3.3. Пристрій для автоматизованого калібрування лічильників електричної енергії
Корисна модель, в якій до електронно-обчислювальної машини, через послідовний інтерфейс, підключено однофазне джерело струму і напруги з зразковим лічильником, а також стенд для підключення випробовуваних лічильників. Стендів може бути декілька. Для зниження витрат часу на калібрування і виключення безпосередньої участі людини в цьому процесі, для повної автоматизації калібрування електронних лічильників електричної енергії додатково введено блок управління, з'єднаний по паралельному інтерфейсу з модулем виконання, який через контактуючий пристрій підключається до кожного лічильника.
Пристрій працює наступним чином. На стенди встановлюються калібруючи лічильники і до них підключаються контактуючи пристрої. На блок керування від ЕОМ надходить команда на перевірку вихідного стану перемичок регулювального елемента лічильників. Якщо всі перемички замкнуті, програма переходить до процесу вимірювання похибки по заданих точках вимірювання. Зразковий лічильник в свою чергу вимірює похибку. ЕОМ проводить розрахунки середньої похибки, яку можна компенсувати видаленням перемичок регулювального елемента кожного лічильника. Визначаються перемички, які необхідно видалити. Блок управління формує сигнал на включення струмових ключів в модулях виконання, які подають струмовий імпульс через контактуючи пристрої на кожен лічильник, виймаючи перемичку. Блок управління посилає команду підтвердження виконання операції калібрування на ЕОМ.
Заявлена корисна модель відноситься до області вимірювальної техніки і призначена для калібрування фазової і амплітудної похибок лічильників електричної енергії в автоматизованому режимі.
В даний час відомі пристрої для повірки та калібрування лічильників електричної енергії, наприклад типу МТЄ фірми Лендіс і Гір, Швейцарія, 2005, а також установка для повірки однофазних лічильників типу СУ001, що випускається ВАТ «Концерн Енергомера», г.Невінномиск, Росія; які містять електронно-обчислювальну машину (ЕОМ) з відповідною програмою і, крім того, вони в своєму складі мають зразковий лічильник, джерело живлення і стійки для випробування лічильників електричної енергії. Відомі пристрої призначені для повірки електричних параметрів електролічильників при проведенні масових випробувань. Наявність ЕОМ дозволяє проводити повірку в автоматичному, а калібрування в напівавтоматичному режимі. При цьому регулювання метрологічних характеристик лічильників проводиться ручним способом, тобто оператором виконується послідовно регулювання похибки для кожного перевіряється лічильника електричної енергії.
Недоліками аналогів є те, що при проведенні калібрування лічильників електричної енергії, проводиться тільки відображення виміряної похибки в заданих оператором точках вимірювання, безпосередньо регулювання здійснюється в ручному режимі. При цьому оператор проводить зміну регулювального елемента кожного лічильника, похибка вимірювання якого знаходиться за межами допустимої. Після цього необхідно повторне вимірювання похибки і в разі незадовільного результату регулювання, проводити повторну підгонку регулювального елемента лічильника. Ці операції вимагають великих витрат часу і велику трудомісткість, а також існує ймовірність помилки, пов'язаної з так званим людським фактором.
Найближчим з аналогів - прототипом є автоматична установка для повірки однофазних лічильників електричної енергії типу ЕНЕРГОМІРА СУ001, виробництва ВАТ «Концерн Енергоміра» ТУ 4222-036-46146329-2003. Установка призначена для автоматичної повірки та регулювання електронних і індукційних однофазних електролічильників активної енергії класу точності 1,0 і менш точних.
Прототип складається з наступних вузлів: ЕОМ з програмою верхнього рівня, однофазного джерела струму і напруги з зразковим лічильником і блоком обробки інформації, а також зі стендів для підключення повіряються або регульованих лічильників, оснащених блоком гальванічної розв'язки по ланцюгах напруги (для забезпечення повірки лічильників, що мають замкнутий вхідний ланцюг струму і напруги).
Недоліки прототипу також полягають у високій трудомісткості процесу калібрування похибки лічильників електричної енергії, пов'язаної з почергової підгонкою регулювального елемента оператором вручну.
Метою даного пристрою є зниження витрат часу на калібрування і виключення безпосередньої участі людини в цьому процесі, тобто повна автоматизація операції калібрування електронних лічильників електричної енергії.
Загальні ознаки пропонованої корисної моделі з прототипом: наявність ЕОМ, однофазного джерела струму і напруги з зразковим лічильником і стендів для підключення випробовуваних лічильників.
Зазначена мета досягається тим, що до загальновідомих ознаками додатково вводяться відмінні ознаки даної корисної моделі, такі як блок управління, з'єднаний по паралельному інтерфейсу з кожним модулем виконання, які в свою чергу через контактуючи пристрої підключаються до лічильників.
Рис. 3.1. Структурна схема пристрою для автоматизованого калібрування лічильників електричної енергії [4]
До ЕОМ 1, через СОМ-порт послідовного інтерфейсу RS232 підключений однофазне джерело струму і напруги з зразковим лічильником 2, вихідні сигнали якого (струм і напруга), подаються на стенди підключення лічильників 3. На фігурі зображено 3-и стенди, але їх може бути й більше . До кожного стенду підключено до шести лічильників електричної енергії 4. Зворотній зв'язок стендів 3 з однофазним джерелом струму і напруги з зразковим лічильником 2 здійснюється по послідовному інтерфейсу RS485. До другого СОМ-порту послідовного інтерфейсу RS232 ЕОМ 1 підключений блок управління 5, який по паралельному інтерфейсу пов'язаний з модулями виконання 6. Модулі виконання 6 через контактуючи пристрої 7 підключені до Калібруючих лічильників електричної енергії 4.