温控器误差测量装置、方法及系统与流程

本发明涉及设备校准技术领域，具体而言，涉及一种温控器误差测量装置、方法及系统。

背景技术：

变压器用油面温控器主要应用于监测变压器油温并通过开关控制冷却装置启停及报警等作用，在电业系统内使用量非常大，应用面十分广泛。

为保证变压器用油面温控器动作的准确性，在使用前和使用中均需要对变压器用油面温控器示值进行误差校准。现有技术中，对变压器用油面温控器的校准主要可采用两种方式，一种是采用基于热管恒温槽的自动测量装置，其采用热管恒温槽提供温场，通过对热管的控温来实现基本的校准功能。但通过热管的控温会导致变压器用油面温控器的滞后效应非常明显，产生较大误差。另一种是采用便携式自动测量装置，便携式恒温槽提供温场能够用于现场的简单校准，但其设备技术指标无法满足相关校准规范要求。

因此，如何有效的提高对变压器用油面温控器误差测量的准确性是目前业界一大难题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种温控器误差测量装置、方法及系统，以改善上述缺陷。

本发明的实施例通过以下方式实现：

第一方面，本发明实施例提供一种温控器误差测量装置，所述温控器误差测量装置应用于温控器误差测量系统，所述温控器误差测量系统包括：待测量变压器油面温控器，所述温控器误差测量装置包括：变压器油恒温槽测量设备、开关量采集设备和终端设备。所述变压器油恒温槽测量设备的变压器油中用于设置有所述待测量变压器油面温控器，所述开关量采集设备用于和所述待测量变压器油面温控器耦合，所述变压器油恒温槽测量设备和所述开关量采集设备均与所述终端设备耦合。所述变压器油恒温槽测量设备，用于获取所述变压器油的温度值，以及根据所述终端设备的控制将所述变压器油的温度升高。所述开关量采集设备，用于获取所述待测量变压器油面温控器在所测得的温度满足预设温度下开关闭合时生成的闭合信号。所述终端设备，用于根据读取到的所述闭合信号获取所述变压器油恒温槽测量设备当前所测得的所述温度值

进一步的，所述变压器油恒温槽测量设备包括：变压器油恒温槽和温度测量装置，所述变压器油恒温槽的变压器油中设置有所述待测量变压器油面温控器，所述温度测量装置设置在所述变压器油恒温槽上，所述变压器油恒温槽和所述温度测量装置均与所述终端设备耦合。所述变压器油恒温槽，用于根据所述终端设备的控制，将所述变压器油的温度升高。所述温度测量装置，用于获取所述变压器油恒温槽中所述变压器油的所述温度值。

进一步的，所述温度测量装置包括：温度测量模块和温度数字显示表，所述温度测量模块和所述温度数字显示表均设置在所述变压器油恒温槽上，所述温度测量模块与所述温度数字显示表的输入端耦合，所述温度数字显示表的输出端与所述终端设备耦合。

进一步的，所述温度测量模块为标准铂电阻。

进一步的，所述变压器油恒温槽通过第一rs232数据总线与所述终端设备耦合。

进一步的，所述温度数字显示表通过第二rs232数据总线与所述终端设备耦合。

进一步的，所述开关量采集设备通过rs485数据总线与所述终端设备耦合。

第二方面，本发明实施例提供一种温控器误差测量方法，应用于所述的温控器误差测量装置。所述方法包括：变压器油恒温槽测量设备获取变压器油的温度值，以及根据终端设备的控制将所述变压器油的温度升高；开关量采集设备获取待测量变压器油面温控器在所测得的温度满足预设温度下开关闭合时生成的闭合信号；所述终端设备根据读取到的所述闭合信号获取所述变压器油恒温槽测量设备当前所测得的所述温度值。

第三方面，本发明实施例提供一种温控器误差测量系统，所述温控器误差测量系统包括：待测量变压器油面温控器和所述的温控器误差测量装置，所述待测量变压器油面温控器设置在所述温控器误差测量装置的变压器油恒温槽测量设备的变压器油中，所述待测量变压器油面温控器与所述温控器误差测量装置的开关量采集设备耦合。

进一步的，所述待测量变压器油面温控器为多个，每个所述待测量变压器油面温控器均设置在所述变压器油恒温槽测量设备的所述变压器油中，每个所述待测量变压器油面温控器均与所述开关量采集设备耦合。

本发明实施例的有益效果是：

通过将待测量变压器油面温控器设置在变压器油恒温槽测量设备的变压器油中，以变压器油作为加热介质。当终端设备读取到开关量采集设备获取并发送该待测量变压器油面温控器的温度达到预设温度开关闭合生成闭合信号时，终端设备根据闭合信号获取变压器油恒温槽测量设备当前所测得的温度值。继而通过当前所测得的温度值和预设温度之间的差值来实现对待测量变压器油面温控器的校准。因此，通过以变压器油作为加热介质，变压器油的大比热容和终端设备对校准过程的自动化控制，有效的提高了对待测量变压器油面温控器误差测量的准确性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1示出了本发明实施例提供的一种温控器误差测量系统的结构框图；

图2示出了本发明实施例提供的一种温控器误差测量装置的第一结构框图；

图3示出了本发明实施例提供的一种温控器误差测量装置的第二结构框图；

图4示出了本发明实施例提供的一种温控器误差测量方法的流程图。

图标：10-温控器误差测量系统；11-待测量变压器油面温控器；100-温控器误差测量装置；110-变压器油恒温槽测量设备；111-变压器油恒温槽；112-温度测量装置；1121-温度测量模块；1122-温度数字显示表；120-开关量采集设备；130-终端设备。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“耦合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，本发明实施例提供了一种温控器误差测量系统10，该温控器误差测量系统10包括：待测量变压器油面温控器11和温控器误差测量装置100。

待测量变压器油面温控器11用于通过安装在变压器上，测量变压器工作时，其用油面的工作温度。当待测量变压器油面温控器11所测量的温度大于或等于预设温度时，待测量变压器油面温控器11则判定用油面过温，待测量变压器油面温控器11的动作开关由初始状态的断开改变为闭合状态，以使变压器的冷却装置启动，进而实现对变压器的过温保护。其中，待测量变压器油面温控器11的预设温度为操作人员进行设定，例如，50℃。本实施例中，待测量变压器油面温控器11具有多个动作开关，并实时显示当前的环境温度。待测量变压器油面温控器11通过放置在温控器误差测量装置100中，以对每个动作开关的误差和实时显示温度的误差均进行校准。其中，待测量变压器油面温控器11的每个动作开关的预设温度也为操作人员进行设定，每个动作开关的预设温度可以不同，例如，分别为50℃、60℃、70℃或80℃等。

温控器误差测量装置100用于对待测量变压器油面温控器11进行校准。本实施例中，温控器误差测量装置100可对多个待测量变压器油面温控器11均进行校准。每个待测量变压器油面温控器11均设置在变压器油恒温槽测量设备110测量槽的变压器油。温控器误差测量装置100通过对变压器油进行升温，以获取每个待测量变压器油面温控器11在预设温度时每个开关闭合动作所对应变压器油的温度值。操作人员通过比较每个待测量变压器油面温控器11的每个预设温度和对应的温度值之间的差值，获取每个待测量变压器油面温控器11每个动作开关的误差，进而实现对每个待测量变压器油面温控器11的校准。此外，根据每个待测量变压器油面温控器11在预设温度所显示的温度与温控器误差测量装置100所显示的温度值的差值，以实现对每个待测量变压器油面温控器11实时显示温度的误差均进行校准。

请参阅图2，本发明实施例提供了一种温控器误差测量装置100，该温控器误差测量装置100包括：变压器油恒温槽测量设备110、开关量采集设备120和终端设备130。

变压器油恒温槽测量设备110用于获取变压器油的温度值，以及根据耦合的终端设备130的控制，将变压器油的温度升高。

开关量采集设备120用于获取耦合的待测量变压器油面温控器11在所测得的温度满足预设温度下开关闭合时所产生的闭合信号。

终端设备130用于根据读取到开关量采集设备120获取的闭合信号时，获取耦合的变压器油恒温槽测量设备110当前所测得的变压器油的温度值。

请参阅图3，变压器油恒温槽测量设备110包括：变压器油恒温槽111和温度测量装置112。其中，变压器油恒温槽111和温度测量装置112均与终端设备130耦合。

变压器油恒温槽111用于通过终端设备130的控制升温变压器油，以使待测量变压器油面温控器11的开关闭合。

具体的，变压器油恒温槽111具有槽状部，即变压器油恒温槽111向内凹陷形成槽状部。变压器油可盛放在变压器油恒温槽111的槽状部中。多个待测量变压器油面温控器11可放置在变压器油恒温槽111的槽状部，以同时进行校准。本实施例中，若变压器油恒温槽111的槽状部尺寸过大，其不仅制造成本过高，且占地面积过大，不利于其实施。若变压器油恒温槽111的槽状部尺寸过小，则无法满足多个待测量变压器油面温控器11的同时放置，进而降低其校准效率。优选的，变压器油恒温槽111的槽状部的具体形状和尺寸可满足将4个待测量变压器油面温控器11同时放置在其中。当1个或多个待测量变压器油面温控器11的同时放置在变压器油恒温槽111的槽状部中时，变压器油恒温槽111的槽状部中的变压器油能够将每个待测量变压器油面温控器11均淹没，以保证对每个待测量变压器油面温控器11校准的准确性。

需要说明的是，本实施例并不对变压器油恒温槽111的槽状部的具体形状和尺寸做具体的限定，其满足将多个待测量变压器油面温控器11同时放置在其中即可。此外，本实施例也不对变压器油恒温槽111的槽状部中覆盖变压器油的深度做具体限定，其满足变压器油将每个待测量变压器油面温控器11均淹没即可。

变压器油恒温槽111可通过温控表进行温度控制，该温控表的型号可为岛电pf23型。变压器油恒温槽111温控表的数据输入端通过数据总线与终端设备130耦合，例如，变压器油恒温槽111温控表的数据输入端通过第一rs232数据总线与终端设备130耦合。变压器油恒温槽111的温控表的rs232数据接口通过第一rs232数据总线获取到终端设备130发送的温度控制信号。变压器油恒温槽111的温控表通过解析该温度控制信号来实现变压器油温度的升高或保持。作为一种方式，通过温控表的温度控制，变压器油恒温槽111在恒温时温场波动不超过0.01℃/min，变压器油恒温槽111在升温时的升温速率为0.8℃至1.0℃/min。

温度测量装置112用于通过热敏电阻获取变压器油恒温槽111中变压器油的温度值。

具体的，温度测量装置112包括：温度测量模块1121和温度数字显示表1122。

温度测量模块1121安装在变压器油恒温槽111的槽状部内，并浸没在变压器油中。本实施例中，温度测量模块1121为热敏电阻，例如：wzpb-ii型二等标准铂电阻。温度测量模块1121的一端与电源耦合，温度测量模块1121的另一端与温度数字显示表1122的输入端耦合。当变压器油的温度改变时，温度测量模块1121的内阻也随之线性变化，继而温度测量模块1121输入温度数字显示表1122的电信号也随着改变，该电信号为当前变压器油对应的温度值。

温度数字显示表1122可安装在任意位置，为便于温度数字显示表1122的度数，优选的，温度数字显示表1122设置在变压器油恒温槽111上。温度数字显示表1122的输入端通过与温度测量模块1121的耦合，温度数字显示表1122的输入端获取到温度测量模块1121输入的电信号。温度数字显示表1122通过将该电信号模数转换，并对转换后的电信号进行解析，以获知电信号所对应的温度值。作为一种方式，温度数字显示表1122解析电信号可以为，根据数字状态的电信号对应查找预设温度数值表，以获取对应预设温度数值表中和该数字状态的电信号匹配的温度值。温度数字显示表1122具备显示功能，以将获知到的温度值对应显示。可以理解到，当获取到的电信号持续的变化时，所显示的温度值也对应变化。温度数字显示表1122的输出端与终端设备130耦合，例如，温度数字显示表1122的rs232数据端口通过第二rs232数据总线与终端设备130耦合，温度数字显示表1122当前所显示的温度值便被终端设备130读取。

如图3所示，开关量采集设备120可以为：台达dvp40es2型号plc，开关量采集设备120的输入端通过耦合到待测量变压器油面温控器11的动作开关上，以在待测量变压器油面温控器11的动作开关动作闭合时获取到闭合信号。

本实施例中，开关量采集设备120的数量可以为多个。根据实际的测量需求，例如，多个开关量采集设备120可均耦合到一个待测量变压器油面温控器11不同的动作开关上，以获取该待校准变压器油的每个动作开关的闭合信号。也例如，多个开关量采集设备120也可分别耦合到多个待测量变压器油面温控器11不同的动作开关上，以获取每个待测量变压器油面温控器11与其余待测量变压器油面温控器11均不同的一个或多个动作开关的闭合信号。还例如，多个开关量采集设备120也可分别耦合到多个待测量变压器油面温控器11相同的动作开关上，以获取每个待测量变压器油面温控器11与其余待测量变压器油面温控器11均相同的一个或多个动作开关的闭合信号。当然，上述的耦合测量方式仅为本实施例的例举，其余的耦合测量方式可根据实际需求进行设置，在此不做具体限定。

初始状态下的动作开关为断开状态，每个开关量采集设备120耦合到对应的动作开关上后所获取的为低电平信号。随着变压器油温度的上升，当动作开关由断开状态改变为闭合状态时，该动作开关的回路闭合，该开关量采集设备120获取到该动作开关的闭合所生成闭合信号，而该闭合信号为高电平信号。每个开关量采集设备120均与终端设备130耦合，例如，每个开关量采集设备120的com数据端口均通过rs485数据总线与终端设备130耦合，故该开关量采集设备120获取到高电平的闭合信号便被终端设备130采集。

终端设备130可以是个人电脑(personalcomputer，pc)、平板电脑、智能手机、个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)等。本实施例中，终端移动设备可以为个人电脑。

终端设备130与变压器油恒温槽111耦合，例如，终端设备130的第一rs232数据接口通过第一rs232数据总线与变压器油恒温槽111的温控表的rs232数据接口耦合。终端设备130根据预设控制程序生成温度控制信号至变压器油恒温槽111的温控表，以控制变压器油恒温槽111对其槽状部中的变压器油升温或保持恒温。终端设备130与开关量采集设备120耦合，例如，终端设备130的rs485数据端口通过rs485数据总线与每个开关量采集设备120的com数据端口耦合。终端设备130根据预设控制程序按预设频率扫描每个开关量采集设备120的电平信号，其中，预设频率可以为50hz。终端设备130通过与温度数字显示表1122的耦合，例如，终端设备130的第二rs232数据接口通过第二rs232数据总线与温度数字显示表1122的rs232数据端口耦合。当终端设备130扫描到该开关量采集设备120的电平信号为高电平的闭合信号，终端设备130根据该高电平的闭合信号判定对应的待测量变压器油面温控器11的动作开关闭合，通过第二rs232数据总线读取开关量采集设备120所显示的温度值，并将温度值和该温度值对应的待测量变压器油面温控器11进行匹配显示。此外，终端设备130还将所显示的温度值与当前的日期时间对应打包存储。

本发明实施例提供的一种温控器误差测量装置100的工作原理如下：

每个待测量变压器油面温控器11的每个动作开关的测量方式均相同，本实施例对其中一个待测量变压器油面温控器11的其中一个动作开关进行详细的原理说明。

首先通过待测量变压器油面温控器11控制按钮、旋钮或触控屏幕设置该待测量变压器油面温控器11对应动作开关的动作温度，该动作温度即为预设温度，例如50℃。并也通过控制按钮、旋钮或触控屏幕设置终端设备130的加热速率，例如1.0℃/min，加热温度的范围，例如0℃至100℃。再将待测量变压器油面温控器11放置到变压器油恒温槽111内的变压油中，并控制终端设备130开始校准。随着变压器油恒温槽111内的变压油温度的升高，当待测量变压器油面温控器11所显示的温度达到预设温度时，例如50℃，待测量变压器油面温控器11的动作开关闭合动作。此时，终端设备130读取温度数字显示表1122在当前时刻所显示的温度值，例如51℃，并将读取温度值和该温度值对应的待测量变压器油面温控器11匹配显示。操作人员在该时刻，通过观察待测量变压器油面温控器11所显示的预设温度，以及观察在该时刻终端设备130或温度数字显示表1122所显示的温度值，获知该待测量变压器油面温控器11所动作开关的动作误差为1℃。

另外，温控器误差测量装置100还对待测量变压器油面温控器11的显示温度时存在的示值误差校准。例如，需要校准待测量变压器油面温控器11在1个或多个温度点的示值误差，例如，0℃、50℃和100℃。也将待测量变压器油面温控器11放置到变压器油恒温槽111内的变压油中，并通过终端设备130控制变压器油恒温槽111内的变压油升温。通过读取需要校准的待测量变压器油面温控器11在显示0℃的示值时，温度数字显示表1122所显示当前时刻的温度值，例如1℃，以获取该待测量变压器油面温控器11在0℃的示值误差为1℃。通过读取需要校准的待测量变压器油面温控器11在显示50℃的示值时，温度数字显示表1122所显示当前时刻的温度值，例如49℃，以获取该待测量变压器油面温控器11在50℃的示值误差为-1℃。再通过读取需要校准的待测量变压器油面温控器11在显示100℃的示值时，温度数字显示表1122所显示当前时刻的温度值，例如102℃，以获取该待测量变压器油面温控器11在100℃的示值误差为2℃。

请参阅图4，本发明实施例还提供了一种温控器误差测量方法，应用于能量计算装置，该温控器误差测量方法包括：步骤s110、步骤s120和步骤s130。

步骤s110：变压器油恒温槽测量设备获取变压器油的温度值，以及根据终端设备的控制将所述变压器油的温度升高。

步骤s120：开关量采集设备获取待测量变压器油面温控器在所测得的温度满足预设温度下开关闭合时生成的闭合信号。

步骤s130：所述终端设备根据读取到的所述闭合信号获取所述变压器油恒温槽测量设备当前所测得的所述温度值。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述装置中的对应过程，在此不再赘述。

综上所述，本发明实施例提供了一种温控器误差测量装置、方法及系统。温控器误差测量装置应用于温控器误差测量系统，温控器误差测量系统包括：待测量变压器油面温控器，温控器误差测量装置包括：变压器油恒温槽测量设备、开关量采集设备和终端设备。变压器油恒温槽测量设备的变压器油中用于设置有待测量变压器油面温控器，开关量采集设备用于和待测量变压器油面温控器耦合，变压器油恒温槽测量设备和开关量采集设备均与终端设备耦合。

通过将待测量变压器油面温控器设置在变压器油恒温槽测量设备的变压器油中，以变压器油作为加热介质。当终端设备读取到开关量采集设备获取并发送该待测量变压器油面温控器的温度达到预设温度开关闭合生成闭合信号时，终端设备根据闭合信号获取变压器油恒温槽测量设备当前所测得的温度值。继而通过当前所测得的温度值和预设温度之间的差值来实现对待测量变压器油面温控器的校准。因此，通过以变压器油作为加热介质，变压器油的大比热容和终端设备对校准过程的自动化控制，有效的提高了对待测量变压器油面温控器误差测量的准确性。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。