CN110998351A - 移动式仪表错误测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种移动式仪表测试装置(1);其允许测试具有光学端口(O)、连接器(K)和脉冲LED(L)的电子仪表(S)是否已经进行了不正确的测量;并且基本上包括手持终端(6)、以及可以以无线方式连接至所述手持终端的电子负载(2)、脉冲传感器(3)、光学通信传感器(4)和能量传感器(5)。本发明的移动式仪表测试装置(1)中的脉冲传感器(3)包括鹅颈管(3.1),其在一端上包括双面粘合剂(3.4)或夹子(3.5)。这样,脉冲传感器(3)可以针对位于不同型号的电子仪表(S)的不同部件处的脉冲LED(L)容易地进行调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种执行精确的测量并且设计成用作移动装置的便携式轻质装置,该移动装置能够确定进行不正确的测量的不同品牌和型号的电子仪表而无需将该电子仪表与电源断开。
背景技术
各种品牌、型号且大量的电子仪表用于测量处于诸如家庭、工作场所等场所处的电子装置消耗的电能。所述电子仪表根据其结构分为两类,即电机械仪表和电子仪表。
电子类型的仪表、即智能仪表通常在其上包括显示屏、光学端口、连接器、RS 485输出端口以及有源/无源脉冲LED(发光二极管)。
在所述电子仪表测得的有源感应电容性能量达到由仪表常数所确定的特定值时,电子仪表使其对于外界呈现为由相应脉冲LED产生的光脉冲。光脉冲的出现频率由称为仪表常数并且其单位是脉冲/kWh的值确定。由于所述脉冲实时地发生,因此通常理解仪表测量的最佳方式是使用脉冲频率。
由于所述电子仪表断电并且随着时间进行不正确的测量,因此必须测量这些仪表中的错误。进行不正确的测量的仪表可以从其所在之处移除并且在实验室中进行测试。然而,没有足够的实验室来测试所有这些仪表,而仅能够测试具有较大损坏的仪表和客户投诉的仪表。因而,确定仪表的测量错误的便携式的移动式测试装置设计成测试不正确的仪表。
所述移动式仪表测试装置(手持终端)与安装在仪表上的脉冲传感器通信以用于以有线方式进行测试,并且在所述脉冲传感器安装至仪表上之后,根据仪表消耗的能量而确定通过以特定间隔闪烁的脉冲LED执行了多少能量测量。在该过程期间,仪表的电流和电压信息通过在手持终端与电子仪表之间建立的有线连接而获得。作为测试结果,比较能量测量和仪表测量数据,并且因而理解仪表是否不正确地测量。
在本技术领域中,可能不能够将当前的移动式测试装置的脉冲传感器安装至不同类型的仪表上,因为不同型号和尺寸的仪表的并排设置阻止了安装脉冲传感器(参见KR100803084B1-图1)。同样在这些申请中,电子仪表的脉冲LED由于各种品牌和型号的仪表而可能位于大不相同的位置处。因而,在当前设计安装至电子仪表时,难以使脉冲传感器与仪表的脉冲LED匹配。而且,在这些申请中,由于移动式测试装置与仪表之间的数据传输由电缆提供,这使得在移动式测试装置中具有大量电缆。由于例如这些电缆连接至手持终端中/将电缆从手持终端中移除的处理致使时间损耗,因此这些处理使得操作者在单位时间内将进行的仪表测试数量减少,并且由于仪表的不正确测量引起的能耗持续一定时间。
发明内容
本发明解决的问题
本发明的移动式仪表测试装置是这样的装置,其从外侧连接至操作仪表而不断开仪表,并且其通过使用仪表的电流电压信息来进行能量测量。该装置将计算得的功率和能量信息与仪表测得的能量信息进行比较,由此揭示仪表是否已经进行了不正确的测量。
本发明的移动式仪表测试装置是轻型且用户友好的产品,其可以由测试人员容易地使用。使用该产品,仪表可以容易得多地进行测试,并且可以使由仪表的不正确测量引起的能耗最小化。在本发明中,手持终端的用户界面足够简单而允许任何现场工作人员使用。该产品可以广泛地用于分配领域。
设计的装置需要传感器和电子负载以监视安装在面板上的仪表的操作。将集成至面板上的仪表中的这些单元经由蓝牙通信并且将读取/写入信息传输至手持终端上。
移动式仪表测试装置的脉冲传感器的机械设计实现为使得其为鹅颈式的,其可以暂时地粘附至任何仪表上并且可以容易地移动和固定。这样,允许该移动式仪表测试装置测试许多不同品牌和型号的仪表。
移动式仪表测试装置借助电压探针而连接至连接器点,并且由此接收电压信息。其还借助于连接至与仪表相连的电缆的夹子式电流互感器而测量电流信息。
移动式仪表测试装置包括经由蓝牙通信并且设计为无线单元的光学通信传感器。与当前移动式测试装置不同,在测试期间,可以从光学通信传感器获得关于仪表的所有信息,并且因而可以进行能量测量。用户可以从手持终端启动测试,并且可以查看测试的结果。
使用移动式仪表测试装置,其旨在允许现场操作者查看测量精度。此外,对于执行的每个测试,在后台准备详细报告。该报告还包括不同的值,诸如对其执行测试的仪表的序列号以及执行测试的时间。该特征允许更容易地收集数据以及将收集得的数据与仪表的测量结果存储在一起。
附图说明
在附图中示出了研发以满足本发明目的的移动式仪表测试装置,在附图中,
图1是移动式仪表测试装置的视图。
图2a是电子负载的前视图。
图2b是电子负载的透视图。
图3a是脉冲传感器的侧视图。
图3b是脉冲传感器的底视图。
图3c是脉冲传感器的顶视图。
图3d是在本发明的替代实施例中使用的脉冲传感器的底视图。
图3e是图3d中所示的脉冲传感器的底视图。
图4a是光学通信传感器的透视图。
图4b是图4a中所示的光学通信传感器的前视图。
图4c是光学通信传感器从另一角度观察的透视图。
图5a是能量传感器的顶视图。
图5b是能量传感器的透视图。
图6a是手持终端的前视图。
图6b是手持终端的底视图。
图6c是手持终端的右视图。
图6d是手持终端的左视图。
图6e是充电平台的前视图。
附图中所示的部件如下给定附图标记:
1.移动式仪表测试装置
2.电子负载
2.1连接界面
2.2开/闭开关
2.3手柄
2.4风扇
3.脉冲传感器
3.1鹅颈管
3.2光学传感器
3.3基部
3.4粘合剂
3.5夹子
4.光学通信传感器
4.1光学读取器
4.2磁体
5.能量传感器
5.1数据输入界面
5.2通知区域
5.3开/闭按钮
6.手持终端
6.1显示器
6.2键盘
6.3充电输入端口
7.充电平台
S.电子仪表
E.仪表显示器
L.脉冲LED
O.光学端口
P.RS-485输出端口
K.连接器
具体实施方式
在本发明的优选实施例中,允许测试具有光学端口(O)、连接器(K)和脉冲LED(L)的电子仪表(S)是否已经进行了不正确测量的移动式仪表测试装置(1)包括
-电子负载(2),其具有:用于经由电缆连接至电子仪表(S)的输出连接器(K)的连接界面(2.1)、控制单元、电阻负载、电容负载以及无线数据通信模块;
-脉冲传感器(3),其具有:挠性的鹅颈管(3.1),其从一端固定,而从另一端与脉冲LED(L)对齐;光学传感器(3.2),其位于固定至鹅颈管(3.1)的一端的主体上并且检测从脉冲LED(L)发出的光;控制单元,其适于相对于从脉冲LED(L)发出的光的频率进行能量测量并且经由无线数据通信模块而传输测量数据;以及电池;
-光学通信传感器(4),其具有:光学读取器(4.1),其允许从光学端口(O)接收关于电子仪表(S)的信息;控制单元,其适于经由无线数据通信模块传输由光学读取器(4.1)接收的数据;以及电池,
-能量传感器(5),其具有:数据输入界面(5.1),其借助于电流互感器和电压探针而接收关于电子仪器(S)的电流和电压信息;控制单元,其适于相对于从数据输入界面(5.1)接收的电流和电压信息而进行能量测量并且经由无线数据通信模块而传输测量数据;以及电池;
-手持终端(6),其具有:无线数据通信模块,以便与电子负载(2)、脉冲传感器(3)、光学通信传感器(4)和能量传感器(5)建立无线数据通信;控制单元,其适于比较从脉冲传感器(3)和能量传感器(5)接收的测量数据,由此确定是否电子仪表(S)已经进行了不正确的测量;显示器(6.1),其用于显示由控制单元产生的错误结果;电池;以及键盘(6.2)。
位于图1中所示的移动式仪表测试装置(1)中的电子负载(2)、手持终端(6)、有源-无源脉冲传感器(3)、光学通信传感器(4)和能量传感器(5)未定位在单一装置主体中;代替地,具有不同任务的这些部件也彼此物理分离,而手持终端(6)与这些部件之间的数据通信以无线方式提供。
在未从电子仪表(S)获得足够的能量时,使用电缆(其一端连接至电子仪表(S)的输出连接器(K)而另一端连接至主体上的连接界面(2.1))将图2a和2b中所示的所述电子负载(2)连接至电子仪表(S)。所述电子负载(2)可以用作为三相或单相电子负载,并且设计成能够在测试期间根据可变的仪表常数产生三个脉冲。从电力网接收操作电子负载(2)所需的功率,因而电子负载上不需要设置电池。
在本发明的一个实施例中,在电子负载(2)的主体上,设置有允许操作者携带主体的手柄(2.3)、用于冷却主体内的硬件的风扇(2.4)、以及用于打开/关闭电子负载(2)的开/闭开关(2.2)。
图3a-3e中所示的有源-无源脉冲传感器(3)在测试期间利用在电子仪表(S)的脉冲LED(L)中产生的脉冲频率而检测由电子仪表(S)测得的能量的量。
在本发明的一个实施例中,脉冲传感器(3)中的光学传感器(3.2)固定在鹅颈管(3.1)的一端上,鹅颈管具有能够容易地扭曲、弯曲和折叠并且能够容易地成形的挠性主体;其中在位于鹅颈管(3.1)的另一端上的基部(3.3)的底部上设置双面粘合剂(3.4)。借助于所述鹅颈管(3.1),脉冲传感器(3)可以暂时粘附至平坦表面(例如仪表上)并且易于移动,而且可以根据需要针对位于不同型号(图3a-3c)的电子仪表(S)的不同部件处的脉冲LED(L)进行调节。
在本发明的另一实施例中,位于脉冲传感器(3)上的光学传感器(3.2)固定至所述鹅颈管(3.1)的一端,而鹅颈管(3.2)的另一端设计成夹子(3.5)的形式。因而,通过将鹅颈管(3.1)并且因而将脉冲传感器(3)紧固至具有特定壁厚的平面(例如电子面板的顶壁/底壁/侧壁)能够固定鹅颈管(3.1)并且因而固定脉冲传感器(3),并且能够根据需要针对位于不同型号(图3d-3e)的电子仪表(S)的不同部件处的脉冲LED调节鹅颈管和脉冲传感器。
图4a-4c中所示的光学通信传感器(4)用于借助其光学读取器(4.1)而从电子仪表(S)的光学端口(O)获取存储在电子仪表(S)的存储单元中的关于电子仪表(S)的所有信息(诸如索引信息、序列号、仪表常数、日期和时间信息、测试时间信息、系统电池状态、最大需求测量范围、主体盖打开信息、税率信息等)。所采集的测量数据和电子仪表(S)的数据经由无线数据通信模块而通过控制单元传输至手持终端(6)。
由于通常电子仪表(S)的光学端口(O)使用金属材料设计,因此所述光学通信传感器(4)借助磁体(4.2)附接至光学端口(O)。所述磁体(4.2)可以固定至光学通信传感器(4)的主体的内侧或前部部分上。
图5a和5b中所示的能量传感器(5)是测量单元,其通过在不断开电子仪表(S)的情况下获取电流和电压信息而测量测试诸如电子仪表(S)期间的能量。能量传感器(5)可以借助设置在能量传感器(5)上的开/闭按钮(5.3)来启动和停止。能量传感器(5)优选包括优选位于主体的前表面上的数据输入界面(5.1)。通过使用夹子型电流互感器而接收电子仪表(S)的电流信息,电流互感器的一端连接至与电子仪表(S)相连的电缆,而另一端连接至数据输入界面(5.1);同时借助电压探针接收电压信息,电压探针的一端连接至电子仪表(S)的连接器(K)点,而另一端连接至数据输入界面(5.1)。在使用借助所述电流互感器和电压探针获得的电流和电压信息进行能量测量计算之后,主体中的控制单元将计算得的能量信息经由无线数据通信模块而传递至手持终端(6)。
在本发明的一个实施例中,在能量传感器(5)上还具有RS-485端口,并且RS-485端口通过电缆连接而连接至包括RS-485输出端口(P)的电子仪表(S)的RS-485输出端口(P),由此借助光学端口(O)而获得电子仪表(S)记录和信息,并且该信息可以通过控制单元经由无线数据通信模块而传递至手持终端(6)。
在本发明的一个实施例中,在能量传感器(5)上具有通知区域(5.2),其中具有表征诸如开/闭、电池、无线连接等的状态的符号,由LED从后方照亮所述符号。因而,向用户视觉地提供诸如装置的开/闭状态、其中的电池的状态、是否建立无线连接等的通知。
图6a-6d中所示的手持终端(6)是其中以无线方式接收和比较从脉冲传感器(3)接收的仪表测量数据和借助于能量传感器(5)获得的实际测量数据的单元。使用手持终端(6)上的键盘(6.2)而启动和停止测试,由控制单元产生的测试结果显示在手持终端(6)的显示器(6.1)上。手持终端(6)与所涉及的单元建立无线连接,并且根据在测试开始时接收的命令(例如电子负载(2)连接与否?)而启动测试。
在本发明的一个实施例中,用于在手持终端(6)与电子负载(2)、脉冲传感器(3)、光学通信传感器(4)和能量传感器(5)之间进行数据通信的无线数据通信模块优选是蓝牙模块。在本发明的替代实施例中,无线通信模块可以选自于包括如下的组:WiFi(无线局域网)模块、GSM(全球移动通信系统)模块、GPRS(通用分组无线业务)模块、3G(三代移动通信)模块、4G(四代移动通信)模块和类似模块。
在测试过程中,在与手持终端(6)建立无线通信之后,脉冲传感器(3)、光学通信传感器(4)和能量传感器(5)传递其测量的结果。在未从电子仪表(S)获得足够能量时,电子负载(2)也连接至电子仪表(S)的输出连接器(K)。在测试结束时,手持终端(6)中的控制单元比较各个测量,并且以百分比(%)计算电子仪表(S)的错误率,并且在手持终端(6)的显示器(6.1)上显示该错误率。此外,在后台执行的测试详细报告也由手持终端(6)的控制单元通过使用所述测量数据和仪表信息而准备。该报告包括各种信息,诸如:其上执行测试的仪表的序列号;执行测试的时间;关于仪表的序列号是否不正确、仪表的日期和时间是否不正确、系统电池是否耗尽、最大要求测量间隔是否不正确、主体盖是否在先打开、税率信息是否存在变化、测量电路是否不正确、供电电路是否不正确的信息;LCD(液晶显示)显示器的状态;以及关于仪表的物理状态是否不正确的信息。而且,还示出了负载测试期间测得的有源功率、无源功率、表现功率、脉冲传感器测量值和错误率。
在本发明的一个实施例中,充电输入端口(6.3)设置在手持终端(6)的主体下侧,而所述手持终端(6)安装在其中可以对主体中的电池充电的充电平台(7)中。
在本发明的一个实施例中,手持终端(6)、脉冲传感器(3)、光学通信传感器(4)和能量传感器(5)中的电池是可充电电池,并且由于设置在所述部件上的充电输入接口(例如适配器输入、USB输入等),还可以在不从前述部件的主体中移除的情况下对这些电池充电。
在本发明的一个实施例中,设置在手持终端(6)、脉冲传感器(3)、光学通信传感器(4)和能量传感器(5)中的控制单元可以是处理器(诸如微处理器)、微控制器等。
Claims (15)
1.一种移动式仪表测试装置(1),在本发明的一个优选实施例中,其允许测试具有光学端口(O)、连接器(K)和脉冲LED(L)的电子仪表(S)是否已经进行了不正确的测量;基本上其特征在于:
-脉冲传感器(3),其具有:挠性的鹅颈管(3.1),鹅颈管从其一端固定,并且从其另一端与脉冲LED(L)对齐;光学传感器(3.2),其位于固定至鹅颈管(3.1)的一端的主体上并且检测从脉冲LED(L)发出的光;控制单元,其能够相对于从脉冲LED(L)发出的光的频率进行能量测量并且经由无线数据通信模块而传输测量数据;和电池;
-光学通信传感器(4),其具有:光学读取器(4.1),其允许从光学端口(O)接收关于电子仪表(S)的信息;控制单元,其能够经由无线数据通信模块而传输由光学读取器(4.1)接收的数据;和电池,
-能量传感器(5),其具有:数据输入界面(5.1),其借助于电流互感器和电压探针而接收关于电子仪器(S)的电流和电压信息;控制单元,其能够相对于从数据输入界面(5.1)接收的电流和电压信息而进行能量测量并且经由无线数据通信模块而传输测量数据;以及电池;
-手持终端(6),其具有:无线数据通信模块,以便与脉冲传感器(3)、光学通信传感器(4)和能量传感器(5)建立无线数据通信;控制单元,其能够比较从脉冲传感器(3)和能量传感器(5)接收的测量数据,由此确定是否电子仪表(S)已经进行了不正确的测量;显示器(6.1),其用于显示由控制单元产生的不正确结果;电池;和键盘(6.2)。
2.根据权利要求1所述的移动式仪表测试装置(1),其特征在于具有用于经由电缆连接至电子仪表(S)的输出连接器(K)上的连接界面(2.1)、控制单元、电阻负载、电容负载以及无线数据通信模块的电子负载(2)。
3.根据权利要求2所述的移动式仪表测试装置(1),其特征在于电子负载(2)具有主体并且在主体上包括手柄(2.3)以允许操作者携带所述主体。
4.根据权利要求2或3所述的移动式仪表测试装置(1),其特征在于电子负载(2)包括风扇(2.4)以用于冷却设置在其中的硬件。
5.根据权利要求2或3所述的移动式仪表测试装置(1),其特征在于电子负载(2)包括用于被打开/关闭的开/闭开关(2.2)。
6.根据权利要求2所述的移动式仪表测试装置(1),其特征在于手持终端(6)包括能够与电子负载(2)建立无线数据通信的无线数据通信模块。
7.根据权利要求1所述的移动式仪表测试装置(1),其特征在于鹅颈管(3.1)在其一端处包括基部(3.3)并且在基部(3.3)的下侧上包括双面粘合剂。
8.根据权利要求2所述的移动式仪表测试装置(1),其特征在于鹅颈管(3.1)的一端呈夹子(3.5)的形式。
9.根据权利要求1所述的移动式仪表测试装置(1),其特征在于光学通信传感器(4)包括能够固定至光学通信传感器(4)的主体的内侧或前部部分上的磁体(4.2)。
10.根据权利要求1所述的移动式仪表测试装置(1),其特征在于能量传感器(5)包括RS-485端口,该RS-485端口允许连接至包括RS-485输出端口(P)的电子仪表(S)的RS-485输出端口(P)上的电缆连接。
11.根据权利要求1所述的移动式仪表测试装置(1),其特征在于能量传感器(5)包括通知区域(5.2),该通知区域包括表征诸如开/闭、电池、无线连接的状态的符号,由LED从后方照亮所述符号。
12.根据权利要求1或2所述的移动式仪表测试装置(1),其特征在于无线数据通信模块是蓝牙模块。
13.根据权利要求1或2所述的移动式仪表测试装置(1),其特征在于无线数据通信模块选自包括WiFi、GSM、GPRS、3G和4G模块的组。
14.根据权利要求1所述的移动式仪表测试装置(1),其特征在于控制单元能够准备测试结果的报告。
15.根据权利要求1所述的移动式仪表测试装置(1),其特征在于手持终端(6)、脉冲传感器(3)、光学通信传感器(4)和能量传感器(5)包括用于对其中的电池充电的充电输入界面。
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