本實用新型涉及電能表用負荷開關觸簧系統裝配一致性評估領域,尤指一種電能表用負荷開關彈簧系統觸點初壓力測量系統。
背景技術:
隨著智能電能表在全國范圍內的普及,負荷開關繼電器作為開斷和閉合負荷電流的關鍵部件得到廣泛應用,以實現電網售電過程中的“欠費拉閘”功能。
電能表用負荷開關具有轉換深度高、輸入輸出控制比大、抗干擾能力強等一系列固體電子器件不能替代的優點,且通用性好、穩定性高、壽命長、體積小和價格低等優點,因此其廣泛用于各種型號的智能電表。但智能電表在使用過程中出現了壽命長短不一的現象,拆解分析發現導致大部分智能電表壽命不一致的原因主要是電能表用負荷開關的壽命不一致。對電能表用負荷開關進一步分析發現影響其壽命一致性的主要原因之一是其在閉合的瞬間會發生程度較大的一次甚至多次彈跳,觸點發生彈跳時觸點兩點之間會產生能量較大的電弧,從而使繼電器觸點發生燒蝕影響繼電器的壽命,進而影響智能電表的壽命。
觸點發生彈跳的原因之一是靜合靜觸點和動合觸點之間的初壓力不在設計允許范圍內,因此需要在繼電器安裝過程中對觸點初壓力進行控制,目前電能表用負荷開關觸簧系統初壓力測量主要是靠人工使用克力計進行測量,勞動強度大,主觀性較強,嚴重影響測量精度;而且只能對批次產品抽樣測量,不能實現批次產品逐個測量,因此開發電能表用負荷開關觸簧系統觸點初壓力自動測量裝置具有十分重大的意義。
技術實現要素:
本實用新型目的在于提供一種電能表用負荷開關觸簧系統觸點初壓力自動測量系統,以此克服傳統人工測量主觀性較強,測量精度不高的問題,減少了繁瑣的人工測量環節,能滿足目前電能表用負荷開關觸簧系統快速測量的需求,提高效率、節省時間。
為達上述目的,本實用新型所提供的負荷開關彈簧系統觸點初壓力測量系統,具體包含克力計運動裝置和圖像采集裝置;所述克力計運動裝置用于通過克力計拉動繼電器靜合靜簧片與動簧片分離,以及于所述繼電器靜合靜簧片和動簧片分離時發出圖像采集指令;所述圖像采集裝置與所述克力計運動裝置相連,用于根據所述圖像采集指令采集克力計讀數。
在上述負荷開關彈簧系統觸點初壓力測量系統中,優選的,所述克力計運動裝置包含一個或多個滾珠絲桿滑臺,所述滾珠絲桿滑臺用于通過牽引所述克力計帶動繼電器靜合靜簧片與動簧片分離。
在上述負荷開關彈簧系統觸點初壓力測量系統中,優選的,所述滾珠絲桿滑臺包含滾珠絲桿和步進電機;所述滾珠絲桿用于根據指令通過所述步進電機帶動所述克力計拉動繼電器靜合靜簧片與動簧片分離;所述步進電機為可變速運動步進電機。
在上述負荷開關彈簧系統觸點初壓力測量系統中,優選的,所述測量系統還包含處理模塊,所述處理模塊用于控制所述克力計運動裝置分離繼電器靜合靜簧片與動簧片以及根據所述圖像采集指令控制所述圖像采集裝置采集克力計讀數。
在上述負荷開關彈簧系統觸點初壓力測量系統中,優選的,所述處理模塊包含控制單元、通信單元和處理器單元;所述控制單元用于發出控制所述滾珠絲桿滑臺帶動克力計拉動繼電器靜合靜簧片與動簧片分離的控制指令和將克力計回復至原始讀數的控制指令,以及根據接收到的反饋信號輸出圖像采集指令;所述通信單元用于接收所述控制指令并將所述控制指令發送至所述處理器單元,以及接收所述處理器單元反饋的繼電器靜合靜簧片與動簧片分離時的反饋信號;所述處理器單元用于根據所述控制指令控制所述滾珠絲桿滑臺運動,以及當所述繼電器靜合靜簧片與動簧片分離時輸出反饋信號。
在上述負荷開關彈簧系統觸點初壓力測量系統中,優選的,所述通信單元為CAN通信模塊。
在上述負荷開關彈簧系統觸點初壓力測量系統中,優選的,所述處理模塊還包含報警單元,所述報警單元用于將獲得所述克力計的讀數與預設閾值進行比較,當大于或小于所述預設閾值時發出報警信號。
在上述負荷開關彈簧系統觸點初壓力測量系統中,優選的,所述圖像采集裝置包含一個或多個相機模塊和一個或多個圖像采集模塊;所述相機模塊用于根據所述圖像采集指令采集所述克力計的讀數,并將采集獲得的圖像數據傳輸至所述圖像采集模塊;所述圖像采集模塊用于將所述圖像數據傳輸至所述處理器單元;所述處理器單元根據所述圖像數據獲得所述克力計的讀數。
在上述負荷開關彈簧系統觸點初壓力測量系統中,優選的,所述相機模塊為工業CCD相機。
在上述負荷開關彈簧系統觸點初壓力測量系統中,優選的,所述圖像采集裝置還包含環形光源,所述環形光源用于為所述相機模塊提供光照環境。
本實用新型的有益技術效果在于:可在電能表安裝負荷開關觸簧系統中對觸點初壓力實現自動化測量要求,自動、獨立地控制一組或多組電能表用負荷開關觸點初壓力的測量,該裝置結構簡單,成本低,經濟性好,有效降低測量成本。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解,構成本申請的一部分,并不構成對本實用新型的限定。在附圖中:
圖1為負荷開關彈簧系統觸點初壓力測量系統結構示意圖;
圖2為負荷開關彈簧系統觸點初壓力測量方法流程示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚明白,下面結合實施例和附圖,對本實用新型做進一步詳細說明。在此,本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型,但并不作為對本實用新型的限定。
請參考圖1所示,本實用新型所提供的負荷開關彈簧系統觸點初壓力測量系統,所述測量系統包含克力計運動裝置和圖像采集裝置;所述克力計運動裝置用于通過克力計拉動繼電器靜合靜簧片與動簧片分離,以及于所述繼電器靜合靜簧片和動簧片分離時發出圖像采集指令;所述圖像采集裝置與所述克力計運動裝置相連,用于根據所述圖像采集指令采集克力計讀數。
在上述系統中,所述克力計運動裝置主要是實現克力計帶動繼電器動簧片運動,從而在繼電器靜合靜簧片和動簧片分離的瞬間實現觸點初壓力的間接測量;而所述圖像采集裝置則主要實現對克力計的讀數采集,可通過拍照獲得讀數圖像,然后對該讀數圖像進行識別分析,從而獲得并確定所述克力計的讀數。
在上述負荷開關彈簧系統觸點初壓力測量系統中,所述克力計運動裝置包含一個或多個滾珠絲桿滑臺,所述滾珠絲桿滑臺用于通過牽引所述克力計帶動繼電器靜合靜簧片與動簧片分離;其中,所述滾珠絲桿滑臺包含滾珠絲桿和步進電機;所述滾珠絲桿用于根據指令通過所述步進電機帶動所述克力計拉動繼電器靜合靜簧片與動簧片分離;所述步進電機為可變速運動步進電機;在實際工作中,所述滾珠絲杠滑臺為滾珠絲杠與步進電機的組合,主要作用是通過步進電機的轉動帶動克力計運動,從而達到測力的目的,另外步進電機設置為可變速運動為不同初壓力的符合開關用繼電器測量提供方便;所述克力計需根據待測負荷開關的繼電器觸點初壓力范圍選擇合適量程。
為協調控制所述負荷開關彈簧系統觸點初壓力測量系統,在本實用新型一優選的實施例中,所述測量系統進一步還包含處理模塊,所述處理模塊用于控制所述克力計運動裝置分離繼電器靜合靜簧片與動簧片以及根據所述圖像采集指令控制所述圖像采集裝置采集克力計讀數;其中,所述處理模塊包含控制單元、通信單元和處理器單元;所述控制單元用于發出控制所述滾珠絲桿滑臺帶動克力計拉動繼電器靜合靜簧片與動簧片分離的控制指令和將克力計回復至原始讀數的控制指令,以及根據接收到的反饋信號輸出圖像采集指令;所述通信單元用于接收所述控制指令并將所述控制指令發送至所述處理器單元,以及接收所述處理器單元反饋的繼電器靜合靜簧片與動簧片分離時的反饋信號;所述處理器單元用于根據所述控制指令控制所述滾珠絲桿滑臺運動,以及當所述繼電器靜合靜簧片與動簧片分離時輸出反饋信號。實際工作中,所述控制單元完成控制滾珠絲杠滑臺運動功能,控制滾珠絲杠滑臺向前運動帶動克力計運動以及控制滾珠絲杠滑臺后退運動將克力計回復到原來的位置;所述控制單元還用向工業CCD相機發出圖像采集指令,以及將克力計測量數據與設計數據進行對比判斷繼電器觸簧系統安裝是否合格。所述通信單元用于接收所述控制單元發送的滾珠絲杠滑臺運動指令并將其傳遞給處理器單元,通信單元還用于向上位機傳遞所述處理器單元反饋的繼電器觸簧系統觸點接觸斷開的信息。所述處理器單元采用DSP處理器,一方面用于接收控制單元發出的滾珠絲杠滑臺運動命令,并反饋繼電器觸點接觸斷開的信息;另一方面處理器單元還用于處理工業CCD相機采集到的圖像并根據圖像處理結果計算出克力計的讀數。
為便于工作人員操作,在同時檢測多個負荷開關彈簧系統時,所述處理模塊還可包含報警單元,所述報警單元用于將獲得所述克力計的讀數與預設閾值進行比較,當大于或小于所述預設閾值時發出報警信號。以此,及時提醒工作人員不合規的負荷開關彈簧系統,便于整修和調整。
在上述實施例中,所述控制單元與所述通信單元連接,所述控制單元用于向所述處理器單元發送滾珠絲杠滑臺運動命令,控制滾珠絲杠滑臺運動從而帶動克力計及克力計探針運動;所述控制單元還用于接收并顯示處理器單元反饋的觸點接觸斷開信息;圖像采集裝置包括:一個控制單元、一個通信單元和一個處理器單元、一個工業CCD相機、一個工業鏡頭、一個環形光源;本部分通信單元連接在所述控制單元與所述處理器單元之間,主要是用來接收處理器單元反饋回的觸點斷開信息;當控制單元接收到觸點斷開的信息,控制單元則通過通信單元向處理器單元發出圖像采集指令,此時工業CCD相機接收指令完成圖像采集。待圖像采集完成處理器處理器單元則對采集到的圖像進行處理,首先進行圖像預處理,然后進行圖像邊緣提取,最后根據圖像邊緣之間的關系計算出克力計此時的讀數,處理器單元將計算所得數據及時回饋到控制單元,控制單元將測量數據與設計數據進行比對,從而判斷安裝是否合格。其中,所述通信單元可為CAN通信單元,該通信單元目的在于提供控制單元以及處理器單元和圖像采集裝置間的通信通道,在此不再詳細說明。
再請參考圖1所示,在本實用新型所提供的圖像采集裝置中可包含一個或多個相機模塊和一個或多個圖像采集模塊;所述相機模塊用于根據所述圖像采集指令采集所述克力計的讀數,并將采集獲得的圖像數據傳輸至所述圖像采集模塊;所述圖像采集模塊用于將所述圖像數據傳輸至所述處理器單元;所述處理器單元根據所述圖像數據獲得所述克力計的讀數;其中,所述相機模塊為工業CCD相機。
在本實用新型一優選的實施例中,所述圖像采集裝置還包含環形光源,所述環形光源用于為所述相機模塊提供光照環境。
實際工作中,所述工業CCD相機主要功能是接收上述控制單元發出的圖像采集指令,在觸點接觸斷開的瞬間完成克力計表盤的圖像采集并將圖像傳遞給圖像采集卡;還可設置有一工業鏡頭,所述工業鏡頭主要作用是配合上述工業CCD相機完成克力計的圖像采集;所述環形光源主要是為工業CCD相機提供合式的光照環境,避免外界環境的變化對工業CCD相機的圖像采集產生干擾,最大限度提高測量精度。所述圖像采集卡主要功能是接收工業CCD相機拍攝所得圖像,并將圖像實時傳遞給處理器單元。
本實用新型還提供一種負荷開關彈簧系統觸點初壓力測量方法,請參考圖2所示,所述測量方法包含:通過克力計拉動繼電器靜合靜簧片與動簧片分離;當所述繼電器靜合靜簧片與動簧片分離時發出圖像采集指令;根據所述圖像采集指令采集克力計讀數;將采集到的所述克力計讀數與預設閾值進行比較,獲得比較結果并存儲。
通過本實用新型所提供的負荷開關彈簧系統觸點初壓力測量系統和方法能夠按照電能表用負荷開關觸簧系統在安裝過程中對觸點初壓力實現自動化測量要求,通過控制單元發送滾珠絲杠滑臺的運動命令,從而自動、獨立地控制一組或多組電能表用負荷開關觸點初壓力的測量,可快速完成觸點初壓力的測量;控制單元可以實時接收處理器單元反饋的觸點初壓力數據,并自動判斷觸簧系統安裝是否合格,便于質量控制人員查詢;該裝置結構簡單,成本低,經濟性好,單個負荷開關用荷開關用繼電器觸簧系統觸點初壓力自動測量裝置即可對多個負荷開關試驗件進行測量,降低測量成本。該裝置設計充分考慮多種實用型,測量不同型號的負荷開關繼電器只需要對克力計進行更換即可,方便使用,且成本低廉。
以上所述的具體實施例,對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已,并不用于限定本實用新型的保護范圍,凡在本實用新型的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。