能监测并记录能量供应及工作状态的测量装置制造方法
【专利摘要】本实用新型是一种能监测并记录能量供应及工作状态的测量装置，包括一测量计、至少一个感测元件、一转换单元及一人机界面单元，其中测量计与一交流电源的至少一输出端相连接，以在交流电源输出一交流电至一负载的情况下，测量计能测量出输出端输出的交流电的输出电压及电流值；感测元件分别与负载相连接，以感测负载的工作状态，且感测元件尚能将负载的工作状态转换成一模拟信号；转换单元与各感测元件相连接，以接收各感测元件传来的模拟信号，并将接收的模拟信号转换成一工作状态数值；如此，业者即可以适当调整供应至负载的输出电压值，以有效降低整体的电力消耗的可行性，以确定业者是否因工作电压不适当而浪费电能成本。
【专利说明】能监测并记录能量供应及工作状态的测量装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型关于一种测量装置，尤指该测量装置能感测实际输出至各负载(如：冷 气机、工具机或泵浦等）的交流电压值，及检测各负载传来的工作状态值，且将该电压值及 该状态值分别传送至一人机界面单元中，予以记录与存储，以供业者利用该人机界面单元， 对各负载进行监测，且比对该电压值及该工作状态值间的关系的适当性，并据以判定对实 际输出至各负载的交流电压值进行调整的必要性。
【背景技术】
[0002] 随着国内工商产业的蓬勃发展，促使企业对能源的需求量大增，其主要原因在于， 业者在建造工厂、机房或商用建筑(如：百货公司、量贩店）时，除了必须设置生产或工作 所需的专业用机台外，还必须装设许多生活用设备机台（如：冷气机、照明设备、电梯等设 备），以在工作空间中提供使人员或民众得以正常工作或活动的良好环境。但在实际运转状 况中，无论是专业用机台或生活用设备机台皆不可能时时处于满载需求的运作状态下，而 可能会随着时间（如：早班时间中班时间、晚班时间或空班时间）或人数的变化，处于轻载运 作或空载运作的状态，因此，在业者不易同时监测这些设备实际的工作状态与输出至这些 设备的电压值适当性的情形下，业者除无法适当调整输出至这些设备的电压值，以令这些 设备可能会在这些设备处于非满载需求的情况下，传送远高于执行实际工作所需的电压值 至这些设备，造成能源不必要的浪费，不仅业者的生产与营业成本大增加，且因这些设备经 常处于高于需求的运作状态，而减损了这些设备的使用寿命，也增加了这些设备的保养及 维修成本。
[0003] -般而言，电力公司（如：中国台湾电力公司）在供应电力予业者时，其所供应的供 电电压（service voltage)会具有一变动率，若无适当装置，业者不易详知供电电压的变动 情况率，依靠监控人员逐一对供应至各该设备的电压值，进行检测，不但耗费人力与时间， 亦无法精准地依检测结果，判定各该设备所接收到的供应电压值超过各该设备的额定电压 值的量与时间，进而不容易判断对各该设备造成损坏的程度，举例而言，对于设有电动机 (或称马达）的设备，当其接收到的实际供应电压值较额定电压值高于一定程度时，经常会 造成该电动机的起动电流增加及转矩增大等情形，在长时间运转之下，不仅会使其内的电 容器等相关零件的使用寿命缩短，甚至，常会因长时间的不正常运转而产生高热，导致该电 动机烧毁，进而引发火灾等工业安全危险。
[0004] 承上所述可知，目前业者普遍面临的电力供应问题有两个，其一为业者不易监测 各该设备的实际工作状态与所接收到的供电电压值是否适配，故，在各该设备的实际工作 状态(如：满载、轻载、空载）改变时，因其所接收到的供应电压值并未改变，极易造成电能的 无谓浪费；其二是业者在无法轻易得知供应电压值的变动率，必须依靠监控人员逐一进行 检测，且当各该设备所接收到的供应电压值并非是在安全裕度内的电压（即，非容许的工作 电压)，将会造成各该设备因在不适当的工作电压下长期运转，而发生损坏或工作品质不良 等问题。
[0005] 因此，如何针对前述电力供应问题，设计出一种崭新的测量装置，以能对供应至各 该设备的供应电压值及各该设备自身的工作状态进行监测，并据以对供应电压值进而调 整，以使得各该设备不仅能持续获取稳定的工作电压，且能完成实际所需执行的工作，以大 幅减少业者不必要的电费、保养及维修等支出，即成为本实用新型在此亟欲探讨的一重要 课题。 实用新型内容
[0006] 有鉴于过去业者不易监测设备的实际工作状态是否与所接收到的供应电压适当 性，导致无法适当调整供应至设备的电压，而造成业者支出许多不必要的电费、保养及维修 等成本，发明人经过长久努力研究与实验，终于开发设计出本实用新型的一种能监测并记 录能量供应及工作状态的测量装置，以期通过本实用新型提供一种更佳的测量装置，以使 业者在监测电压时能更加便利，以有效降低整体的电力消耗，进而大幅节省电费、保养及维 修等成本支出。本实用新型的技术方案是提供一种能监测并记录能量供应及工作状态的测 量装置，包括：
[0007] 一测量计，是与一交流电源的至少一输出端相连接，以在该交流电源输出一交流 电至至少一负载的情况下，该测量计能测量到各该输出端输出的交流电的输出电压及/或 电流值；
[0008] 至少一个感测元件，各该感测元件分别与各该负载相连接，以感测各该负载的工 作状态，且各该感测元件尚能将各该负载的工作状态的变化量转换成一模拟信号；
[0009] -转换单元，是与各该感测元件相连接，以接收各该感测元件传来的该模拟信号， 并将接收的该模拟信号转换成一工作状态数值；及
[0010] 一人机界面单元，分别与该测量计及该转换单元相连接，以接收该测量计所感测 到的输出电压及/或电流数据，及接收该转换单元传来的工作状态数值，并予以记录与存 储。
[0011] 进一步的，该测量装置还包括一存储单元，该存储单元与该人机界面单元相连接， 以存储该输出电压及电流数据及工作状态数值。
[0012] 进一步的，该人机界面单元包括一显示屏，当该人机界面单元判断出各该负载所 接收到的电压值高于一安全工作电压时，即表不各该负载并非是运转在一安全裕度的电压 范围内，该人机界面单元会通过该显示屏产生一警示画面。
[0013] 进一步的，该人机界面单元包括一喇叭，当该人机界面单元判断出各该负载所接 收到的电压值高于一安全工作电压时，即表不各该负载并非是运转在一安全裕度的电压范 围内，该人机界面单元会通过该喇叭发出一警示音效。
[0014] 进一步的，该负载是一泵浦，该感测元件安装在该泵浦上的一流量感测计。
[0015] 进一步的，该负载是一电动机，该感测元件是安装在该电动机上的一扭力感测计。
[0016] 本实用新型的特点是：提供一种能监测并记录能量供应及工作状态的测量装置， 包括一测量计、至少一个感测元件、一转换单元及一人机界面（Human Machine Interface) 单元，其中该测量计与一交流电源的至少一输出端相连接，以在该交流电源输出一交流电 至至少一负载(如：冷气机、工具机或泵浦等）的情况下，该测量计能测量各该输出端输出的 交流电的输出电压值；各该感测元件分别与各该负载相连接，以感测各该负载的工作状态 (如：满载、轻载、空载)，且各该感测元件尚能将各该负载的工作状态转换成一模拟信号；该 转换单元与各该感测元件相连接，以接收这些感测元件传来的该模拟信号，并将接收的该 模拟信号转换成一工作状态数值（如：数字信号）；该人机界面单元分别与该测量计及该转 换单元相连接，以接收该测量计所感测的输出电压数据，及接收该转换单元传来的工作状 态的数值，并记录与存储该输出电压数据与工作状态数值（如：数字信号）。
[0017] 由于通过该测量计所感测到的输出电压数据及该转换单元所接收到的工作状态 数值，均会分别被传送至该人机界面单元中予以记录与存储，因此，业者仅需利用该人机界 面单元，即能轻易地对各该负载进行监测，并能比对该输出电压数据及工作状态数值间的 对应关系适当性，进而能根据各该负载的实际工作状态工作电压的对应关系，判断调整工 作电压的必要性及调整方法，以有效降低整体电力的消耗，节省电费、保养及维修等成本的 支出。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1是本实用新型的节电系统的示意图；及
[0019] 图2是本实用新型的一实施例态样的示意图。
[0020] 主要元件符号说明
[0021] 1测量装置 11、24测量计
[0022] 12感测元件 13 转换单元
[0023] 14人机界面单元141显示屏
[0024] 142喇叭 16 存储单元
[0025] V交流电源 L 负载
[0026] 2手提式测量装置21 电源插座
[0027] 22开关 23 多个感应器插孔
[0028] 25风扇 26 显示装置
【具体实施方式】
[0029] 为便于审查员能对本实用新型目的、技术特征及其功效，做更进一步的认识与了 解，兹举实施例配合图式，详细说明如下：
[0030] 本实用新型是一种能监测并记录能量供应及工作状态的测量装置，请参阅图1 所示，该测量装置1包括一测量计11、至少一个感测元件12、一转换单元13、一人机界面 (Human Machine Interface)单元14及一存储单元16,其中该测量计11与一交流电源V的 至少一输出端相连接，以在该交流电源V输出一交流电至一负载L (如：冷气机、工具机或 泵浦…等）的情况下，该测量计11能测量各该输出端输出的交流电的输出电压及/或电流 值；各该感测元件12分别与各该负载L相连接，以感测各该负载L的工作状态(如：满载、轻 载、空载)，且各该感测元件12尚能将各该负载L的工作状态转换成一模拟信号；该转换单 元13与各该感测元件12相连接，以接收各该感测元件12传来的该模拟信号，并将接收到 的该模拟信号转换成一工作状态数值（如：数字信号）；该人机界面单元14分别与该测量 计11及该转换单元13相连接，以接收该测量计11所测量到的输出电压及/或电流数据， 及接收该转换单元13传来的工作状态数值，使得业者能轻易地利用该人机界面单元14,便 利地监测各该负载L的输出电压及/或电流数据及工作状态数值（如前述的数字信号，但 在本实用新型的实施例中，也能使用其他信号实施呈现）；该存储单元（如硬盘或闪存）16 与该人机界面单元14相连接，以能在该人机界面单元14将该输出电压及/或电流数据及 工作状态数值存储至该存储单元16后，令业者能随时通过该人机界面单元14,调阅及查询 该输出电压及/或电流数据及工作状态数值的记录资料。
[0031] 复请参阅图1所示，在本实用新型的实施例中，该感测元件12 -种流量感测计， 且该感测元件12安装至一泵浦（即，前述的负载L)的出水管，以感测该泵浦的工作状态 (如：满载、轻载、空载）；当该感测元件12检测到该出水管内的水流量（或水压）小于一预 设水流量（或水压）时，代表该泵浦的进水管内的水流量（或水压）不足，因此，该泵浦必 须处于一满载工作状态，不断且持续地加速运转抽水；反之，若该感测元件12检测到该出 水管内的水流量大于该预设水流量时，代表该泵浦的进水管内的水流量充足，故，该泵浦仅 需处于一轻载工作状态，慢速运转或间歇性运转，以节约用电及降低该泵浦的运转耗损。此 夕卜，由于该感测元件12会将该泵浦在不同时间的工作状态变化量转换为模拟信号，并通过 该转换单元13,将该模拟信号转为工作状态数值后，再传送至该人机界面单元14中予以记 录与存储，且因该测量计11在测量到该交流电源V的输出端传输到该泵浦的输出电压数 据后，亦会将该输出电压数据传送至该人机界面单元14中予以记录与存储，因此，业者仅 需通过该人机界面单元14,即能轻易且迅速地对该泵浦的实际工作状态及供应电压进行监 测，并能比对该输出电压数据及工作状态数值间的适当性，进而能根据各该负载的实际工 作状态，据以调整该交流电源V的输出端的输出电压值，以有效降低整体电力的消耗，大幅 节省电费、保养及维修等成本的支出。
[0032] 此外，当该人机界面单元14通过该测量计11，获悉该泵浦所接收到的电压值高于 安全工作电压时，即表示该泵浦并非是运转在一安全裕度的电压范围内（即，非容许的工作 电压)，该人机界面单元14亦会发出警报（如：通过一显示屏141，产生一警示画面，或通过 一喇叭142,发出一警示音效）通知业者，以便业者能检视该人机界面单元14中的记录，且 据以判断该泵浦的异常状态，并即时请维修人员进行处理，以有效避免该泵浦因在不适当 的工作电压下，持续长期地运转而早夭。
[0033] 如此，由于，在不同的工作时间，通过该测量计11所测量到的输出电压及/或电流 数据，及通过该转换单元13所接收到的工作状态数值，均会分别被传送至该人机界面单元 14中予以记录与存储，故，业者仅需利用该人机界面单元14,比对该输出电压及/或电流数 据及工作状态数值间的适当性，即能轻易且迅速地判断出，在各该不同工作时间，该交流电 源V的输出端传送至各该负载L的输出电压值，是否匹配各该负载L的实际工作状态，并据 以设法适当调整该交流电源V的各输出端供应至各该负载L的输出电压值，以有效降低整 体的电力消耗，进而节省电费支出，降低业者因工作电压不适当所消耗的其它成本（如：对 各该负载L进行保养、维修及更换等所付出的成本）。
[0034] 据上所述，本实用新型的测量装置1主要具有以下几点优点：
[0035] (1)该测量装置能够对多个负载L同时进行测量，且能同时将各该负载L的供应 电压及/或电流数据及工作状态数值分别予以记录与存储在该人机界面单元14中，以便业 者即时或日后，通过该人机界面单元14,进行查询，完全不须经由检测人员逐一对各该负载 L，进行检测及记录，以大幅节省人力与时间的成本。
[0036] (2)业者仅须通过该人机界面单元14中的记录，能轻易且快速地监测出各该负载 L的实际工作状态与输出电压及/或电流值的适当性，以判断出二者是否相互匹配，进而设 法适当调整各输出端供应至各该负载L的输出电压及/或电流值，以有效降低整体电力的 消耗。
[0037] (3)当该人机界面单元14判断出该交流电源V所传送至各该负载L的输出电压及 /或电流值，并非是在安全裕度的电压范围内（即，非容许的工作电压)时，尚能发出警报，以 提醒业者此一异常状态，令业者能即时请维修人员，对各该负载L进行适当处置，以有效避 免各该负载L持续且长期运转在异常状态，而缩减寿命，甚至于造成线路短路进而引发火 灾等工安危险。
[0038] 复请参阅图1及图2所示，为本实用新型的一实施例态样，业者为了能够随时携带 的便利性，将该测量装置1整合在一手提式测量装置2上，该手提式测量装置2包括一电源 插座21、一开关22、多个感应器插孔23、一测量计24、一风扇25及一显不装置26,其中该 电源插座21能接收外部电源，以提供该手提式测量装置2运作或测量时所需的电源；该开 关22用以控制该手提式测量装置2的启闭；各该感应器插孔23能与各该感测元件12相连 接，以能接收各该感测元件12传来的工作状态数值；该测量计24能用以测量各该输出端输 出的交流电的输出电压值；该风扇25能提高该手提式测量装置2于运作时的散热效果，以 在该手提式测量装置2长久使用时，不会发生过热而损坏的情况；该显示装置26能显示出 各该输出端输出的交流电的输出电压及电流值、感测元件12的工作状态数值或相关资讯， 以使业者能随时通过该显示装置26,调阅及查询该输出电压及电流数据及工作状态数值的 记录资料，如此，通过该手提式测量装置2,即可令维修人员外出检测时更为方便。
[0039] 以上所述，仅本实用新型的实施例之一，然而，本实用新型所主张的权利范围，并 不局限于此，该感测元件12亦能为安装至一电动机(或称马达，S卩，前述的负载L)的转轴上 的一扭力感测计，按凡熟悉该项技艺人士，依据本实用新型所揭露的技术内容，可轻易思及 的等效变化，均应属不脱离本实用新型的保护范畴。
【权利要求】
1. 一种能监测并记录能量供应及工作状态的测量装置，其特征在于，包括： 一测量计，与一交流电源的至少一输出端相连接，以在该交流电源输出一交流电至至 少一负载的情况下，该测量计能测量到各该输出端输出的交流电的输出电压及/或电流 值； 至少一个感测元件，各所述感测元件分别与各所述负载相连接，以感测各所述负载的 工作状态，且各所述感测元件还能将各所述负载的工作状态的变化量转换成一模拟信号； 一转换单元，与各所述感测元件相连接，以接收各所述感测元件传来的该模拟信号，并 将接收的该模拟信号转换成一工作状态数值；及 一人机界面单元，分别与该测量计及该转换单元相连接，以接收该测量计所感测到的 输出电压及/或电流数据，及接收该转换单元传来的工作状态数值，并予以记录与存储。
2. 如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，该测量装置还包括一存储单元，该存储 单元与该人机界面单元相连接，以存储该输出电压及电流数据及工作状态数值。
3. 如权利要求1或2任一项所述的测量装置，其特征在于，该人机界面单元包括一显示 屏，当该人机界面单元判断出各所述负载所接收到的电压值高于一安全工作电压时，即表 示各所述负载并非是运转在一安全裕度的电压范围内，该人机界面单元会通过该显示屏产 生一警示画面。
4. 如权利要求3所述的测量装置，其特征在于，该人机界面单元包括一喇叭，当该人机 界面单元判断出各所述负载所接收到的电压值高于一安全工作电压时，即表示各所述负载 并非是运转在一安全裕度的电压范围内，该人机界面单元会通过该喇叭发出一警示音效。
5. 如权利要求4所述的测量装置，其特征在于，该负载是一泵浦，该感测元件安装在该 泵浦上的一流量感测计。
6. 如权利要求4所述的测量装置，其特征在于，该负载是一电动机，该感测元件是安装 在该电动机上的一扭力感测计。
【文档编号】G01D21/00GK203849313SQ201420164015
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】彭荣芳 申请人:王广富