自助式单相电能表误差校准装置及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种自助式单相电能表误差校准装置及其方法，涉及单相电能表误差校准技术。本装置的结构是：PC机和信号源相连；信号源分别连接电压功率放大器和电流功率放大器的输入端；电压功率放大器的输出端和电流功率放大器的输出端分别连接标准单相电能表和被校单相电能表；标准单相电能表（30）和被校单相电能表分别和误差计算器相连，PC机分别和误差计算器、人机交互触摸屏和数据输出模块相连。本发明操作简单、使用方便；根据个人意愿和需求对电能表的误差进行监督校准，确保了电能计量准确和公平公正，有利于提高电能表计量在全社会的公信力。
【专利说明】自助式单相电能表误差校准装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及单相电能表误差校准技术，尤其涉及一种自助式单相电能表误差校准装置及其方法。
【背景技术】
[0002]随着智能电能表的广泛应用和批量安装，电能表检定装置也相应地层出不穷。目前，市场上涌现了大量的流水线型电能表检定装置，包括成套的流水线检测工位和程序，能够进行大规模的电能表检定检测，能够大幅度地提高生产劳动效率，节省检测成本。但这种规模性检测装置不适合单个电能表的检测，如果随机对单个电能表进行检测，或则根据个人意愿和需求对电能表的各项指标进行测试，采用流水线检测装置就显得累赘、臃肿，浪费资源，这就需要一种“自助”式电能表误差校准装置实现随时、随地的误差测试。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就在于克服现有技术存在的问题和不足，提供一种结构简单、操作方便、自助式单相电能表误差校准装置及其方法，实现电能表的自助式误差校准。
[0004]本发明的目的是这样实现的:
自助式单相电能表误差校准装置(简称装置)
本装置包括工作对象——被校单相电能表；
设置有PC机、程控单相功率源、标准单相电能表、自动接、拆线单元、误差计算器、人机交互触摸屏和数据输出模块；
程控单相相功率源由信号源、电压功率放大器和电流功率放大器组成；
本装置的连接关系是:
PC机通过RS-232接口和信号源相连；信号源输出端分别连接电压功率放大器和电流功率放大器的输入端；电压功率放大器的输出端通过电压线V并行连接到一只标准单相电能表和一只自动接、拆线单元的电压回路；电流功率放大器的输出端通过电流线I串行连接到一只标准单相电能表和一只自动接、拆线单元的电流回路；
自动接、拆线单元连接到一只被校单相电能表的电压、电流回路；
标准单相电能表和被校单相电能表的脉冲输出口分别连接到误差计算器；
PC机和误差计算器相连，用于控制误差计算器的工作；
PC机和人机交互触摸屏相连，用于吸收和处理人机交互触摸屏的输入信息及显示校准结果;
PC机和数据输出模块相连，用于数据输出和校准结果打印。
[0005]本装置的工作原理是:
客户将一只被校单相电能表放置于本装置提示的插表座内后，读取被校电能表的条码，若读取失败则提示客户被校的电能表不符合要求；读取成功则透明机械防护盖自动封闭表计，自动接、拆线单元自动连接表计电压、电流回路及脉冲接线端；客户可以通过人机交互触摸屏选择负载电流点后启动误差校准，装置通过PC机中的检测软件控制程控单相功率源输出幅度和相位均可以调节的电压、电流信号给单相标准电能表和被校单相电能表，单相标准电能表和被校单相电能表在各种不同负荷下的脉冲输入到误差计算器，误差计算器通过比较计算出被校单相电能表误差值；也可选择检查表计是否有潜动的其他试验，各种选择的试验结束后，触摸屏显示结果，并提示是否打印出误差校准试验单；本装置最后提醒客户取走被校单相电能表。
[0006]本发明具有以下优点和积极效果:
①整套装置有机械防护、人机交互界面、自动接、拆线单元；
②用电客户在工作人员或者指示牌简单引导下，自助进行表计的误差校准工作，校准完成后自动打印结果并将相关数据上传到公司数据库以备查验和统计分析，操作简单、使用方便；
③根据个人意愿和需求对电能表的误差进行监督校准，确保了电能计量准确和公平公正，有利于提高电能表计量在全社会的公信力；
④在校准装置需要被校准时，将一只外观、接线方式和单相智能电能表一致的单相标准电能表放置于被校电能表的位置，即可完成误差校准装置的周期误差校准工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本装置的结构方框图；
图2是本方法的工作流程图。
[0008]其中:
10 — PC 机；
20一程控单相功率源，
21一信号源，
22—电压功率放大器，
23-电流功率放大器；
30 一标准单相电能表；
40 —自动接、拆线单元；
50 一被校单相电能表；
60 一误差计算器；
70 一人机交互触摸屏；
80 一数据输出模块；
V一电压线；
I一电流线。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图和实施例详细说明:
一、装置
1、总体
如图1，本装置包括工作对象——被校单相电能表50 ； 设置有PC机10、程控单相功率源20、标准单相电能表30、自动接、拆线单元40、误差计算器60、人机交互触摸屏70和数据输出模块80 ；
程控单相相功率源20由信号源21、电压功率放大器22和电流功率放大器23组成； 本装置的连接关系是:
PC机10通过RS-232接口和信号源21相连；信号源21输出端分别连接电压功率放大器22和电流功率放大器23的输入端；电压功率放大器22的输出端通过电压线V并行连接到一只标准单相电能表30和一只自动接、拆线单元40的电压回路；电流功率放大器23的输出端通过电流线I串行连接到一只标准单相电能表30和一只自动接、拆线单元40的电流回路；
自动接、拆线单元40连接到一只被校单相电能表50的电压、电流回路；
标准单相电能表30和被校单相电能表50的脉冲输出口分别连接到误差计算器60 ； PC机10和误差计算器60相连，用于控制误差计算器60的工作；
PC机10和人机交互触摸屏70相连，用于吸收和处理人机交互触摸屏70的输入信息及显示校准结果；
PC机10和数据输出模块80相连，用于数据输出和校准结果打印。
[0010]本装置的基本技术指标如下:
①准确度:±0.2% ;
②稳定度:优于±0.05% /150s ；
③失真度:优于±0.3% (全线性负载)；
④电压量程:220V；
⑤电流量程:0.1A?100A ；
③电流、电压调节范围:0?120%额定值；
④输出频率:45Hz?65Hz；
⑤移相范围:0?360°。
[0011]2、功能块 I) PC 机 10
PC机10是一种常用个人计算机，其硬件配置为主流配置，安装专用PC机误差校准软件。装置系统软件工作流程图见图2。
[0012]2)程控单相功率源20
程控单相功率源20由信号源21、电压功率放大器22和电流功率放大器23构成，信号源21分别与电压功率放大器22和电流功率放大器23连接；有标准上市产品。
[0013]程控单相功率源20具备RS-232通信接口，能输出低失真度的正弦波信号，能实现任意电压、电流、相位的独立调整。
[0014]程控单相功率源20可以是分体式，也可以是一体式结构。
[0015]I)信号源 21
信号源21是一种常用数字信号源，能直接输出单相电压和单相电流，通过RS-232通信接口实现任意电压、电流、相位的独立调整。
[0016]2)电压功率放大器22
电压功率放大器22是对信号源21输出的交流电压信号进行功率放大，以满足单相功率源输出功率的要求。其工作原理是利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将输入信号的功率进行放大。
[0017]3)电流功率放大器23
电流功率放大器23是对信号源21输出的交流电流信号进行功率放大，以满足单相功率源输出功率的要求。其工作原理同电压功率放大器22。
[0018]3)标准单相电能表30
标准单相电能表有标准上市产品。
[0019]标准单相电能表30以内置的微处理器为核心，由测量单元和数据处理单元等组成，其准确度等级相对被校表要高出两个等级及以上。
[0020]4)自动接、拆线单元40
自动接、拆线单元40是自动连接到被校单相电能表50接线端的国内电能表检定装置生产厂家普遍采用的产品。自动接、拆线单元接线器底座上设有测试探针组，测试探针组的位置与载表装置上待检电能表接线端子孔组的检定位置相对应。检定装置的测试探针组接入电能表的接线端子孔组内，电能表接线端子的电压、电流、脉冲接线、多功能接口、485接口分别与外接口相压接，所有的电能表接线端子被压，不内缩，且接线端子受压稳定、均匀、可靠。
[0021 ] 5)被校单相电能表50
被校单相电能表50是本发明的工作对象，以内置的微处理器为核心，由测量单元和数据处理单元等组成，除计量正反向有功电能量外，还具有分时、阶梯电价等两种以上功能，并能显示、存储电能值。
[0022]6)误差计算器60
误差计算器有标准上市产品。
[0023]误差计算器60用来输入标准单相电能表30和被校单相电能表50在各种不同负荷下的脉冲值，通过比较计算出被校单相电能表50的误差值。
[0024]7)人机交互触摸屏70
人机交互触摸屏70是用来接收人体手指的输入讯号的感应式液晶显示装置，当屏幕上的图形按钮被触摸时，屏幕上的触觉反馈系统根据预先编程的程式驱动装置的各个单元。触摸屏有标准上市产品。
[0025]8)数据输出模块80
数据输出模块80采用通用微型打印机完成校准结果的打印。通用微型打印机有标准上市广品。
[0026]二、方法
本方法是利用自助式单相电能表误差校准装置的误差校准方法，如图2，包括下列步
骤:
开始O ;
①自助上料1，即客户将被校单相电能表50放置于本装置提示的插表座内；
②判断被校单相电能表50的条码是否读出2，是则进入步骤③，否则跳转到步骤⑦语音提示7 ;
③机械防护及自动接线3，即透明机械防护盖自动封闭被校单相电能表50，自动接、拆线单元40自动连接被校的电能表50电压、电流回路及脉冲接线端，是防触电安全和使误差校准顺利进行的需要；
④自动确定校准方案4，即客户通过人机交互触摸屏70选择负载电流点或启动、潜动试验；
⑤误差校准5，客户启动误差校准后，装置通过PC机10中的检测软件控制程控单相功率源20输出幅度和相位均可以调节的电压、电流信号给单相标准电能表30和被校单相电能表50，单相标准电能表30和被校单相电能表50在各种不同负荷下的脉冲输入到误差计算器60，误差计算器60通过比较计算出被校单相电能表误差值；包括表计是否有潜动的其他试验过程；
⑥误差结果显示及自动拆线6，各种选择的试验结束后，触摸屏70显示误差结果，接、拆线单元40自动断开和被校的电能表50的全部连接；
⑦语音提示7，提示客户误差校准结束，是否需要打印出误差校准试验单，取走被校单相电能表50 ;或提示客户被校的电能表50不符合要求，避免错误或恶作剧的发生；
⑧自助下料8，客户从本装置的插表座内取走被校单相电能表50；
⑨打印输出结果并上传9，数据输出模块80按客户要求打印出误差校准试验单，PC机10将误差校准的详细过程和结果保存到数据库并上传，便于查询管理；
结束10。
【权利要求】
1.一种自助式单相电能表误差校准装置，包括被校单相电能表(50)； 其特征在于: 设置有PC机(10)、程控单相功率源(20)、标准单相电能表(30)、自动接、拆线单元(40)、误差计算器(60)、人机交互触摸屏(70)和数据输出模块(80)； 程控单相相功率源(20)由信号源(21)、电压功率放大器(22)和电流功率放大器(23)组成； 其连接关系是: PC机(10)通过RS-232接口和信号源(21)相连；信号源(21)输出端分别连接电压功率放大器(22)和电流功率放大器(23)的输入端；电压功率放大器(22)的输出端通过电压线(V)并行连接到一只标准单相电能表(30)和一只自动接、拆线单元(40)的电压回路；电流功率放大器(23)的输出端通过电流线(I)串行连接到一只标准单相电能表(30)和一只自动接、拆线单元(40)的电流回路； 自动接、拆线单元(40)连接到一只被校单相电能表(50)的电压、电流回路； 标准单相电能表(30)和被校单相电能表(50)的脉冲输出口分别连接到误差计算器(60)； PC机(10)和误差计算器(60)相连，用于控制误差计算器(60)的工作； PC机(10)和人机交互触摸屏(70)相连，用于吸收和处理人机交互触摸屏(70)的输入信息及显示校准结果； PC机(10)和数据输出模块(80)相连，用于数据输出和校准结果打印。
2.利用权利要求1所述自助式单相电能表误差校准装置的误差校准方法，其特征在于: 开始(O); ①自助上料(I)，即客户将被校单相电能表(50 )放置于本装置提示的插表座内； ②判断被校单相电能表(50)的条码是否读出(2)，是则进入步骤③，否则跳转到步骤⑦语音提示(7); ③机械防护及自动接线(3)，即透明机械防护盖自动封闭被校单相电能表(50 )，自动接、拆线单元(40)自动连接被校的电能表(50)电压、电流回路及脉冲接线端，是防触电安全和使误差校准顺利进行的需要； ④自动确定校准方案(4)，即客户通过人机交互触摸屏(70)选择负载电流点或启动、潜动试验； ⑤误差校准(5)，客户启动误差校准后，装置通过PC机(10 )中的检测软件控制程控单相功率源(20)输出幅度和相位均可以调节的电压、电流信号给单相标准电能表(30)和被校单相电能表(50)，单相标准电能表(30)和被校单相电能表(50)在各种不同负荷下的脉冲输入到误差计算器(60 )，误差计算器60通过比较计算出被校单相电能表误差值；包括表计是否有潜动的其他试验过程； ⑥误差结果显示及自动拆线(6)，各种选择的试验结束后，触摸屏(70)显示误差结果，接、拆线单元(40)自动断开和被校的电能表(50)的全部连接； ⑦语音提示(7)，提示客户误差校准结束，是否需要打印出误差校准试验单，取走被校单相电能表(50);或提示客户被校的电能表(50)不符合要求，避免错误或恶作剧的发生；⑧自助下料(8)，客户从本装置的插表座内取走被校单相电能表(50)； ⑨打印输出结果并上传(9)，数据输出模块(80)按客户要求打印出误差校准试验单，PC机(10)将误差校准的详细过程和结果保存到数据库并上传，便于查询管理；
结束(10)。
【文档编号】G01R35/04GK103926553SQ201410166668
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】陈俊, 王作维, 陈莉, 郭雨, 邓桂平, 郭玥, 余文宙, 张毅斌, 沈怡, 郭楠 申请人:国家电网公司, 国网湖北省电力公司电力科学研究院, 郑州三晖电气股份有限公司