專利名稱：一種壓力式溫度計(jì)全自動(dòng)檢定系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)計(jì)量檢定范疇，適用于壓力式溫度計(jì)的全自動(dòng)檢定。
背景技術(shù)：
在電力變壓器運(yùn)行中，對(duì)其油溫的測(cè)量與控制。是維護(hù)電力變壓器安全運(yùn)行的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。目前變電站主要采用壓力式溫度計(jì)對(duì)電力變壓器油溫溫升的控制和溫度信號(hào)的遠(yuǎn)傳。壓力式溫度計(jì)通過(guò)將溫度信號(hào)變送遠(yuǎn)傳和設(shè)定電接點(diǎn)溫度值，實(shí)現(xiàn)主變壓器油溫溫度監(jiān)測(cè)和報(bào)警。在要求的壓力式溫度計(jì)檢定中，目前還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)壓力式溫度計(jì)的溫度設(shè)定點(diǎn)、電接點(diǎn)和溫度變送信號(hào)的全自動(dòng)檢定系統(tǒng)。并且在日常壓力式溫度計(jì)電接點(diǎn)溫度檢定過(guò)程·中，要求能夠有裝置有效讀取壓力式溫度計(jì)電接點(diǎn)溫度值，而目前一般使用手動(dòng)撥動(dòng)指針的方式來(lái)目測(cè)電接點(diǎn)接通或斷開(kāi)時(shí)溫度值，并不符合有關(guān)規(guī)定壓力式溫度計(jì)檢定規(guī)程要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于利用控溫等硬件及圖像識(shí)別技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)符合國(guó)家檢定規(guī)程要求的壓力式溫度計(jì)的溫度設(shè)定點(diǎn)、電接點(diǎn)和溫度變送信號(hào)的全自動(dòng)檢定。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。一種壓力式溫度計(jì)全自動(dòng)檢定系統(tǒng)，本實(shí)用新型特征在于包括恒溫裝置、標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、攝像頭及激光瞄準(zhǔn)器和由圖像采集卡、控溫電路、電接點(diǎn)測(cè)量電路、變送信號(hào)測(cè)量電路組成的數(shù)據(jù)采集單元；其連接結(jié)構(gòu)為恒溫裝置和標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)分別與控溫電路連接，恒溫裝置還與壓力式溫度計(jì)連接；攝像頭及激光瞄準(zhǔn)器對(duì)準(zhǔn)被檢壓力式溫度計(jì)的表盤指針；攝像頭及激光瞄準(zhǔn)器與圖像采集卡連接；壓力式溫度計(jì)電接點(diǎn)與電接點(diǎn)測(cè)量電路連接；壓力式溫度計(jì)變送輸出端子與變送信號(hào)測(cè)量電路連接。通過(guò)圖像識(shí)別技術(shù)自動(dòng)識(shí)別壓力式溫度計(jì)示值溫度；數(shù)據(jù)采集單元與PC連接。攝像頭及激光瞄準(zhǔn)器用以定位壓力式溫度計(jì)表盤指針軸位置及拍攝壓力式溫度計(jì)指針指示圖像，攝像頭及激光瞄準(zhǔn)器拍攝的圖像通過(guò)圖像采集卡采集至PC，并經(jīng)圖像識(shí)別技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，具有自動(dòng)識(shí)別被檢儀表指示值的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)及控溫電路采集到標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)及恒溫裝置溫度，并控制恒溫裝置將溫度控制至設(shè)定溫度值，通過(guò)攝像頭及圖像識(shí)別技術(shù)獲得壓力式溫度計(jì)設(shè)定點(diǎn)溫度指示值，通過(guò)采集到的標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力式溫度計(jì)溫度，其優(yōu)點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)壓力式溫度計(jì)設(shè)定點(diǎn)溫度自動(dòng)檢定。通過(guò)壓力式溫度計(jì)電接點(diǎn)輸出端子與電接點(diǎn)測(cè)量電路連接，實(shí)時(shí)采集到電接點(diǎn)通斷時(shí)溫度采樣值，并顯示電接點(diǎn)通/斷狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)壓力式溫度計(jì)的電接點(diǎn)自動(dòng)檢定。通過(guò)壓力式溫度計(jì)變送信號(hào)輸出端子與變送信號(hào)測(cè)量電路連接，變送信號(hào)測(cè)量電路由標(biāo)準(zhǔn)直流源和標(biāo)準(zhǔn)電阻組成，其優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)壓力式溫度計(jì)的變送信號(hào)自動(dòng)檢定。[0011]本實(shí)用新型的有益效果是，因本實(shí)用新型是基于在規(guī)定量值傳遞活動(dòng)中壓力式溫度計(jì)的檢定需求而提出，通過(guò)儀表圖像識(shí)別等技術(shù)和相關(guān)硬件，解決準(zhǔn)確及符合規(guī)定檢定規(guī)程要求的 實(shí)現(xiàn)壓力式溫度計(jì)的溫度設(shè)定點(diǎn)、電接點(diǎn)和溫度變送信號(hào)的全自動(dòng)檢定問(wèn)題，填補(bǔ)目前壓力式溫度壓力式溫度計(jì)的溫度設(shè)定點(diǎn)、電接點(diǎn)和溫度變送信號(hào)的全自動(dòng)檢定空白，提高工作效率。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型內(nèi)容。

圖I壓力式溫度計(jì)全自動(dòng)檢定系統(tǒng)的原理框圖；圖2壓力式溫度計(jì)全自動(dòng)檢定系統(tǒng)控溫電路；圖3儀表表盤智能識(shí)別系統(tǒng)原理圖；圖4壓力式溫度計(jì)電接點(diǎn)檢定電路圖。圖5壓力式溫度計(jì)變送信號(hào)檢定電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖廣圖5所示，一種壓力式溫度計(jì)全自動(dòng)檢定系統(tǒng)，本實(shí)用新型特征在于包括恒溫裝置I、標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)2、壓力式溫度計(jì)3、攝像頭及激光瞄準(zhǔn)器4和由圖像采集卡5、控溫電路6、電接點(diǎn)測(cè)量電路7、變送信號(hào)測(cè)量電路8組成的數(shù)據(jù)采集單元；其連接結(jié)構(gòu)為恒溫裝置I和標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)2分別與控溫電路6連接，恒溫裝置I還與壓力式溫度計(jì)3連接；攝像頭及激光瞄準(zhǔn)器4對(duì)準(zhǔn)被檢壓力式溫度計(jì)3的表盤指針；攝像頭及激光瞄準(zhǔn)器4與圖像采集卡5連接；壓力式溫度計(jì)3電接點(diǎn)與電接點(diǎn)測(cè)量電路7連接；壓力式溫度計(jì)3變送輸出端子與變送信號(hào)測(cè)量電路8連接。通過(guò)圖像識(shí)別技術(shù)自動(dòng)識(shí)別壓力式溫度計(jì)3示值溫度；數(shù)據(jù)采集單元與PC9連接。攝像頭及激光瞄準(zhǔn)器4用以定位壓力式溫度計(jì)3表盤指針軸位置及拍攝壓力式溫度計(jì)3指針指示圖像，攝像頭及激光瞄準(zhǔn)器4拍攝的圖像通過(guò)圖像采集卡5采集至PC9，并經(jīng)圖像識(shí)別技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，具有自動(dòng)識(shí)別被檢儀表指示值的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)2及控溫電路6采集到標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)2及恒溫裝置I溫度，并控制恒溫裝置I將溫度控制至設(shè)定溫度值，通過(guò)攝像頭4及圖像識(shí)別技術(shù)獲得壓力式溫度計(jì)3設(shè)定點(diǎn)溫度指示值，通過(guò)采集到的標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力式溫度計(jì)3溫度，其優(yōu)點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)壓力式溫度計(jì)3設(shè)定點(diǎn)溫度自動(dòng)檢定。通過(guò)壓力式溫度計(jì)3電接點(diǎn)輸出端子與電接點(diǎn)測(cè)量電路7連接，實(shí)時(shí)采集到電接點(diǎn)通斷時(shí)溫度采樣值，并顯示電接點(diǎn)通/斷狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)壓力式溫度計(jì)3的電接點(diǎn)自動(dòng)檢定。通過(guò)壓力式溫度計(jì)3變送信號(hào)輸出端子與變送信號(hào)測(cè)量電路8連接，變送信號(hào)測(cè)量電路8由標(biāo)準(zhǔn)直流源和標(biāo)準(zhǔn)電阻組成，其優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)壓力式溫度計(jì)3的變送信號(hào)自動(dòng)檢定。壓力式溫度計(jì)全自動(dòng)檢定流程如下I、溫度設(shè)定點(diǎn)自動(dòng)檢定將壓力式溫度計(jì)安裝在專門制作的平臺(tái)上，使得壓力式溫度計(jì)與校驗(yàn)臺(tái)垂直，通過(guò)激光束將攝像頭對(duì)準(zhǔn)壓力式溫度計(jì)表盤指針，并計(jì)算出攝像頭與壓力式溫度計(jì)表盤距離控制變焦攝像，當(dāng)控溫系統(tǒng)將恒溫裝置溫度控制到設(shè)定點(diǎn)溫度后，啟動(dòng)攝像頭對(duì)表盤拍照，通過(guò)圖像采集卡將圖片傳到后臺(tái)進(jìn)行圖像識(shí)別處理，識(shí)別出壓力式溫度計(jì)的指示溫度，將示值與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)溫度進(jìn)行比對(duì)自動(dòng)計(jì)算出設(shè)定點(diǎn)設(shè)定誤差。以此類推完成規(guī)程要求的三個(gè)溫度設(shè)定點(diǎn)的誤差自動(dòng)檢定。整個(gè)系統(tǒng)控溫電路如下圖2所示。圖像識(shí)別過(guò)程為I)對(duì)分析圖像進(jìn)行儀表表盤區(qū)域提??；2)對(duì)表盤區(qū)域與模板表盤進(jìn)行配準(zhǔn)；3)確定指針位置；4)提取指針與表盤的位置特征信息；5)分析處理表盤指針與表盤的位置特征信息，對(duì)指針的數(shù)值進(jìn)行智能圖像識(shí)別； 6)讀出表盤刻度值并自動(dòng)讀入主畫面顯示的采樣表格中，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)定點(diǎn)溫度自動(dòng)檢定。在整個(gè)升溫(降溫)過(guò)程中，攝像頭能響應(yīng)后臺(tái)指令，微機(jī)顯示器隨時(shí)可以切換到壓力式溫度計(jì)表盤攝像畫面，觀察或調(diào)整攝像狀況。2、電接點(diǎn)檢定電接點(diǎn)檢定采用電接點(diǎn)測(cè)量電路接在壓力式溫度計(jì)的電接點(diǎn)上，并通過(guò)PC顯示電接點(diǎn)通/斷狀態(tài)，當(dāng)油槽溫度升高使得壓力式溫度計(jì)的電接點(diǎn)閉合時(shí)，對(duì)應(yīng)的界面指示燈亮，此時(shí)程序?qū)⒉蓸蛹纯虡?biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)測(cè)量到的“接通”溫度。同理，當(dāng)壓力式溫度計(jì)的電接點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，對(duì)應(yīng)的指示燈滅，程序?qū)⒉蓸蛹纯虡?biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)測(cè)量到的“斷開(kāi)”溫度。如認(rèn)為此時(shí)采用自動(dòng)采樣溫度信號(hào)有誤差，通過(guò)PC點(diǎn)擊重新采樣，控制恒溫裝置溫度，在溫度控制穩(wěn)定后，本次采樣值將覆蓋上次采樣值，程序?qū)⒏鶕?jù)規(guī)程自動(dòng)計(jì)算電接點(diǎn)設(shè)定點(diǎn)誤差。電接點(diǎn)測(cè)量電路圖如圖4所示。在具體電接點(diǎn)檢定過(guò)程中，只有在當(dāng)前檢定點(diǎn)有電接點(diǎn)檢定，電接點(diǎn)檢定采樣表格才被激活，否則電接點(diǎn)檢定部分不能操作。被檢溫度計(jì)的電接點(diǎn)檢定與示值檢定是同時(shí)進(jìn)行的，電接點(diǎn)接通在檢定點(diǎn)附近溫度上升過(guò)程中就可能發(fā)生，所以電接點(diǎn)檢定可能要早于(晚于)示值檢定。電接點(diǎn)檢定的數(shù)據(jù)采樣是自動(dòng)采入，不需要人工填入，操作者應(yīng)事先按要求將被檢溫度計(jì)的電接點(diǎn)連接到電接點(diǎn)測(cè)量電路接口上，當(dāng)溫度升溫(或者降溫)開(kāi)始接近檢定點(diǎn)時(shí)，觀察“電接點(diǎn)通斷”指示狀態(tài)，當(dāng)某路接通，指示燈亮?xí)r，程序?qū)⒓纯痰摹皩?shí)際溫度”采樣并自動(dòng)輸入到對(duì)應(yīng)的表格框中。如果在“示值檢定”完成后，“電接點(diǎn)通斷”指示沒(méi)有亮，說(shuō)明電接點(diǎn)實(shí)際觸發(fā)溫度要高于設(shè)定點(diǎn)溫度，就需要再升一點(diǎn)溫度。此時(shí)可以通過(guò)“手動(dòng)”按鈕方式，切換到“手動(dòng)”控溫方式，增加控制功率輸出，使恒溫裝置緩慢升溫，直至壓力式溫度計(jì)電接點(diǎn)為為接通狀態(tài)，并自動(dòng)采集此時(shí)通溫度。此后，再點(diǎn)擊“手減”按鈕(減小量可以大一些)，減小控制功率輸出，使恒溫裝置緩慢降溫，直至壓力式溫度計(jì)電接點(diǎn)斷開(kāi)，并自動(dòng)采集此刻電接點(diǎn)斷開(kāi)溫度。3、變送信號(hào)檢定在硬件上提供24V直流電源及標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載電阻，標(biāo)準(zhǔn)電阻一端接變送器輸出，另一端接系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集及控制單元。其具體檢定過(guò)程如下I)在參數(shù)中選擇變送輸出類型和設(shè)定量程；[0042]2)當(dāng)系統(tǒng)溫度升到示值檢定點(diǎn)溫度并以標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)溫度在十分鐘內(nèi)溫度波動(dòng)少于一定值后，程序自動(dòng)判斷采樣，對(duì)變送輸出的Γ20πιΑ或f5V信號(hào)循環(huán)采樣，記錄在主畫面表格中，如有誤，允許再次采樣覆蓋。3)在主畫面表格中和檢定記錄表格都將自動(dòng)計(jì)算變送誤差，判斷合格。變送信號(hào)測(cè)量電路如圖5所示。在具體檢定過(guò)程中，如果需要進(jìn)行變送信號(hào)的檢定，首先根據(jù)變送器的類型連接啟動(dòng)運(yùn)行后與示值檢定和電接點(diǎn)檢定同時(shí)進(jìn)行，隨著油槽開(kāi)始升溫，油槽溫度逼近檢定點(diǎn)，當(dāng)油槽溫度達(dá)到檢定點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)控制油槽溫度進(jìn)入恒溫狀態(tài)，當(dāng)恒溫滿足檢定條件后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集結(jié)束后系統(tǒng)經(jīng)過(guò)處理彈出當(dāng)前檢點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集結(jié)果畫面，操作者可觀察采集的數(shù)據(jù)，認(rèn)為可靠單擊“確認(rèn)”按鍵繼續(xù)下一點(diǎn)的檢定。否則單擊“放棄”按鍵，系統(tǒng)將放棄本次檢定結(jié)果，繼續(xù)在本檢點(diǎn)恒溫，滿足條件后重新進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。如果操作者不干預(yù)，默認(rèn)為確認(rèn)該數(shù)據(jù)，一分鐘后自動(dòng)進(jìn)行下一點(diǎn)的檢定?！?br> 權(quán)利要求1. 一種壓力式溫度計(jì)全自動(dòng)檢定系統(tǒng)，其特征在于包括恒溫裝置(I)、標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)(2)、壓力式溫度計(jì)(3)、攝像頭及激光瞄準(zhǔn)器(4)和由圖像采集卡(5)、控溫電路(6)、電接點(diǎn)測(cè)量電路(7)、變送信號(hào)測(cè)量電路(8)組成的數(shù)據(jù)采集單元；其連接結(jié)構(gòu)為恒溫裝置(I)和標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)(2 )分別與控溫電路(6 )連接，恒溫裝置(I)還與壓力式溫度計(jì)(3 )連接；攝像頭及激光瞄準(zhǔn)器(4)對(duì)準(zhǔn)被檢壓力式溫度計(jì)(3)的表盤指針；攝像頭及激光瞄準(zhǔn)器(4)與圖像采集卡(5)連接；壓力式 溫度計(jì)(3)電接點(diǎn)與電接點(diǎn)測(cè)量電路(7)連接；壓力式溫度計(jì)(3)變送輸出端子與變送信號(hào)測(cè)量電路(8)連接，通過(guò)圖像識(shí)別技術(shù)自動(dòng)識(shí)別壓力式溫度計(jì)(3)示值溫度；數(shù)據(jù)采集單元與PC (9)連接。
專利摘要一種壓力式溫度計(jì)全自動(dòng)檢定系統(tǒng)，本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有計(jì)量量值傳遞活動(dòng)中壓力式溫度計(jì)手工檢定問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)壓力式溫度計(jì)的溫度設(shè)定點(diǎn)、電接點(diǎn)溫度、溫度變送輸出信號(hào)的全自動(dòng)檢定。本系統(tǒng)采用儀表圖像識(shí)別及自動(dòng)采樣電路的方法實(shí)現(xiàn)壓力式溫度計(jì)溫度設(shè)定點(diǎn)的全自動(dòng)檢定，采用電接點(diǎn)測(cè)量電路實(shí)現(xiàn)電接點(diǎn)溫度的自動(dòng)采集及檢定，采用變送信號(hào)測(cè)量電路實(shí)現(xiàn)壓力式溫度計(jì)的溫度變送信號(hào)自動(dòng)采集及檢定。本實(shí)用新型可滿足JJG310-2002壓力式溫度計(jì)規(guī)程需要，實(shí)現(xiàn)壓力式溫度計(jì)全自動(dòng)檢定。本實(shí)用新型具有可靠、高效批量全自動(dòng)檢定壓力式溫度計(jì)的顯著優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01K15/00GK202693157SQ20122035501
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月20日
發(fā)明者翟少磊, 王恩, 曹敏 申請(qǐng)人:云南電力試驗(yàn)研究院(集團(tuán))有限公司電力研究院, 云南電網(wǎng)公司技術(shù)分公司