确保整机内部整齐，保证内部的空气流畅。

采用模块化设计，每个组件可以在机箱外部安装完毕后在装置内部进行整体的安装，便于拆卸、组装、后期的维护、整改及设计的更新。

在本装置外部，还设计有便于提携的提手1，便于跟随用户随时随地进行表计检测，尤其适用于高空、地下、空间狭小的处所等操作环境恶劣的环境，以及其他庞大装置无法搬运到检测场所的环境下，适用性很强。

本装置可以对表计进行时钟误差检定(日计时误差)，可以对表计进行RS485通讯测试，并可以接受GPS卫星信号作为标准的时间基准为表计进行授时操作，可以对表计进行走字操作等。

装置的工作原理是：在计算机或键盘控制下，程控功率源提供被校表和标准采集终端工作所需电压和电流；标准采集终端将功率电能脉冲送入误差计算器，误差计算器同时采集被校表脉冲并计算出误差，利用电能比较法算出的误差在本地显示并通过导线上传到总控中心，总控中心在表位数据监视界面对数据进行监视、管理并上传到上位机处理；总控中心主要完成按键处理、计算机数据处理、标准表数据处理(电压、电流、功率、相位、频率等)、GPS数据处理、表位误差数据采集、多功能表485通信、电压和电流输出控制、各种功能试验控制、功耗数据采集等工作；同时把采集到的数据送至计算机进行处理。

接表座接线器底座上设有测试探针组，测试探针组的位置与载表装置上待检采集终端接线端子孔组的检定位置相对应。

检定装置的测试探针组接入采集终端的接线端子孔组内，采集终端接线端子的电压、电流、脉冲接线、多功能接口、485接口分别与外接口相压接，所有的采集终端接线端子被压，不内缩，且接线端子受压稳定、均匀、可靠。

被检终端进行定位，定位精确、迅速，定位后对被检终端的电压端子、电流端子、辅助端子(遥信、脉冲、通讯等)进行可靠压接，压接可靠率不低于99％，所有终端接线端受压不内缩，且接线受压稳定、均匀、可靠。

终端在压接时，出现异常时通过动作保护机构，能保护设备、终端不受到损伤。

技术特点为：

标准化设计

检定装置内各单元和设备采用标准化结构，表位与表位之间以及机箱等分开设计，方便系统扩展、运行维护、故障隔离、应急作业等工作，各模块需进行优化设计并在各种应急作业情况下各种处理。

模块化设计

系统整体装置能够进行模块化设计，各个模块能够灵活拆分，有效组合，能够根据实际情况进行组合和配置。

便携式设计

装置满足便携式设计要求，体积较小，能够进行现场表计检测，方便检测。

电气设计

(a)程控功率源：采用D类集成功放；

(b)标准采集终端通讯波特率为115200；

(c)先进的档位切换板设计，档位切换继电器采用单片机控制，电流档位分为10档：100A、50A、25A、10A、5A、2.5A、1A、0.5A、0.25A、0.1A，(含程序)，电流档位切换板切换采用小型继电器。

(d)能够输出变压器、变流器、电流互感器。电流互感器和标准采集终端用电流互感器设计成共用的形式，输出给标准表20mA的电流用于标准表电流采样，电流互感器采用100A穿心1匝。

(e)程控功率源用误差反馈板采用直流反馈，波形板输出一路直流(DC)信号和一路交流(AC)信号。

(f)3表位的误差计算板采用3片LM3S2139芯片，可以同时计算电表的电能误差和时钟误差。误差计算板通过CAN总线与波形合成、主控板连接，直接确定3片LM3S2139地址，不采用跳线的形式确定。

(j)波形合成主控板采用ARM单片机作为主控芯片，波形合成板通过RS232与显控终端连接，通过CAN总线与误差计算板连接，通过RS232与标准采集终端连接，(含程序)波形合成主控板与显控终端通讯波特率为115200。

(h)按键电路板设计通过采用RS485接口与显控终端连接，键盘板为主机，显控终端为从机。(含程序)按键板与线控终端通讯波特率为9600。

(i)波形合成板和误差反馈板运放用±15V电源通过DC-DC电源由单电源转换产生，然后又LDO稳压到±12V为运放供电，标准表和波形合成板上的运放采用双运放OPA2188；减少了物料种类。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种便携式表计检定装置，其特征是，包括机箱，所述机箱内设有挂表架，挂表架下部为表位，所述表位通过接表座与检定模块通信；

所述检定模块包括程控功率源，所述程控功率源与标准采集终端和所述接表座连接，所述标准采集终端和所述接表座都与误差计算器连接，所述误差计算器与上位机通信；

所述接表座接线器底座上设有测试探针组，测试探针组的位置与载表装置上待检采集终端接线端子孔组的检定位置相对应，待检采集终端接线端子的电压、电流、脉冲接线、多功能接口、485接口分别与外接口相压接。

2.如权利要求1所述一种便携式表计检定装置，其特征是，所述挂表架设有是三个，分别用于挂接专变采集终端、集中器I型、集中器II型。

3.如权利要求1所述一种便携式表计检定装置，其特征是，所述程控功率源包括信号源，所述信号源接受所述上位机的控制，所述信号源的输出连接电源功率放大器和电流功率放大器，所述电源功率放大器和电流功率放大器的输出连接标准采集终端和接表座。

4.如权利要求1所述一种便携式表计检定装置，其特征是，所述标准采集终端与电流互感器设计成共用的形式，输出20mA的电流用于标准采集终端电流采样，电流互感器采用100A穿心1匝。

5.如权利要求3所述一种便携式表计检定装置，其特征是，所述误差计算器包括波形合成主控板，所述波形合成主控板采用ARM单片机作为主控芯片，波形合成板通过RS232与显控终端连接，通过CAN总线与误差计算板连接，通过RS232与标准采集终端连接，还设有误差反馈板，所述误差反馈板采用直流反馈。

6.如权利要求5所述一种便携式表计检定装置，其特征是，所述误差计算板采用3片LM3S2139芯片，同时计算电能误差和时钟误差，误差计算板通过CAN总线与波形合成板、主控板连接。

7.如权利要求6所述一种便携式表计检定装置，其特征是，波形合成板和误差反馈板运放用±15V电源通过DC-DC电源由单电源转换产生，然后由LDO稳压到±12V为运放供电。

8.如权利要求5－7任意一项所述一种便携式表计检定装置，其特征是，标准采集终端和波形合成板上的运放采用双运放OPA2188。

9.如权利要求5所述一种便携式表计检定装置，其特征是，所述显控终端通过RS485接口与按键电路板连接，键盘电路板为主机，显控终端为从机，键盘电路板与显控终端通讯波特率为9600。

10.如权利要求1所述一种便携式表计检定装置，其特征是，所述误差计算器接受GPS卫星信号作为标准的时间基准为表计进行授时操作，能够对表计进行走字操作。