CN110927432B - 一种铜排型导线的电流测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了导线的电流测量装置技术领域的一种铜排型导线的电流测量装置，所述导向滑轨内沿着前后方向活动装配有三组结构相同的滑座，所述防护箱的左侧壁后侧固定设置有直流电源，所述直流电源的输出端固定装配有稳压器，所述防护箱的左侧壁前侧固定设置有单片机控制器，所述防护箱的内腔右侧壁前侧固定设置有螺纹座，所述螺纹座上活动螺接装配有调节螺杆，所述调节螺杆的左端通过轴承活动装配在左侧承托座的右侧壁上，所述调节螺杆的右端贯穿防护箱右侧壁后固定装配有调节板，实现铜排型导线快速安装的同时可以保证铜排型导线的安装稳固程度，实现多位置的调整，提高对铜排型导线的电流测量的准确度和全面性。

Description

一种铜排型导线的电流测量装置

技术领域

本发明涉及导线的电流测量装置技术领域，具体为一种铜排型导线的电流测量装置。

背景技术

铜排型导线是一种纵向截面(即与电流流向垂直的截面)为矩形或圆角矩形的扁平状的电连接件，铜排型导线的单根通流面积较大因而动稳定性和热稳定性都比电缆好，因此广泛用于高低压电器、开关触头、配电设备、母线槽等电器工程，也广泛用于金属冶炼、电化电镀、化工烧碱等超大电流电解冶炼工程，线路电流是电力系统中必须要测量的重要参数之一，反映了电力系统运行状态，是电力系统优化运行、控制、保护等功能必不可少的输入变量，因此采用电流测量装置来实现对导线电流量的测量，现有的测量装置在使用时无法快速实现铜排型导线的安装，并且如果铜排型导线在测试过程中发生位置移动则会严重影响磁传感器的测量准确度，同时现有的电流测量装置无法对检测器件的位置进行改变和调节，这就使得检测器件只能对一组位置的磁感应强度实现检测，这样在对一些感应磁场分布不规律的铜排导线进行电流测量时，测量值就会存在单一性，片面性较强，会严重影响电流值的测量准确度，为此，我们提出一种铜排型导线的电流测量装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铜排型导线的电流测量装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铜排型导线的电流测量装置，包括防护箱，所述防护箱的内腔底部中心处固定设置有安装座，所述安装座顶部活动卡接装配有铜排型导线，所述安装座的后侧壁中心处设置有固定在防护箱内腔底部的导向座，所述导向座的顶部开设有导向滑轨，所述导向滑轨内沿着前后方向活动装配有三组结构相同的滑座，三组所述滑座均通过限位螺栓固定在导向座上，且前后三组所述滑座的顶部分别固定装配有第一单轴磁传感器、第二单轴磁传感器和第三单轴磁传感器，所述导向座的左侧壁上固定设置有刻度尺，所述安装座的右方和前方均设置有固定在防护箱内腔底部的承托座，两组所述承托座的顶部分别固定装配有第二一维磁阻芯片和第一一维磁阻芯片，所述防护箱的左侧壁后侧固定设置有直流电源，所述直流电源的输出端固定装配有稳压器，所述防护箱的左侧壁前侧固定设置有单片机控制器，所述单片机控制器的后侧设置有固定在防护箱左侧壁上的显示屏，所述防护箱的内腔右侧壁前侧固定设置有螺纹座，所述螺纹座上活动螺接装配有调节螺杆，所述调节螺杆的左端通过轴承活动装配在左侧承托座的右侧壁上，所述调节螺杆的右端贯穿防护箱右侧壁后固定装配有调节板。

优选的，所述安装座的顶部开设有插接通道，所述插接通道的内腔前后侧壁上均开设有缓冲槽，所述缓冲槽内远离开口的一侧侧壁上固定连接有支撑弹簧，所述支撑弹簧的另一端固定连接有装配在缓冲槽内的卡接柱。

优选的，所述铜排型导线的底部固定装配有和插接通道相适配的插接柱，所述插接柱的前后侧壁上开设有和卡接柱相适配的卡接槽，且所述插接柱的顶部开设有和铜排型导线相适配的限位容纳槽。

优选的，所述导向滑轨沿着导向座的前后方向开设，且所述导向滑轨为燕尾槽，且所述滑座的底部固定设置有和燕尾槽相适配的燕尾滑块，且燕尾滑块和燕尾槽的装配处涂有粘性油膜。

优选的，后侧所述承托座设置在铜排型导线的正右方，前侧所述承托座设置在铜排型导线的正前方，且所述第二一维磁阻芯片、第一单轴磁传感器、第二单轴磁传感器和第三单轴磁传感器设置在一条直线上，在该直线和铜排型导线的轴心线重合。

优选的，所述防护箱的内腔底部前侧开设有横向的导向滑槽，且导向滑槽和前侧承托座相对应，前侧所述承托座的底部固定设置有和导向滑槽相适配的导向块，且所述防护箱为锰锌铁氧体防护罩。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设计合理，能够将铜排型导线快速插接在安装座上，实现快速安装的同时可以保证铜排型导线的安装稳固程度，同时也便于拆卸，能够调整滑座在导向座上的位置实现单轴磁传感器的安装位置的调整，并且可以通过限位螺栓实现固定，保证安装稳固性，能够对铜排型导线的电流值实现多次测量，提高了电流测量的全面性和准确度，同时能够通过调节螺杆和螺纹座的螺接作用带动前侧承托座进行水平方向上的移动，即可改变第二一维磁阻芯片的水平位置，实现多位置的调整，继而可以实现多位置的垂直矢量测量，提高对铜排型导线的电流测量的准确度和全面性。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明安装座和铜排型导线装配结构示意图。

图中：1防护箱、2安装座、201插接通道、202缓冲槽、203支撑弹簧、204卡接柱、3铜排型导线、31插接柱、32卡接槽、4导向座、5导向滑轨、6滑座、7限位螺栓、8第一单轴磁传感器、9第二单轴磁传感器、10第三单轴磁传感器、11刻度尺、12第一一维磁阻芯片、13第二一维磁阻芯片、14直流电源、15稳压器、16单片机控制器、17显示屏、18承托座、19螺纹座、20调节螺杆、21调节板。

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。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种铜排型导线的电流测量装置，包括防护箱1，防护箱1的内腔底部中心处固定设置有安装座2，安装座2顶部活动卡接装配有铜排型导线3，安装座2的后侧壁中心处设置有固定在防护箱1内腔底部的导向座4，导向座4的顶部开设有导向滑轨5，导向滑轨5内沿着前后方向活动装配有三组结构相同的滑座6，三组滑座6均通过限位螺栓7固定在导向座4上，且前后三组滑座6的顶部分别固定装配有第一单轴磁传感器8、第二单轴磁传感器9和第三单轴磁传感器10，导向座4的左侧壁上固定设置有刻度尺11，安装座2的右方和前方均设置有固定在防护箱1内腔底部的承托座18，两组承托座18的顶部分别固定装配有第二一维磁阻芯片13和第一一维磁阻芯片12，防护箱1的左侧壁后侧固定设置有直流电源14，直流电源14的输出端固定装配有稳压器15，防护箱1的左侧壁前侧固定设置有单片机控制器16，单片机控制器16的后侧设置有固定在防护箱1左侧壁上的显示屏17，防护箱1的内腔右侧壁前侧固定设置有螺纹座19，螺纹座19上活动螺接装配有调节螺杆20，调节螺杆20的左端通过轴承活动装配在左侧承托座18的右侧壁上，调节螺杆20的右端贯穿防护箱1右侧壁后固定装配有调节板21。

请参阅图2，安装座2的顶部开设有插接通道201，插接通道201的内腔前后侧壁上均开设有缓冲槽202，缓冲槽202内远离开口的一侧侧壁上固定连接有支撑弹簧203，支撑弹簧203的另一端固定连接有装配在缓冲槽202内的卡接柱204；

请参阅图2，铜排型导线3的底部固定装配有和插接通道201相适配的插接柱31，插接柱31的前后侧壁上开设有和卡接柱204相适配的卡接槽32，且插接柱31的顶部开设有和铜排型导线3相适配的限位容纳槽；

请参阅图1，导向滑轨5沿着导向座4的前后方向开设，且导向滑轨5为燕尾槽，且滑座6的底部固定设置有和燕尾槽相适配的燕尾滑块，且燕尾滑块和燕尾槽的装配处涂有粘性油膜，便于滑座6沿着导向滑轨5滑动；

后侧承托座18设置在铜排型导线3的正右方，前侧承托座18设置在铜排型导线3的正前方，且第二一维磁阻芯片13、第一单轴磁传感器8、第二单轴磁传感器9和第三单轴磁传感器10设置在一条直线上，在该直线和铜排型导线3的轴心线重合；

防护箱1的内腔底部前侧开设有横向的导向滑槽，且导向滑槽和前侧承托座18相对应，前侧承托座18的底部固定设置有和导向滑槽相适配的导向块，且防护箱1为锰锌铁氧体防护罩，在调节螺杆20带动承托座18移动时，承托座18不会发生转动，保证承托座18移动的直线性。

工作原理：

S1：首先将铜排型导线3底端的插接柱31插入到插接通道201中，然后即可促使插接柱31对卡接柱204实现挤压，这样能够将挤压力传递到支撑弹簧203上，支撑弹簧203会发生压缩带动卡接柱204内缩至缓冲槽202中，等卡接槽32和卡接柱204相对应时，支撑弹簧203因压缩而产生的回弹力带动卡接柱204和卡接槽32实现卡接装配，能够通过卡接柱204实现对插接柱31的限位，即可完成铜排型导线3和安装座2的快速装配，同时能够保证铜排型导线3的安装稳固性，防止铜排型导线3发生偏移和移动；

S2：然后手动松动三组限位螺栓7，通过刻度尺11上的刻度来调节三组滑座6离铜排型导线3的距离，调节完成后拧紧限位螺栓7即可实现滑座6相对于导向座4的位置固定，然后将第一单轴磁传感器8、第二单轴磁传感器9和第三单轴磁传感器10分别固定装配在三组滑座6的顶部，并且将第一一维磁阻芯片12和第二一维磁阻芯片13固定装配在两组承托座18上，然后通过直流电源14对第一单轴磁传感器8、第二单轴磁传感器9、第三单轴磁传感器10、第一一维磁阻芯片12和第二一维磁阻芯片13进行供电，通过稳压器15实现直流电压的稳定，防止出现直流电压不稳定而导致测量结果准确性低的情况；

S3：第一单轴磁传感器8、第二单轴磁传感器9和第三单轴磁传感器10位于同一直线，且第一单轴磁传感器8、第二单轴磁传感器9和第三单轴磁传感器10的磁敏感方向为同方向且垂直于直线，铜排型导线3位于磁敏感方向的法平面，这样在通入直流电压后，第一单轴磁传感器8、第二单轴磁传感器9和第三单轴磁传感器10会输出对应的电压信号，可以根据三个单轴磁传感器产生的单个磁感应强度或者任意两个单轴磁传感器之间的相对距离通过单片机控制器16计算出铜排型导线3的电流值，然后计算出来的电流值在显示屏17上显示，并且在电流测量时，可以通过防护箱1防止外部磁场的干扰，提高了测量的准确性；

S4：同时，第一一维磁阻芯片12能够测量铜排型导线3横向方向的磁场矢量，第二一维磁阻芯片13能够测量铜排型导线3垂直方向上的磁场矢量，这样根据毕奥-萨伐尔定律，第一一维磁阻芯片12与铜排型导线3的圆心之间的距离可以转换为数字量的水平方向的磁场矢量和垂直方向的磁场矢量，继而得到铜排型导线3的电流值，这样可得到铜排型导线3的一组测量数据；

S5：重复S2、S3和S4的步骤即可测得另一组测量数据，另外在重复进行S2步骤时，三组滑座6之间的距离可以实时进行调整，且保证几组测量距离不相同，且在单组实验中，需要手动转动调节板21，带动调节螺杆20转动，能够通过调节螺杆20和螺纹座19的螺接作用带动前侧承托座18进行水平方向上的移动，即可改变第二一维磁阻芯片13的水平位置，继而可以实现多位置的垂直矢量测量，提高对铜排型导线3的电流测量的准确度和全面性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种铜排型导线的电流测量装置，其特征在于：包括防护箱（1），所述防护箱（1）的内腔底部中心处固定设置有安装座（2），所述安装座（2）顶部活动卡接装配有铜排型导线（3），所述安装座（2）的后侧壁中心处设置有固定在防护箱（1）内腔底部的导向座（4），所述导向座（4）的顶部开设有导向滑轨（5），所述导向滑轨（5）内沿着前后方向活动装配有三组结构相同的滑座（6），三组所述滑座（6）均通过限位螺栓（7）固定在导向座（4）上，且前后三组所述滑座（6）的顶部分别固定装配有第一单轴磁传感器（8）、第二单轴磁传感器（9）和第三单轴磁传感器（10），所述导向座（4）的左侧壁上固定设置有刻度尺（11），所述安装座（2）的右方和前方均设置有固定在防护箱（1）内腔底部的承托座（18），两组所述承托座（18）的顶部分别固定装配有第二一维磁阻芯片（13）和第一一维磁阻芯片（12），所述防护箱（1）的左侧壁后侧固定设置有直流电源（14），所述直流电源（14）的输出端固定装配有稳压器（15），所述防护箱（1）的左侧壁前侧固定设置有单片机控制器（16），所述单片机控制器（16）的后侧设置有固定在防护箱（1）左侧壁上的显示屏（17），所述防护箱（1）的内腔右侧壁前侧固定设置有螺纹座（19），所述螺纹座（19）上活动螺接装配有调节螺杆（20），所述调节螺杆（20）的左端通过轴承活动装配在左侧承托座（18）的右侧壁上，所述调节螺杆（20）的右端贯穿防护箱（1）右侧壁后固定装配有调节板（21）。

2.根据权利要求1所述的一种铜排型导线的电流测量装置，其特征在于：所述安装座（2）的顶部开设有插接通道（201），所述插接通道（201）的内腔前后侧壁上均开设有缓冲槽（202），所述缓冲槽（202）内远离开口的一侧侧壁上固定连接有支撑弹簧（203），所述支撑弹簧（203）的另一端固定连接有装配在缓冲槽（202）内的卡接柱（204）。

3.根据权利要求2所述的一种铜排型导线的电流测量装置，其特征在于：所述铜排型导线（3）的底部固定装配有和插接通道（201）相适配的插接柱（31），所述插接柱（31）的前后侧壁上开设有和卡接柱（204）相适配的卡接槽（32），且所述插接柱（31）的顶部开设有和铜排型导线（3）相适配的限位容纳槽。

4.根据权利要求1所述的一种铜排型导线的电流测量装置，其特征在于：所述导向滑轨（5）沿着导向座（4）的前后方向开设，且所述导向滑轨（5）为燕尾槽，且所述滑座（6）的底部固定设置有和燕尾槽相适配的燕尾滑块，且燕尾滑块和燕尾槽的装配处涂有粘性油膜。

5.根据权利要求1所述的一种铜排型导线的电流测量装置，其特征在于：后侧所述承托座（18）设置在铜排型导线（3）的正右方，前侧所述承托座（18）设置在铜排型导线（3）的正前方，且所述第二一维磁阻芯片（13）、第一单轴磁传感器（8）、第二单轴磁传感器（9）和第三单轴磁传感器（10）设置在一条直线上，在该直线和铜排型导线（3）的轴心线重合。

6.根据权利要求1所述的一种铜排型导线的电流测量装置，其特征在于：所述防护箱（1）的内腔底部前侧开设有横向的导向滑槽，且导向滑槽和前侧承托座（18）相对应，前侧所述承托座（18）的底部固定设置有和导向滑槽相适配的导向块，且所述防护箱（1）为锰锌铁氧体防护罩。