CN204882850U - 用于单相智能电能表检定系统重复性试验的0.02级微型标准电能表 - Google Patents

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李野
曹国瑞
朱逸群
滕永兴
于学均
陈刚
郭景涛
张一萌
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本实用新型涉及一种用于单相智能电能表检定系统重复性试验的0.02级微型标准电能表,本电能表的外形尺寸的长、宽、高均与Q/GDW?1355-2013单相智能电能表外壳的尺寸相同,安装在检定系统电能计量装置的电能表托盘上进行工作;本标准电能表采用高精度AD转换加DSP数字处理技术,准确度等级为0.02级;电压线路功耗<3W(6VA);电流线路功耗<1.5VA;供电范围为45V~460V交流电压供电。本实用新型设计科学、操作便捷、准确可靠,可以实现对电能计量装置或仪器设备进行期间核查,能够有效保证电能量值传递准确、可靠的,显著提升对检测系统准确性的检测效率以及检测准确性,从而有效提升整体检测工作效率。

Description

用于单相智能电能表检定系统重复性试验的0.02级微型标准电能表
技术领域
[0001] 本实用新型属于电测、仪器仪表领域,尤其是一种用于单相智能电能表检定系统重复性试验的0.02级微型标准电能表。
背景技术
[0002] 电能已成为人类社会赖以生存和发展必不可缺少的一种重要能源,人类的所有活动几乎都与电有密切的关系,而电能表是检测电能使用标准的直接计量仪表,如何保证电能表校验的准确、高效、努力提高电能表的校验效率,就成为摆在各级计量检测部门亟需解决的问题。
[0003] 为了保持电能计量装置、测试设备的可靠性,保证电能量值溯源性和传递性的准确可靠,按照相关规程规定对仪器设备进行周期性的检定、校准是有效途径之一。一般情况下,在电能表检定装置的校验周期内,电能计量仪器设备都能正常工作,能够保持计量性能的持续稳定,但在实际使用中,由于操作方法、环境条件、使用频率、运输、振动等多种因素的影响,可能使仪器设备的性能发生变化,甚至发生不易发现的故障和意外。为了保证计量标准装置、测量设备在两次检定、校准间隔内的准确可靠,并保持良好的置信度,相关计量规范都提出了对计量标准和测量设备的期间核查要求。
[0004] 期间核查是指为保持对设备校准状态的可信度,在相邻两次检定、校准之间,用适当的核查标准和适当的方法对标准或测量设备进行的核查。期间核查是用以判断设备是否保持上次校准时的各项计量性能指标,保证测量过程受控,确保量值传递的准确可靠和置信度。目前,期间核查的方法是采用将待测的电能表上线检测,检测线上安装有数十至数百台检测设备以满足大量电能表上线检测需求,该多台检测设备本身的检测精度的校准成为保障电能表检测精度的又一难题,由于现有的设备本身体积大、重量大、难以移动,需要通过人工携带校准设备分别对检测设备进行拆装、接线、校准检测,往往每个校准周期时间长,而且人工工作量大、工作效率低。
实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处,提供一种设计科学、体积小巧、准确可靠的用于单相智能电能表检定系统重复性试验的0.02级微型标准电能表。
[0006] 本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0007] —种用于单相智能电能表检定系统重复性试验的0.02级微型标准电能表,其特征在于:
[0008] 本电能表的外形尺寸的长、宽、高为160X 112X58mm,安装在检定系统电能计量装置的电能表托盘上进行工作;
[0009] 在表壳前端中部安装有条码屏;在条码屏横向一侧的表壳上安装有一设置按钮,用于设置该台标准电能表的条码信息;
[0010] 本标准电能表的接线端子与单向智能电能表接线端子排布相同,结构具体为:在壳体下端后部横向间隔安装有4个铜柱插口,壳体下端前部横向间隔均布安装有8个插针插孔;铜柱插口以及插针插孔分别连接到安装在壳体内的主板,该主板上安装有分压电阻,并且主板安装连接铜板,连接铜板连通电流互感器,电流互感器横向一侧的主板上安装有电源板,该电源板包括标准电能表的内部供电电源以及数字信号处理器DSP ;
[0011] 本标准电能表采用高精度AD转换加DSP数字处理技术,准确度等级为0.02级;电压线路功耗〈3W ;电流线路功耗〈1.5VA ;供电范围为45V〜460V交流电压供电。
[0012] 而且,标准电能表电路连接结构为:铜柱插口电压输出端通过导线连接分压电阻的输入端,分压电阻的输出端连接A/D转换器的输入端,A/D转换器的输出端连接到DSP的输入端;铜柱插口电流输出端通过连接铜板连接到电流互感器,该电流互感器的输出端连接A/D转换器的输入端,A/D转换器的输出端连接到DSP的输入端;DSP的输出端连接频率发生器的输入端,DSP输出端连接到插针插孔的脉冲接口。
[0013] 本实用新型的优点和积极效果是:
[0014] 1、本方法能够校验校验电能表检定装置以及电能表自动化检定系统误差,检定校验电能表检定装置以及电能表自动化检定系统的基本误差。
[0015] 2、本方法具备动态核对功能,在系统检定电能表时,把标准电能表动态地混入被检表中作为盲表,在系统中循环流动,随机进入检定单元,对不同表位误差进行实时监控,保证检定数据的准确可靠。
[0016] 3、本方法采用多路输出一致性检验,通过标准电能表在检定单元不同表位的流转,测试出相应表位的误差,从而计算出电能表自动化检定系统的多路输出一致性。
[0017] 4、本实用新型设计科学、操作便捷、准确可靠,可以实现对电能计量装置或仪器设备进行期间核查,能够有效保证电能量值传递准确、可靠的,显著提升对检测系统准确性的检测效率以及检测准确性,从而有效提升整体检测工作效率。
附图说明
[0018] 图1为本实用新型的结构主视图;
[0019] 图2为图1的右视图(局部剖视);
[0020] 图3为图1的内部结构示意图;
[0021] 图4为图1的仰视结构示意图;
[0022] 图5为本实用新型的电路原理图;
[0023] 图6为铜柱端子接线图;
[0024] 图7为插针端子接线图。
具体实施方式
[0025] 下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本实用新型的保护范围。
[0026] —种用于单相智能电能表检定系统重复性试验的0.02级微型标准电能表,本电能表的外形尺寸的长、宽、高均与Q/GDW 1355-2013单相智能电能表外壳的尺寸相同,长X宽X高=160X112X58mm,Q/GDW 1355-2013单相智能电能表是目前通用的国网2013电能表,以便于能够安装在现有的检定系统电能计量装置的电能表托盘上,便于在自动化检定系统中自动拆接线和循环流动;
[0027] 以附图1所示方向进行说明,表壳I主体为一立方体结构,在表壳前端上部固装有一预留显示区3,预留显示区下部安装有多个指示灯2,本实施例的指示灯分别为显示是否通电的电源指示灯,以及用于显示脉冲信号的脉冲指示灯;
[0028] 在预留显示区下方的表壳前端中部安装有条码屏4,该条码屏用于显示本标准电能表的特制条码以和正常电能表表计进行区分,将标准电能表信息录入检定系统,在上表时能根据盲表条码自动识别。
[0029] 在条码屏横向一侧的表壳上安装有一设置按钮5,用于设置该台标准电能表的条码ί目息O
[0030] 在条码屏下方的表壳下部安装有一透明护罩7,透过该透明护罩可以观察到标准电能表的接线端子。
[0031] 为了便于维护替换容易损坏的接线端子,参见附图2所示,该透明护罩上端通过一横向设置的铰轴10铰装在壳体下部,在透明护罩中部安装有一与壳体连接的螺栓9,拧紧该螺栓将透明护罩固定在壳体上,拧松去掉该螺栓时透明壳体可以向前摆转打开,更换或调整接线端子。
[0032] 本标准电能表的接线端子与单向智能电能表接线端子排布相同,参见附图3、附图4、附图6以及附图7,在壳体下端后部横向间隔安装有4个铜柱插口 6,该4个铜柱插口的连接对应附图6所示的铜柱端子1、2、3、4,壳体下端前部横向间隔均布安装有8个插针插孔12,该8个插针插孔分别对应附图7所示的插针端子5至12。
[0033] 铜柱插口以及插针插孔分别连接到安装在壳体内的主板15,该主板上安装有分压电阻,并且主板安装连接铜板,连接铜板13连通电流互感器14,电流互感器横向一侧的主板上安装有电源板11,该电源板包括标准电能表的内部供电电源以及数字信号处理器DSP0
[0034] 为了便于稳定放置在托盘标准位置,在壳体后端上部固装有一限位卡槽8,保证检测位置准确性。
[0035] 本实施例中标准电能表电路连接及工作原理参见图1所示:
[0036] 铜柱插口的电压输出端通过导线连接分压电阻的输入端,分压电阻的输出端连接Α/D转换器的输入端,Α/D转换器的输出端连接到DSP的输入端,电压输出经过电阻分压取样,变成小信号后,做Α/D转换送DSP处理;DSP为数字信号处理器。
[0037] 铜柱插口的电流输出端通过连接铜板13连接到电流互感器14,该电流互感器的输出端连接Α/D转换器的输入端,Α/D转换器的输出端连接到DSP的输入端,电流输出经过电流互感器取样变成小信号后,做Α/D转换送DSP处理;
[0038] DSP的输出端连接频率发生器的输入端,DSP同步进行U、I实时运算,求出实际功率值P,并由P控制频率发生器分别分频产生高频电能脉冲以及低频电能脉冲,频率发生器所产生的比例高于P的高频脉冲输出为电能高脉冲,由分频器分频得比例低于P的低频电能低脉冲为电能低脉冲,上述的高、低频电能脉冲输出到脉冲接口,输出接口位置为插针端子7和8位置,参见附图7插针端子接线图所示;
[0039] DSP的输出端还连接有485通讯接口,该485通讯接口的波特率为9600。测量P的同时,DSP还完成电压、电流真有效值相位、频率等的测量,该测值量通过485通讯接口传送给自动化校表流水线,485通讯接口位置为插针端子11和插针端子12,见附图7插针端子接线图所示。
[0040] 本标准电能表具备以下功能特点:
[0041] 1.宽量程:电流测量范围:0.3A〜100A或0.15A〜60A ;
[0042] 2.高准确度:采用高精度AD转换加DSP数字处理技术,准确度等级:0.02级;
[0043] 3.低功耗:电压线路:<3ff(6VA);电流线路:〈1.5VA ;
[0044] 4.宽供电范围:45V〜460V交流电压供电;
[0045] 5.标准外观尺寸:采用与智能电能表相同的外观和尺寸,符合国网2013电能表型式规范,便于在自动化检定系统中自动拆接线和循环流动。
[0046] 6.通讯接口:RS485,波特率9600,可设置。
[0047] 本标准电能表在检定系统电能计量装置上的检定流程步骤如下:
[0048] ⑴准备:设置单相智能电能表的标准电能表,该标准电能表的精度为0.02级,而一般居民使用的电能表,即待检测的正常任务电能表为2级,标准电能表精度远高于任务电能表;
[0049] 对标准电能表制定特别的条码,以和正常表计进行区分;将标准电能表信息录入检定系统,在上表时能根据盲表条码自动识别;
[0050] ⑵装表:在正在运行的流水线上表位置处,人工把标准电能表放到任意或指定的空托盘上,然后把标准电能表托盘放进绑定位和正常的任务电能表随机混合流入自动化检定线体;
[0051] ⑶绑定:标准电能表经过绑定位后,流水线服务器会按照预先设置的方案把标准电能表的条码号和该托盘的信息进行绑定;
[0052] ⑷试验:标准电能表流经流水线上各个试验专机后,自动线会按照预定的试验方案执行,选择对标准电能表做试验或者不做试验;
[0053] (5)下表:标准电能表在各专机做完试验后,在流水线上按照设定的流程进入下表流程,标准电能表在流经下表流程后,PLC会自动根据绑定信息识别该托盘上的标准电能表,不执行下表流程,而是把标准电能表托盘自动放行,标准电能表托盘会自动流经绑定位,循环执行步骤⑶、⑷、(5)的流程;
[0054] (6)数据处理:标准电能表的检定数据根据任务号和标准电能表条码在系统中进行查询,获取该期间核查数据与规定检定、校准数据进行分析,并导出该检定数据。
[0055] 尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图,但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内,各种替换、变化和修改都是可能的,因此,本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (2)

1.一种用于单相智能电能表检定系统重复性试验的0.02级微型标准电能表,其特征在于: 本电能表的外形尺寸的长、宽、高为160X 112X58mm,安装在检定系统电能计量装置的电能表托盘上进行工作; 在表壳前端中部安装有条码屏;在条码屏横向一侧的表壳上安装有一设置按钮,用于设置该台标准电能表的条码信息; 本标准电能表的接线端子与单向智能电能表接线端子排布相同,结构具体为:在壳体下端后部横向间隔安装有4个铜柱插口,壳体下端前部横向间隔均布安装有8个插针插孔;铜柱插口以及插针插孔分别连接到安装在壳体内的主板,该主板上安装有分压电阻,并且主板安装连接铜板,连接铜板连通电流互感器,电流互感器横向一侧的主板上安装有电源板,该电源板包括标准电能表的内部供电电源以及数字信号处理器DSP ; 本标准电能表采用高精度AD转换加DSP数字处理技术,准确度等级为0.02级;电压线路功耗〈3W ;电流线路功耗〈1.5VA ;供电范围为45V〜460V交流电压供电。
2.根据权利要求1所述的用于单相智能电能表检定系统重复性试验的0.02级微型标准电能表,其特征在于:标准电能表电路连接结构为:铜柱插口的电压输出端通过导线连接分压电阻的输入端,分压电阻的输出端连接A/D转换器的输入端,A/D转换器的输出端连接到DSP的输入端;铜柱插口的电流输出端通过连接铜板连接到电流互感器,该电流互感器的输出端连接A/D转换器的输入端,A/D转换器的输出端连接到DSP的输入端;DSP的输出端连接频率发生器的输入端,DSP输出端连接到插针插孔的脉冲接口。
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