CN110879378A - 基于恒定磁场的检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于恒定磁场的检测装置，包括：至少两个永磁体、检测托盘、磁场强度检测器、至少两个三轴机械装置、检测平台、上位机及程控式标准功率源，其中：所述两个三轴机械装置分别设置所述检测平台的上表面及下表面；所述两个永磁体分别设置在所述两个三轴机械装置上；所述检测托盘设置在所述检测平台的上表面，为镂空结构，底部设置有所述磁场强度检测器。本发明的装置可以有效的保证受试设备表面的磁场强度符合标准要求，极大地提高了检测效率，保证了试验的一致性，节省了人力和成本，提高了试验的安全性和准确性。
Description
技术领域
本发明涉及计量器具检测领域，具体涉及一种基于恒定磁场的检测装置。
背景技术
现有技术中，针对诸如智能电能表、采集终端等计量器具在恒定磁场下的性能测试，均是人工操作，该种方法花费时间长，检测效率低，并且容易出现误接线现象，造成人身伤害和设备损坏；试验过程中，人员需要手持磁铁在受试设备的各个面移动，无法准确的保证受试设备表面的磁场强度符合标准的要求。磁铁具有磁性，存储的过程中还需避免磁铁吸附铁质物品。另一方面，由于人员流动需要对新人进行人才培训，给企业带来时间以及成本上的负担。
发明内容
本发明提供了一种基于恒定磁场的检测装置，能够有效的保证受试设备表面的磁场强度符合标准要求，极大地提高了检测效率，保证了试验的一致性，节省了人力和成本，提高了试验的安全性和准确性。
为了实现上述目的，提供了一种基于恒定磁场的检测装置，包括：至少两个永磁体、检测托盘、磁场强度检测器、至少两个三轴机械装置、检测平台、上位机及程控式标准功率源，其中：
所述两个三轴机械装置分别设置所述检测平台的上方及下方；
所述两个永磁体分别设置在对应的所述两个三轴机械装置上；
所述检测托盘设置在所述检测平台上，所述磁场强度检测器设置在所述检测托盘下方；
所述程控式标准功率源通过所述通用端子与待检测计量器具电连接；
所述磁场强度检测器、两个三轴机械装置及程控式标准功率源与所述上位机电连接。
一个实施例中，所述永磁体为永锰强磁铁，体积为50×50×50mm，磁场强度为500mT。
一个实施例中，基于恒定磁场的检测装置还包括：交换机及串口服务器，用于与所述上位机通讯。
一个实施例中，基于恒定磁场的检测装置还包括：防护罩，用于将所述检测平台包裹，以保护人员安全。
一个实施例中，所述防护罩材质为有机玻璃。
一个实施例中，基于恒定磁场的检测装置还包括：工作状态指示灯。
一个实施例中，所述程控式标准功率源的电压及电流准确度为0.05％。
一个实施例中，所述永磁体通过固定件设置所述三轴机械装置上。
一个实施例中，所述三轴机械装置包括：Y轴电缸、Z轴电缸、X轴电缸及线槽。
一个实施例中，基于恒定磁场的检测装置还包括：机械手，用于从流水线上抓取所述待检测计量器具至所述检测托盘中。
从上述描述可知，本发明提供的基于恒定磁场的检测装置，通过将永磁体设置于三轴机械装置上，实现了外部恒定磁场试验的自动接线、自动检测、自动判定试验结果、自动对样品通电、自动施加磁场，自动移动磁铁的位置、自动上传试验数据，不需要人员干预的全流程自动化管控。能够有效的保证受试设备表面的磁场强度符合标准要求，极大地提高了检测效率，保证了试验的一致性，节省了人力和成本，提高了试验的安全性和准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例中的基于恒定磁场的检测装置的剖面示意图；
图2为本发明的实施例中的基于恒定磁场的检测装置的仰视图；
图3为本发明的实施例中的单相表检测托盘结构示意图；
图4为本发明的实施例中的三相表检测托盘结构示意图；
图5为本发明的实施例中的基于恒定磁场的检测装置的侧视图；
图6为本发明的实施例中的上三轴机械装置结构示意图；
图7为本发明的实施例中的下三轴机械装置结构示意图；
图8为本发明的实施例中的基于恒定磁场的检测装置的使用流程图一；
图9为本发明的实施例中的基于恒定磁场的检测装置的使用流程图二。
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做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。
本发明的实施例提供一种基于恒定磁场的检测装置，具体实施方式，参见图1及图2，基于恒定磁场的检测装置具体包括如下内容：永磁体1、永磁体2、检测托盘3、磁场强度检测器4、三轴机械装置5、三轴机械装置6、检测平台7、上位机(图中未出示)及程控式标准功率源8，其中：
三轴机械装置5及三轴机械装置6分别设置所述检测平台7的上方及下方；
永磁体1、永磁体2分别设置在三轴机械装置5及三轴机械装置6上；
所述检测托盘3设置在所述检测平台7上，为镂空结构，所述磁场强度检测器4设置在所述检测托盘3下方，并设置有一通用端子(图中未出示)；
所述程控式标准功率源8通过所述通用端子与待检测计量器具电连接；
所述磁场强度检测器4、三轴机械装置5、三轴机械装置6及程控式标准功率源8与所述上位机电连接。
可以理解的是，三轴机械装置5及三轴机械装置6安装有位置传感器，通过改变永磁体1、永磁体2与待检测计量器具的距离，并利用位置传感器来实时监测该距离，以实现不同磁场强度的要求。
检测平台7上方的三轴机械装置5用于改变其上所设置的永磁体与待检测计量器具的正面及三个侧面之间的距离，并形成待检测计量器具的正面及三个侧面的不同恒定磁场，进而对待检测计量器具进行检测。
在三轴机械装置5的Y轴安装有500mT永恒磁铁，通过位置传感器，三轴X,Y,Z结构可以进行上下、左右、前后各个方向的移动，实现对待检测计量器具正面及侧面的检测。
可以理解的是，在待检测计量器具的左、右、前、后均可设置三轴机械装置，并在三轴机械装置上设置永磁体，采用此种结构可以使待检测计量器具均匀的处于永磁体所形成的磁场中。
检测平台7下方设计的三轴机械装置6用于待检测计量器具底面的测试要求，在下方三轴机械装置6上同样安装有500mT的永恒磁铁，当系统在做其他各面的测试时，三轴机械装置5及三轴机械装置6将磁铁带动远离电能表，防止底面磁铁对电能表产生影响。
可以理解的是，将外部恒定磁场试验融入到多种计量器具的全性能检测自动化流水线中，可以实现自动对待检测计量器具通电、自动施加磁场，自动移动磁铁的位置，能够准确的保证受试设备表面的磁场强度符合标准的要求，自动判别结论，不需要人员干预的全流程自动化管控。
一实施例中，待检测计量器具可以包括单相电子式电能表、三相互感式电子式电能表及三相直通式电子式电能表。相应的，检测托盘3分为单相表安装托盘(参见图3，图3中9为单相表放置区)和三相表安装托盘(参见图4，图4中10为三相表放置区)，托盘为中部镂空设计，能够保证受试电能表处于永磁体的恒定磁场内，在托盘底部设计有磁场强度检测传感器，可以进行恒定磁场的磁场强度的实时监测，保证磁场强度准确、可靠。在更换待检测计量器具时，可以通过更换中转端子和对应的检测托盘3来实现。
一实施例中，所述永磁体为永锰强磁铁，体积为50×50×50mm，磁场强度为500mT。
永磁体所产生的磁场作用于按正常使用时安装的计量器具的表面。永磁体的体积为50×50×50mm，场强为500mT，能够满足所有500mT以下的外部恒定磁场的试验要求(单相电能表试验要求为200mT，三相电能表试验要求为300mT)。
一实施例中，基于恒定磁场的检测装置还包括：交换机及串口服务器，用于与PLC总控及上位机通讯。
一实施例中，基于恒定磁场的检测装置还包括：防护罩，用于将所述检测平台包裹，以保护人员安全。所述防护罩材质为有机玻璃。
一实施例中，基于恒定磁场的检测装置还包括：工作状态指示灯。
一实施例中，所述程控式标准功率源的电压及电流准确度为0.05％。
在机柜内部安装可程控式标准功率源，能够给不同规格型号的电能表通电压和电流，该装置的准确度等级满足0.05％的要求，具体为：
1)电压调节
调节范围：档位值的0％～125％；
调节细度：10％、1％、0.1％、0.01％四种细度可供选择；
最大输出电压：300V或600V。
2)电流调节
调节范围：档位值的0％～120％；
调节细度：10％、1％、0.1％、0.01％四种细度可供选择；
最大输出电流：100A。
3)相位调节：
调节范围：0°～359.99°；
调节细度：10°、1°、0.1°、0.01°四种细度可供选择。
4)输出电压电流失真度：
功率源输出电压电流失真度不大于0.5％(线性负载条件下测试)。
5)输出功率稳定度：
功率源调定的输出功率在180s内相对与量程的变化量不超过：0.02％。
6)三相电量对称性：
任一线电压和相电压与其平均值之差不大于0.2％，各相电流与其平均值之差不大于0.2％，每个相电流与对应相电压之间的相位差之差不大于0.2°。
一实施例中，参见图5，所述永磁体1通过固定件11设置所述三轴机械装置5上，其中12为通用端子。
可以理解的是，基于恒定磁场的检测装置中的通用端子12和检测托盘3需根据不同受试电能表的类型进行选取。
一实施例中，参见图6及图7，三轴机械装置包括：Y轴电缸13、Z轴电缸14、X轴电缸15、线槽16、固定件11及固定件17。
三轴机械装置5主体结构通过固定件17设置在检测平台7上。
一实施例中，基于恒定磁场的检测装置还包括：机械手，用于从流水线上抓取所述待检测计量器具至所述检测托盘中。
具体地，机械手根据受试电能表的类型从中转端子放置区抓取中转端子放置在自动压接装置(底盘)上；机械手根据待检测计量器具的类型从托盘放置区抓取相应的托盘放置在自动压接装置(底盘)上；机械手从流水线托盘上抓取待检测计量器具，并将待检测计量器具放置在恒定磁场专用托盘上；放置稳固后，机械手将受试电能表、检测托盘、中转端子与恒定磁场试验系统中的通用端子压接牢固。
为进一步地说明本方案，本发明还提供基于恒定磁场的检测装置的使用方法：参见图8及图9。
S1:调度软件根据电能表的数量及类型生成任务工单。
S2:根据外部恒定磁场试验工位流水线上的射频标签识别单元判断是否为待测样品，如果是，则挡停；反之，则放过。
S3:等待待测样品到达外部恒定磁场试验台体后，流水线的定位机构将托盘定位挡停。
S4:智能管控软件调度机器人控制软件，控制机器人到流水线抓取样品至外部恒定磁场试验台体旁的专用治具台体的专用固定治具上，组合，并将专用固定治具运送至专用固定工装上。
S5：机器人上的气缸动作，将样品、中转端子、通用端子压接紧密，接触良好，并将信息反馈给智能管控系统。
S6:可程控标准功率源控制软件根据样品的类型设置试验参数，并输出电压和电流。
S7:试验前，可程控标准功率源读取受试电能表的试验前的误差，并将误差上传至上位机软件。
S8:智能管控系统调度外部恒定磁场试验软件，启动外部恒定磁场设备，控制电动机构自动设置三轴机械装置的位置，并反馈给管控系统。
S9:试验结束后，检定受试电能表的误差，并将试验结果，上传至上位机，上位机根据该误差及预先设定的该电能表的允许误差范围判断该电能表是否符合要求。
S10:试验过程中实时监控并实时分析试验结果，当出现异常，将异常信息传到数据库，并停止试验，最后将信息反馈到智能管控系统。
从上述描述可知，本发明提供的基于恒定磁场的检测装置，通过将永磁体设置于三轴机械装置上，实现了外部恒定磁场试验的自动接线、自动检测、自动判定试验结果等功能，具体地，本方法具有以下优点：
(1)不需人为干预，能够自动开展外部恒定磁场试验，提高检测效率。
(2)能够实现多种计量器具的恒定磁场试验的自动化检测。
(3)通过控制电机，自动调整三轴机械装置的位置，减少人员参与，保证试验的一致性。
(4)通过检测托盘底部的磁场强度检测器，实时的监测磁场强度，具有可溯源性，保证了试验的准确性和可靠性。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。
虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种基于恒定磁场的检测装置，其特征在于，包括：至少两个永磁体、检测托盘、磁场强度检测器、至少两个三轴机械装置、检测平台、上位机及程控式标准功率源，其中：
所述两个三轴机械装置分别设置所述检测平台的上方及下方；
所述两个永磁体分别设置在对应的所述两个三轴机械装置上；
所述检测托盘设置在所述检测平台上，所述磁场强度检测器设置在所述检测托盘下方；
所述程控式标准功率源通过所述通用端子与待检测计量器具电连接；
所述磁场强度检测器、两个三轴机械装置及程控式标准功率源与所述上位机电连接。
2.根据权利要求1所述的基于恒定磁场的检测装置，其特征在于，所述永磁体为永锰强磁铁，体积为50×50×50mm，磁场强度为500mT。
3.根据权利要求1所述的基于恒定磁场的检测装置，其特征在于，还包括：交换机及串口服务器，用于与所述上位机通讯。
4.根据权利要求1所述的基于恒定磁场的检测装置，其特征在于，还包括：防护罩，用于将所述检测平台包裹，以保护人员安全。
5.根据权利要求4所述的基于恒定磁场的检测装置，其特征在于，所述防护罩材质为有机玻璃。
6.根据权利要求1所述的基于恒定磁场的检测装置，其特征在于，还包括：工作状态指示灯。
7.根据权利要求1所述的基于恒定磁场的检测装置，其特征在于，所述程控式标准功率源的电压及电流准确度为0.05％。
8.根据权利要求1所述的基于恒定磁场的检测装置，其特征在于，所述永磁体通过固定件设置所述三轴机械装置上。
9.根据权利要求1所述的基于恒定磁场的检测装置，其特征在于，所述三轴机械装置包括：Y轴电缸、Z轴电缸、X轴电缸及线槽。
10.根据权利要求1所述的基于恒定磁场的检测装置，其特征在于，还包括：机械手，用于从流水线上抓取所述待检测计量器具至所述检测托盘中。
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Cited By (2)
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| CN111693929B (zh) * | 2020-06-22 | 2022-01-11 | 广东电网有限责任公司计量中心 | 一种电能表恒定磁场检定装置 |
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