CN208459884U - 一种电能表的加速退化试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电能表的加速退化试验系统，包括上位机、下位机、多个温湿度控制单元、多个负载箱和多个数字程控电源；所述温湿度控制单元包括试验箱、温度控制器和湿度控制器，所述温度控制器分别与设于试验箱的温度传感器、加热器和冷却风扇连接，所述湿度控制器分别与设于试验箱的湿度传感器、加湿装置和除湿装置连接；试验的电能表设于所述试验箱中，分别与一个负载箱和一个数字程控电源连接；所述上位机与下位机连接，所述下位机与所有的负载箱、数字程控电源、温度控制器和湿度控制器连接。与现有技术相比，本实用新型可以同时在不同的温度及湿度应力水平下对待测电能表进行加速退化试验，使用方便、测试效果好，节省了时间和人力。

Description

一种电能表的加速退化试验系统

技术领域

本实用新型涉及计量设备运行检定检测技术领域，尤其是涉及一种电能表的加速退化试验系统。

背景技术

通过对智能电能表进行可靠性分析与寿命评估，电能表生产制造厂家能够提前发现产品设计的薄弱环节或元器件的质量缺陷，并针对性地进行改进，从而整体提高智能电能表的质量水平，保障智能电能表在现场能够长期可靠、稳定运行。

采用传统的可靠性评价方法对智能电能表进行可靠性评价需要花费很大的时间成本和人力成本，因此目前广泛采用加速寿命试验的方法对智能电能表的可靠性进行评价。加速寿命试验只记录试验样品的失效时间数据，而不考虑产品失效的具体过程，因此需要有一定数量的样品发生失效才能结束试验。如果试验中没有样品发生失效，或者失效样品的数量很少，那么就只能延长试验时间，否则无法利用获得的失效时间数据来对产品的可靠性进行评价，或者得出的评价结果与实际情况有很大的差距。在加速退化试验中，对于每一种应力类型，要在多种不同的应力水平下试验待测品，目前需要一种可以同时进行不同电能表应力试验的实验系统。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电能表的加速退化试验系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电能表的加速退化试验系统，包括上位机、下位机、多个温湿度控制单元、多个负载箱和多个数字程控电源；所述温湿度控制单元包括试验箱、温度控制器和湿度控制器，所述温度控制器分别与设于试验箱的温度传感器、加热器和冷却风扇连接，所述湿度控制器分别与设于试验箱的湿度传感器、加湿装置和除湿装置连接；试验的电能表设于所述试验箱中，分别与一个负载箱和一个数字程控电源连接；所述上位机与下位机连接，所述下位机与所有的负载箱、数字程控电源、温度控制器和湿度控制器连接。

优选的，所述下位机设有多个指示灯。

优选的，所述上位机为计算机。

优选的，所述下位机为可编程逻辑控制器或单片机。

优选的，所述温度传感器通过温度变送器与所述温度控制器连接，所述加热器通过功率调节器与所述温度控制器连接。

优选的，所述湿度传感器通过湿度变送器与所述湿度控制器连接。

与现有技术相比，本实用新型可以同时在不同的温度及湿度应力水平下对待测电能表进行加速退化试验，通过上位机对整个试验过程进行控制，使用方便、测试效果好，节省了时间和人力。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示，一种电能表的加速退化试验系统，包括上位机1、下位机2、多个温湿度控制单元、多个负载箱13和多个数字程控电源12。上位机1与下位机2通过有线或无线的方式通讯连接，下位机2将图像、时钟、环境参量、电量数据和各种控制量传输给上位机1。本实施例中，上位机1为计算机，下位机2为单片机。上位机1与下位机2通过GPRS通信模块进行通讯，可以实现试验现场的参数配置、数据采集、状态监控、数据保存和处理、数据远传等功能。

温湿度控制单元包括试验箱11、温度控制器3和湿度控制器4，试验箱11最多可放置30只电能表15。温度设置范围在25℃～90℃之间，湿度设置范围在0～100％RH之间，温度控制器3分别与设于试验箱11的温度传感器5、加热器6和冷却风扇7连接，湿度控制器4分别与设于试验箱11的湿度传感器8、加湿装置9和除湿装置10连接。温度控制器3和湿度控制器4都包括微控制器芯片，实际应用时，也可将温度控制和湿度控制集成在一个控制装置中。

温度传感器5通过温度变送器与温度控制器3连接，加热器6通过功率调节器与温度控制器3连接。温度控制器3接收下位机2发送的温度设定值的信号，以及温度变送器发送的试验箱11内的温度传感器5的采样信号、功率调节器的电压和电流，当试验箱11温度低于设定值时，通过调节功率调节器的电压和电流，控制加热器6加热至温度设定值；当试验箱11温度高于设定值时，启动冷却风扇7降温。

湿度传感器8通过湿度变送器与湿度控制器4连接。湿度控制器4接收下位机2发送的湿度设定值的信号，以及湿度变送器发送的试验箱11内的湿度传感器8的采样信号，当试验箱11湿度低于设定值时，通过控制加湿装置9增加湿度至设定值；当试验箱11湿度高于设定值时，启动除湿装置10降低湿度到设定值。

下位机2与所有的负载箱13、数字程控电源12、温度控制器3和湿度控制器4连接。下位机2设有多个指示灯14，对应于各个温湿度控制单元的温度控制器3和湿度控制器4，可以用于显示温湿度控制单元的工作状态，方便工作人员查看。

试验的电能表15设于试验箱11中，分别与一个负载箱13和一个数字程控电源12连接。负载箱13包括电流5A、10A、20A和功率因数1.0、0.5L、0.8C任意组合档位，用于模拟电能表15现场运行中真实负载。负载箱13、数字程控电源12分别通过RS232串行通信接口或者网络接口与下位机2连接，并通过电源线与试验中的电能表15连接。

针对引起现场智能电能表15通信故障和计量故障的主要原因进行分析，相关资料中指出，温度会造成电子元器件产生参数漂移、物理损伤或电性能下降，并可以改变其材料的性能和几何尺寸，甚至会导致绝缘失效或元器件烧毁，因此温度是影响元器件和芯片可靠性的主要因素。同时，湿度会加剧集成电路板的电化学腐蚀，降低集成电路板的介电强度和绝缘水平，从而造成短路或断路的发生。因此，通常将温度和湿度作为加速退化试验的加速应力。本实施例中，加速退化试验过程为：

(1)将所有试验样品平均分组，有5组应力组合，分别对各组被试样表施加表1中的温-湿度应力组合，并保持恒定；

(2)每隔24h卸载所施加的温-湿度应力，恢复至常温常湿条件；

(3)执行测试，测试项目包括：基本误差、日计时误差、电池电压等，记录其性能退化数据；

(4)重复过程(1)、(2)、(3)，直至试验时间达到设定的最大试验时间。

表1温度和湿度加速应力组合

分组	应力组合
		1	[65℃,95％]
2	[75℃,85％]
		3	[85℃,75％]
4	[85℃,85％]
		5	[85℃,95％]

Claims (6)

1.一种电能表的加速退化试验系统，其特征在于，包括上位机、下位机、多个温湿度控制单元、多个负载箱和多个数字程控电源；所述温湿度控制单元包括试验箱、温度控制器和湿度控制器，所述温度控制器分别与设于试验箱的温度传感器、加热器和冷却风扇连接，所述湿度控制器分别与设于试验箱的湿度传感器、加湿装置和除湿装置连接；试验的电能表设于所述试验箱中，分别与一个负载箱和一个数字程控电源连接；所述上位机与下位机连接，所述下位机与所有的负载箱、数字程控电源、温度控制器和湿度控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种电能表的加速退化试验系统，其特征在于，所述下位机设有多个指示灯。

3.根据权利要求1所述的一种电能表的加速退化试验系统，其特征在于，所述上位机为计算机。

4.根据权利要求1所述的一种电能表的加速退化试验系统，其特征在于，所述下位机为可编程逻辑控制器或单片机。

5.根据权利要求1所述的一种电能表的加速退化试验系统，其特征在于，所述温度传感器通过温度变送器与所述温度控制器连接，所述加热器通过功率调节器与所述温度控制器连接。

6.根据权利要求1所述的一种电能表的加速退化试验系统，其特征在于，所述湿度传感器通过湿度变送器与所述湿度控制器连接。