CN112462130A - 一种排线紧密的电流采样钳及电流采样方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种排线紧密的电流采样钳及电流采样方法，采样单元上连接的线缆穿过变压器、隔离开关和继电器与线缆伸缩机构相接，变压器和继电器将采样钳的电流信放大，并且快速的将信号上传至采样单元上，螺杆在旋转时套筒，后限位板可以沿着中心轴滑动，从而调节前限位板和后限位板之间的距离，后限位板在移动的同时可以能够带动中心轴旋转，在正转和反转的过程中，将线缆缠绕或者松开，前限位板和后限位板之间的中心轴上缠绕有线缆，线缆穿过前辊组和后辊组穿过伸缩壳外部的端口上连接接线钳，收卷时中心轴旋转时，线缆被缠绕，并且后限位板向内移动对缠绕的线缆进行挤压，从而让其在缠绕中，排布更加紧密。

Description

一种排线紧密的电流采样钳及电流采样方法

技术领域

本发明涉及电流采样钳及领域，具体来说，涉及一种排线紧密的电流采样钳及电流采样方法。

背景技术

现有的电流信号检测器不仅应用范围较小，并且对使用和维护人员的要求比较高，不利于日常维护和检修。并在采集的过程中需要使用线缆完成数据传输，电力线缆是用于传输和分配电能的电缆，电力线缆常用于城市地下电网、发电引出线路、工矿企业内部供电及过江海水下输电线，在电力线路中，电缆所占比重逐步增大，电力施工经常涉及野外作业，一般情况下，使用的线缆就会很长，电缆的收卷一般由人工缠绕，人工绕线费时费力，且缠绕后绕线筒重量较大，人工搬运非常吃力。很多使用场合要求线缆卷绕在卷筒上排列整齐，没有跳线，也没有压线，一层叠加一层地置于卷筒上。一方面可以满足外观要求，卷绕后的线缆整齐规律，看起来很漂亮，另一方面更为主要的是，线缆排列整齐规律，可以防止线缆遭受意外的挤压、磨擦，以延长线缆的使用寿命。本发明将会解决现存的问题：移动搬运不方便，线缆卷绕费时费力，线缆卷绕的效率低等问题，直至复卷盘，线与复卷盘联结，此线缆过程长度较长，自身重力及跑偏作用下，复卷张紧度不理想。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种排线紧密的电流采样钳，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种排线紧密的电流采样钳，包括用于检测的柜体、用于检测的电器组件、用于连接的电器组件的中间组件以及线缆伸缩机构，所述电器组件安装在柜体内，所述中间组件和线缆伸缩机构安装在柜体的侧面上，其中：

所述电器组件包括电路板、三相驱动桥电路单元、采样单元、控制单元和开关单元，电路板的上表面分别锡焊有三相驱动桥电路单元、采样单元、控制单元和开关单元，所述三相驱动桥电路单元的一端与采样单元之间电性连接，所述三相驱动桥电路单元和采样单元的一端均通过导线与控制单元电性连接，所述开关单元通过导线也与控制单元电性连接。

优选的，所述中间组件包括外箱、变压器、隔离开关和继电器，所述外箱固定在柜体的侧壁上，变压器、隔离开关和继电器固定在外箱内部的平板上，并且所述采样单元上连接的线缆穿过变压器、隔离开关和继电器与线缆伸缩机构相接。

优选的，所述线缆伸缩机构包括伸缩壳、隔板、伸缩动力机构、导向机构以及卷绕机构，所述隔板分隔伸缩壳上下空间，所述伸缩动力机构安装在上方的伸缩壳空间内，所述导向机构以及卷绕机构分别位于伸缩壳下方的空间内。

优选的，伸缩动力机构包括电机、减速机和动力轴，所述电机通过螺栓固定在伸缩壳的内壁上，所述电机的电机轴上套有小齿轮，所述减速机的动力轴上套有大齿轮，所述小齿轮和大齿轮啮合，所述动力轴穿过隔板。

优选的，导向机构包括前辊组、后辊组、滑轨和滑块，所述滑轨固定在隔板的底壁上，所述滑块卡在滑轨上滑动，所述前辊组和后辊组的顶端分别固定在两个所述滑块上。

优选的，前辊组和后辊组均是由两两一组的辊轮组成，每组辊轮边沿相接，并且辊轮之间的凹槽内插入线缆。

优选的，卷绕机构包括螺杆、轴承座、前限位板、后限位板和中心轴，所述螺杆的一端与动力轴之间通过轴键固定，所述螺杆的另一端插入轴承座内，所述轴承座固定在伸缩壳的内壁上，中心轴的一端插入隔板的轴承内，中心轴的另一端固定在轴承座内，前限位板固定在中心轴的前端上，并在朝向后限位板的侧壁上安装红外测距仪，后限位板套在中心轴上，并且后限位板外壁上固定有与螺杆啮合的套筒，所述红外测距仪用于实时测量前限位板和后限位板的距离。

优选的，前限位板和后限位板之间的中心轴上缠绕有线缆，线缆穿过前辊组和后辊组穿过伸缩壳外部的端口上连接接线钳。

本发明还提供了一种应用上述排线紧密的电流采样钳的电流采样方法，具体包括以下步骤：

S1、采样准备：电器组件、中间组件和线缆伸缩机构预调试30s；

S2、线缆长度调整；线缆伸缩机构在受到信号指令后，缠绕线缆的部位反向旋转，线缆的长度延长；

S3、采样：接线钳与需要采样的电流部位夹持；

S4、采样计算：接线钳接在电流采集端口上，经将电流实时传输至中间组件和电器组件上，电器组件的定时电路每隔3S定时数据转换，并对采集信号的处理，将处理结果值显示；

S5、收卷；线缆伸缩机构在受到信号指令后，缠绕线缆的部位正向旋转，并且不断的收缩线缆排线紧密，前限位板上安装的红外测距仪实时检测距离后限位板之间的距离，当距离达到最大阈值时，线缆完全收卷完毕，控制器控制电机停止运行。

上述技术方案具有如下优点或者有益效果：

1、本发明所述的一种电流采样钳装置，采样单元上连接的线缆穿过变压器、隔离开关和继电器与线缆伸缩机构相接，变压器和继电器将采样钳的电流信放大，并且快速的将信号上传至采样单元上，接线钳接在电流采集端口上，经将电流实时传输至中间组件和电器组件上，电器组件的定时电路每隔3S定时数据转换，并对采集信号的处理，将处理结果值显示。

2、本发明所述的一种电流采样钳装置，前辊组和后辊组均是由两两一组的辊轮组成，每组辊轮边沿相接，并且辊轮之间的凹槽内插入线缆，前辊组和后辊组两者之间的凹槽可以供线缆贯穿，在调节线缆位置的同时避免线缆脱离。

3、本发明的螺杆在旋转时套筒，后限位板可以沿着中心轴滑动，从而调节前限位板和后限位板之间的距离，后限位板在移动的同时可以能够带动中心轴旋转，在正转和反转的过程中，将线缆缠绕或者松开，前限位板和后限位板之间的中心轴上缠绕有线缆，线缆穿过前辊组和后辊组穿过伸缩壳外部的端口上连接接线钳，拉长接线钳方便采集。

4、本发明在收线时，电机在旋转时，红外测距仪实时测量前限位板和后限位板的距离，当距离达到最大阈值时，说明线缆完全收卷完毕，控制器控制电机停止运行。当距离达到最小阈值时，说明完全线缆完全放出，控制电机停止运行。

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，下面描述中的附图仅仅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是根据本发明实施例的电流采样钳装置的使用工艺的流程图；

图2是根据本发明实施例的电流采样钳装置的整体立体示意图；

图3是根据本发明实施例的电流采样钳装置的电器组件示意图；

图4是根据本发明实施例的电流采样钳装置的中间组件立体示意图；

图5是根据本发明实施例的电流采样钳装置的线缆伸缩机构结构示意图；

图6是根据本发明实施例的电流采样钳装置的线缆伸缩机构内部结构示意图；

图7是根据本发明实施例的电流采样钳装置的前辊组和后辊组结构示意图；

图8是根据本发明实施例的电流采样钳装置的线缆伸缩机构长度调整示意图。

图中：

1、柜体；2、电器组件；21、电路板；22、三相驱动桥电路单元；23、采样单元；24、控制单元；25、开关单元；3、中间组件；31、外箱；32、变压器；33、隔离开关；34、继电器；4、线缆伸缩机构；41、伸缩壳；42、隔板；43、伸缩动力机构；431、电机；432、减速机；433、动力轴；44、导向机构；441、前辊组；442、后辊组；443、滑轨；444、滑块；45、卷绕机构；451、螺杆；452、轴承座；453、前限位板；454、后限位板；455、中心轴；5、套筒；6、小齿轮；7、大齿轮；8、红外测距仪。

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅附图1-图8所示，一种排线紧密的电流采样钳，包括用于检测的柜体1、用于检测的电器组件2、用于连接的电器组件2的中间组件3以及线缆伸缩机构4，电器组件2安装在柜体1内，中间组件3和线缆伸缩机构4安装在柜体1的侧面上，其中：

电器组件2包括电路板21、三相驱动桥电路单元22、采样单元23、控制单元24和开关单元25，电路板21的上表面分别锡焊有三相驱动桥电路单元22、采样单元23、控制单元24和开关单元25，三相驱动桥电路单元22的一端与采样单元23之间电性连接，三相驱动桥电路单元22和采样单元23的一端均通过导线与控制单元24电性连接，开关单元25通过导线也与控制单元24电性连接。

中间组件3包括外箱31、变压器32、隔离开关33和继电器34，外箱31固定在柜体1的侧壁上，变压器32、隔离开关33和继电器34固定在外箱31内部的平板上，并且采样单元23上连接的线缆穿过变压器32、隔离开关33和继电器34与线缆伸缩机构4相接，变压器32和继电器34将采样钳的电流信放大，并且快速的将信号上传至采样单元23上。

线缆伸缩机构4包括伸缩壳41、隔板42、伸缩动力机构43、导向机构44以及卷绕机构45，隔板42分隔伸缩壳41上下空间，伸缩动力机构43安装在上方的伸缩壳41空间内，导向机构44以及卷绕机构45分别位于伸缩壳41下方的空间内。

伸缩动力机构43包括电机431、减速机432和动力轴433，电机431通过螺栓固定在伸缩壳41的内壁上，电机431的电机轴上套有小齿轮6，所述减速机432的动力轴433上套有大齿轮7，所述小齿轮6和大齿轮7啮合，小齿轮6和大齿轮7之间的传动比3:1，所述动力轴433穿过隔板42，电机431将动力传递至减速机432，减速机432降低电机431的动力，调节动力轴433的旋转速度。

导向机构44包括前辊组441、后辊组442、滑轨443和滑块444，滑轨443固定在隔板42的底壁上，滑块444卡在滑轨443上滑动，前辊组441和后辊组442的顶端分别固定在两个滑块444上，设置的前辊组441和后辊组442可以沿着滑轨443滑动，方便调节两者的位置。

前辊组441和后辊组442均是由两两一组的辊轮组成，每组辊轮边沿相接，并且辊轮之间的凹槽内插入线缆，前辊组441和后辊组442两者之间的凹槽可以供线缆贯穿，在调节线缆位置的同时避免线缆脱离。

卷绕机构45包括螺杆451、轴承座452、前限位板453、后限位板454和中心轴455，螺杆451的一端与动力轴433之间通过轴键固定，螺杆451的另一端插入轴承座452内，轴承座452固定在伸缩壳41的内壁上，中心轴455的一端插入隔板42的轴承内，中心轴455的另一端固定在轴承座452内，前限位板453固定在中心轴455的前端上，并在朝向后限位板454的侧壁上安装红外测距仪8，后限位板454套在中心轴455上，并且后限位板454外壁上固定有与螺杆451啮合的套筒5，并且螺杆451在旋转时套筒5带动后限位板454沿着中心轴455滑动，从而调节前限位板453和后限位板454之间的距离，前限位板453和后限位板454之间安装的红外测距仪8进行测量两者的距离，在正转和反转的过程中，将线缆缠绕或者松开，前限位板453和后限位板454之间的中心轴455上缠绕有线缆，线缆穿过前辊组441和后辊组442穿过伸缩壳41外部的端口上连接接线钳，利用接线钳完成快速的采集。

收线时，电机431在旋转时，动力轴433在反向旋转时，螺杆451也跟随旋转，螺杆451旋转由于与套筒5啮合，在移动时套筒5也同步相内移动，在移动的过程中，电机431带动中心轴455旋转，在中心轴455旋转时，线缆被缠绕，并且后限位板454向内移动对缠绕的线缆进行挤压，从而让其在缠绕中，排布更加紧密，并且红外测距仪8实时测量前限位板453和后限位板454的距离，当距离达到最大阈值时，说明线缆完全收卷完毕，控制器控制电机431停止运行；

放线时，动力轴433在正向旋转时，套筒5也同步相外移动，在移动的过程中，电机431带动中心轴455旋转，在中心轴455旋转时，线缆松开，后限位板454向外移动对，避免线缆挤压，红外测距仪8实时测量前限位板453和后限位板454的距离的距离，当距离达到最小阈值时，说明线缆完全放线完毕，控制器控制电机431停止运行。

为了更好的展示采样收卷流程，本实施例提供了一种应用上述排线紧密的电流采样钳的电流采样方法，具体包括以下步骤。

S1、采样准备：电器组件2、中间组件3和线缆伸缩机构4预调试30s；

S2、线缆长度调整；线缆伸缩机构4在受到信号指令后，缠绕线缆的部位反向旋转，线缆的长度延长；

S3、采样：接线钳与需要采样的电流部位夹持；

S4采样计算：接线钳接在电流采集端口上，经将电流实时传输至中间组件3和电器组件2上，电器组件2的定时电路每隔3S定时数据转换，并对采集信号的处理，将处理结果值显示；

S5、收卷；线缆伸缩机构4在受到信号指令后，缠绕线缆的部位正向旋转，并且不断的收缩线缆排线紧密，前限位板453上安装的红外测距仪8实时检测距离后限位板454之间的距离，当距离达到最大阈值时，线缆完全收卷完毕，控制器控制电机431停止运行。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种排线紧密的电流采样钳，包括柜体（1）、电器组件（2）、中间组件（3）以及线缆伸缩机构（4），所述电器组件（2）安装在柜体（1）内，所述中间组件（3）和线缆伸缩机构（4）安装在柜体（1）的侧面上，其中：

所述电器组件（2）包括电路板（21）、三相驱动桥电路单元（22）、采样单元（23）、控制单元（24）和开关单元（25），电路板（21）的上表面分别锡焊有三相驱动桥电路单元（22）、采样单元（23）、控制单元（24）和开关单元（25），所述三相驱动桥电路单元（22）的一端与采样单元（23）之间电性连接，所述三相驱动桥电路单元（22）和采样单元（23）的一端均通过导线与控制单元（24）电性连接，所述开关单元（25）通过导线也与控制单元（24）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种排线紧密的电流采样钳，其特征在于，所述中间组件（3）包括外箱（31）、变压器（32）、隔离开关（33）和继电器（34），所述外箱（31）固定在柜体（1）的侧壁上，变压器（32）、隔离开关（33）和继电器（34）固定在外箱（31）内部的平板上，并且所述采样单元（23）上连接的线缆穿过变压器（32）、隔离开关（33）和继电器（34）与线缆伸缩机构（4）相接。

3.根据权利要求2所述的一种排线紧密的电流采样钳，其特征在于，所述线缆伸缩机构（4）包括伸缩壳（41）、隔板（42）、伸缩动力机构（43）、导向机构（44）以及卷绕机构（45），所述隔板（42）分隔伸缩壳（41）上下空间，所述伸缩动力机构（43）安装在上方的伸缩壳（41）空间内，所述导向机构（44）以及卷绕机构（45）分别位于伸缩壳（41）下方的空间内。

4.根据权利要求3所述的一种排线紧密的电流采样钳，其特征在于，伸缩动力机构（43）包括电机（431）、减速机（432）和动力轴（433），所述电机（431）通过螺栓固定在伸缩壳（41）的内壁上，所述电机（431）的电机轴上套有小齿轮（6），所述减速机（432）的动力轴（433）上套有大齿轮（7），所述小齿轮（6）和大齿轮（7）啮合，所述动力轴（433）穿过隔板（42），所述卷绕机构（45）包括螺杆（451）、轴承座（452）、前限位板（453）、后限位板（454）和中心轴（455），所述螺杆（451）的一端与动力轴（433）之间通过轴键固定，所述螺杆（451）的另一端插入轴承座（452）内，所述轴承座（452）固定在伸缩壳（41）的内壁上，中心轴（455）的一端插入隔板（42）的轴承内，中心轴（455）的另一端固定在轴承座（452）内，前限位板（453）固定在中心轴（455）的前端上，并在朝向后限位板（454）的侧壁上安装红外测距仪（8），后限位板（454）套在中心轴（455）上，并且后限位板（454）外壁上固定有与螺杆（451）啮合的套筒（5）, 所述红外测距仪（8）用于实时测量前限位板（453）和后限位板（454）的距离。

5.根据权利要求4所述的一种排线紧密的电流采样钳，其特征在于，导向机构（44）包括前辊组（441）、后辊组（442）、滑轨（443）和滑块（444），所述滑轨（443）固定在隔板（42）的底壁上，所述滑块（444）卡在滑轨（443）上滑动，所述前辊组（441）和后辊组（442）的顶端分别固定在两个所述滑块（444）上。

6.根据权利要求5所述的一种排线紧密的电流采样钳，其特征在于，前辊组（441）和后辊组（442）均是由两两一组的辊轮组成，每组辊轮边沿相接，并且辊轮之间的凹槽内插入线缆。

7.根据权利要求6所述的一种排线紧密的电流采样钳，其特征在于，前限位板（453）和后限位板（454）之间的中心轴（455）上缠绕有线缆，线缆穿过前辊组（441）和后辊组（442）穿过伸缩壳（41）外部的端口上连接接线钳。

8.根据权利要求4所述的排线紧密的电流采样钳的电流采样方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、采样准备：电器组件（2）、中间组件（3）和线缆伸缩机构（4）预调试30s；

S2、线缆长度调整；线缆伸缩机构（4）在受到信号指令后，缠绕线缆的部位反向旋转，线缆的长度延长；

S3、采样：接线钳与需要采样的电流部位夹持；

S4、采样计算：接线钳接在电流采集端口上，经将电流实时传输至中间组件（3）和电器组件（2）上，电器组件（2）的定时电路每隔3S定时数据转换，并对采集信号的处理，将处理结果值显示；

S5、收卷；线缆伸缩机构（4）在受到信号指令后，缠绕线缆的部位正向旋转，并且不断的收缩线缆排线紧密，前限位板（453）上安装的红外测距仪（8）实时检测距离后限位板（454）之间的距离，当距离达到最大阈值时，线缆完全收卷完毕，控制器控制电机（431）停止运行。

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