Стенд для проверки функционирования высоковольтных преобразователей напряжения измерительных Российский патент 2022 года по МПК G01R31/28 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для проверки функционирования высоковольтных преобразователей напряжения измерительных, предназначенных для измерения и преобразования первичного сигнала напряжения постоянного тока в диапазоне от 0 до 1500 В в пропорциональный токовый сигнал в диапазоне от 0 до 5 мА, например, преобразователей напряжения измерительных ПН1, предназначенных для измерения электрических параметров работы железнодорожного тягового подвижного состава.

Известен стенд контроля измерительных преобразователей «Крона-703», представляющий собой аппаратно-программный комплекс настольного исполнения, работающий под управлением компьютера и предназначенный для калибровки и технического обслуживания измерительных преобразователей типа Ш78 и Ш79, используемых в системах регулирования и управления технологическими процессами. Стенд позволяет проводить настройку и метрологический контроль в соответствии с требованиями нормативно-технической документации на преобразователи. Для этого в стенде имеются программно-управляемые задатчики напряжения, сопротивления и программно-управляемый прецизионный вольтметр. Стенд обеспечивает подачу напряжения питания 220 В на преобразователь, контроль исправности преобразователя, настройку преобразователя, определение амплитуды пульсаций выходного сигнала преобразователя, контроль сопротивления изоляции гальванически разделенных цепей преобразователя. Программное обеспечение позволяет автоматизировать процесс настройки и калибровки преобразователей, обеспечивает документирование и архивирование результатов калибровки, имеет возможность автоматической проверки исправности стенда в режиме самоконтроля. Программное обеспечение содержит редактор и отладчик программ, позволяющий составить и отладить новые программы настройки и контроля преобразователей (см. интернет-сайт www.npk-krona.ru/ products/krona-703).

Недостатком данного стенда является то, что диапазон установки напряжения на входе контролируемого преобразователя изменяется от минус 5,77 мВ до 31,67 мВ, что является ограничением для проверки на стенде преобразователей с высоким входным напряжением (до 1500 В).

Техническим результатом настоящего изобретения является организация рабочего места по проверке функционирования преобразователей напряжения измерительных с высоким входным напряжением постоянного тока от 0 до 1500 В без применения крупногабаритного высоковольтного оборудования, что обеспечит электробезопасность, пожаробезопасность при проведении работ и приведет к уменьшению габаритных размеров стенда, а также позволит проводить проверку функционирования высоковольтных преобразователей не только в ручном, но и в автоматическом режимах.

Указанный технический результат достигается тем, что в стенде для проверки функционирования высоковольтных преобразователей напряжения измерительных, включающем блок измеряемых сигналов, блок измерителя, предназначенный для измерения и преобразования силы тока и напряжения в цепях постоянного тока в выходные унифицированные сигналы постоянного тока и последовательный цифровой интерфейс RS485, блок регистрации данных, в который записана программа для проверки функционирования высоковольтных преобразователей напряжения измерительных, предусматривающая возможность выполнения проверки в автоматическом и ручном режимах и контроля входного напряжения, блок источника питания, соединенные между собой посредством электрических кабелей, блок измеряемых сигналов выполнен в виде миниатюрного высоковольтного источника постоянного напряжения и встроен в переднюю панель пульта, выполненного в виде корпуса промышленного исполнения, внутри которого установлен блок измерителя, причем блок измерителя подключен к блоку регистрации данных через блок преобразователя интерфейсов, установленный между блоком измерителя и блоком регистрации данных и предназначенный для гальванической изоляции последовательного интерфейса и обеспечения защиты USB-порта от импульсных помех.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На фиг. изображена схема стенда для проверки функционирования высоковольтных преобразователей напряжения измерительных (далее -стенда).

Проверяемый на стенде высоковольтный преобразователь 1 напряжения измерительный предназначен для гальванического разделения и преобразования первичного сигнала напряжения постоянного тока в диапазоне от 0 до 1500 В в пропорциональное значение тока от 0 до 5 мА. Стенд включает блок 2 измеряемых сигналов, выполненный в виде миниатюрного высоковольтного источника постоянного напряжения, блок 3 измерителя, представляющий собой прибор щитовой цифровой электроизмерительный, предназначенный для измерения и преобразования напряжения в цепях постоянного тока в выходные унифицированные сигналы постоянного тока и последовательный цифровой интерфейс RS485, блок 4 регистрации данных, предназначенный для установки входного напряжения преобразователей напряжения измерительных в диапазоне от 0 до 1000 В, измерения токового выходного сигнала в диапазоне от 0 до 5 мА, контроля выключения стенда для проверки преобразователей напряжения измерительных при повышении напряжения на входе, сохранения результатов измерений, вывода результатов на экран монитора и формирования отчета, в качестве которого может быть использован персональный компьютер или ноутбук, блок 5 источника питания, представляющий собой источник питания постоянного тока, предназначенный для подачи питания на высоковольтный преобразователь 1 напряжения измерительный. Блок 2 измеряемых сигналов и блок 3 измерителя объединены в пульте 6, выполненном в виде корпуса промышленного исполнения, причем блок 2 измеряемых сигналов встроен в переднюю панель пульта 6 для обеспечения электробезопасности. Блок 3 измерителя расположен внутри пульта 6. Стенд содержит блок 7 преобразователя интерфейсов, установленный между блоком 3 измерителя и блоком 4 регистрации данных и предназначенный для гальванической изоляции последовательного интерфейса и обеспечения защиты USB-порта от импульсных помех. Блок 2 измеряемых сигналов, блок 3 измерителя, блок 4 регистрации данных, блок 5 источника питания соединены между собой посредством электрических кабелей.

Заявленный стенд работает следующим образом.

Для проведения проверки высоковольтного преобразователя 1 напряжения измерительного его вход соединяют с блоком 2 измеряемых сигналов, а выход с блоком 3 измерителя, подключают к блоку 5 источника питания. Подают напряжение 220 В на пульт 6, включив тумблер на его корпусе, включают блок 5 источника питания и блок 4 регистрации данных. Стенд готов к проведению проверки высоковольтного преобразователя 1 напряжения измерительного.

На блоке 4 регистрации данных запускают программу для проверки функционирования высоковольтных преобразователей 1 напряжения измерительных. На вход высоковольтного преобразователя 1 напряжения измерительного от блока 2 измеряемых сигналов подается напряжение от 0 до 1000 В. Токовый выходной сигнал с преобразователя 1 напряжения измерительного поступает на вход блока 3 измерителя. Измеренное значение тока отображается на индикаторе блока 3 измерителя и передается по последовательному цифровому интерфейсу RS485 через блок 7 преобразователя интерфейсов на USB-вход блока 4 регистрации данных.

Проверку функционирования высоковольтных преобразователей 1 напряжения измерительных можно проводить в автоматическом и ручном режимах за счет установки блока измерителя и программного обеспечения, записанного в блок регистрации данных.

При проведении проверки в автоматическом режиме программа устанавливает входное напряжение высоковольтного преобразователя 1 напряжения измерительного, которое подается с блока 2 измерительных сигналов согласно значениям в контрольных точках, и фиксирует результаты измерений в виде протокола измерений.

При проведении проверки в ручном режиме предусмотрена возможность задать произвольное значение входного напряжения в диапазоне от 20 до 1000 В с шагом 10 В. При этом в обоих режимах проверки функционирования программа отображает не только измеренное значение напряжения, но и рассчитанное отклонение измеренного значения от заданного в процентах. В том случае, если рассчитанное отклонение хотя бы в одной измерительной точке превышает 1%, то делается вывод о неисправности проверяемого высоковольтного преобразователя напряжения измерительного.

После окончания всех проверок отключают блок 5 источника питания и отсоединяют высоковольтный преобразователь 1 напряжения измерительный от стенда.

Таким образом, выполнение заявленного стенда позволит организовать рабочее место по проверке функционирования преобразователей напряжения измерительных с высоким входным напряжением постоянного тока от 0 до 1500 В без применения крупногабаритного высоковольтного оборудования, что обеспечит электробезопасность, пожаробезопасность при проведении работ и приведет к уменьшению габаритных размеров стенда, а также позволит проводить проверку функционирования высоковольтных преобразователей не только в ручном, но и в автоматическом режимах за счет установки блока измерителя и программною обеспечения, записанного в блок регистрации данных.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для проверки функционирования преобразователей напряжения измерительных, предназначенных для измерения и преобразования первичного сигнала напряжения постоянного тока в диапазоне от 0 до 1500 В в пропорциональный токовый сигнал в диапазоне от 0 до 5 мА. Стенд включает блок измеряемых сигналов, блок измерителя, блок регистрации данных, блок источника питания, соединенные между собой посредством электрических кабелей, при этом блок измеряемых сигналов и блок измерителя размещены в пульте, выполненном в виде корпуса промышленного исполнения. Блок измеряемых сигналов выполнен в виде миниатюрного высоковольтного источника постоянного напряжения, а между блоком измерителя и блоком регистрации данных дополнительно установлен блок преобразователя интерфейсов, предназначенный для гальванической изоляции последовательного интерфейса и обеспечения защиты USB-порта от импульсных помех. Техническим результатом настоящего изобретения является организация рабочего места по проверке функционирования преобразователей напряжения измерительных с высоким входным напряжением постоянного тока от 0 до 1500 В без применения крупногабаритного высоковольтного оборудования, что обеспечит электробезопасность, пожаробезопасность при проведении работ и приведет к уменьшению габаритных размеров стенда, а также позволит проводить проверку функционирования высоковольтных преобразователей не только в ручном, но и в автоматическом режимах. 1 ил.

Стенд для проверки функционирования высоковольтных преобразователей напряжения измерительных, включающий блок измеряемых сигналов, блок измерителя, предназначенный для измерения и преобразования силы тока и напряжения в цепях постоянного тока в выходные унифицированные сигналы постоянного тока и последовательный цифровой интерфейс RS485, блок регистрации данных, в который записана программа для проверки функционирования высоковольтных преобразователей напряжения измерительных, предусматривающая возможность выполнения проверки в автоматическом и ручном режимах и контроля входного напряжения, блок источника питания, соединенные между собой посредством электрических кабелей, отличающийся тем, что блок измеряемых сигналов выполнен в виде миниатюрного высоковольтного источника постоянного напряжения и встроен в переднюю панель пульта, выполненного в виде корпуса промышленного исполнения, внутри которого установлен блок измерителя, причем блок измерителя подключен к блоку регистрации данных через блок преобразователя интерфейсов, установленный между блоком измерителя и блоком регистрации данных и предназначенный для гальванической изоляции последовательного интерфейса и обеспечения защиты USB-порта от импульсных помех.