大型仪器工况监测装置的制作方法

本实用新型属于实验室大型仪器管理技术领域，具体为一种大型仪器工况监测装置。

背景技术：

实验室中大型仪器设备的使用时间统计对于实验室设备的管理和维护具有重大作用。仪器设备的时间使用率是反映仪器设备使用情况的一个重要指标，可以作为评价仪器设备管理水平的重要依据。通过统计、分析仪器设备的机时使用率，可以为合理配置大型科学仪器设备提供科学依据，可以提高管理水平，更好地发挥大型科学仪器设备的使用效益，促进科技和经济建设的发展。早期很多实验室采用了最简单的依靠仪器使用人为登记的方法来统计，这种方法效率低下，无法适应精细化管理的需求。另一种方式是采用仪器设备内置的记录存储进行统计，但是这种方法缺乏普适性，并非所有的仪器设备都具有自容式存储，而且各种存储方式并不一致。目前一般实验室都采用了门禁卡进行机时统计的方法，但是门禁统计的时间跟实际使用仪器设备的时间并不是完全吻合，只是某个使用仪器设备的人员进入实验室的时间，因此准确性不高。

基于目前机时统计的现状，已有人提出利用电流检测方法计量各种仪器设备的使用时间，如一种大型仪器使用机时采集控制器(公开号cn104007680b)，但是这种计量方式是对电源线中的火线、零线或地线进行单独检测，破坏了仪器设备的导线，对于大型仪器而言，其导线亦是造价昂贵不容破坏的，因此，有必要提供一种机时统计方式，在不破坏大型仪器导线的情况下，进行使用机时的统计。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种大型仪器工况监测装置，使得在不破坏大型仪器电源线的情况下，解决其使用机时统计问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

大型仪器工况监测装置，包括装置本体，所述装置本体具有半开口结构，所述装置本体通过半开口结构套设在大型仪器的电源线上；所述半开口结构的底部设置有电磁感应线圈，所述电磁感应线圈与数据处理模块电连接。

优选地，所述半开口结构为弧形槽，所述弧形槽的底部设置有电磁感应线圈，所述弧形槽内设置数据处理模块，所述弧形槽的两侧铰接有第一活动盖板和第二活动盖板。

优选地，所述弧形槽的底部设有两个电磁感应线圈，所述两个电磁感应线圈串联连接后与数据处理模块电连接。

优选地，所述第一活动盖板和第二活动盖板具有相互匹配的卡接件，用于将所述监测装置与大型仪器电源线固定到一起。

优选地，所述装置本体上设置有指示灯，所述指示灯与数据处理模块电连接。

优选地，所述数据处理模块包括功率检测模块、单片机和通信模块，其中，所述电磁感应线圈与功率检测模块电连接，所述功率检测模块与单片机连接，所述单片机与通信模块连接。

优选地，所述功率检测模块包括电压传感单元和电流传感单元。

优选地，所述数据处理模块还包括去干扰模块，所述去干扰模块与功率检测模块连接，所述去干扰模块内置有用于消除共模干扰和传导干扰的可执行程序。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种大型仪器工况监测装置，基于交变磁场产生交变电场的原理，利用市电负载在电源线上所产生的不均衡磁场来检测功率变化，在不破坏大型仪器电源线的情况下，将监测装置通过半开口结构套设在大型仪器的电源线上，通过半开口结构的底部设置的电磁感应线圈产生感应电流，通过数据处理模块对感应电流进行处理来监测电源线上产生的功率变化，从而统计大型仪器的使用机时。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的装置结构示意图。

图2为根据本实用新型实施例的装置原理图。

图3为根据本实用新型实施例的原理示意图。

图中：1、半开口结构；2、电磁感应线圈；3、活动盖板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种大型仪器工况监测装置，包括装置本体，所述装置本体具有半开口结构，所述装置本体通过半开口结构套设在大型仪器的电源线上；所述半开口结构的底部设置有电磁感应线圈，所述电磁感应线圈与数据处理模块电连接。本申请基于交变磁场产生交变电场的原理，利用市电负载在电源线上所产生的不均衡磁场来检测功率变化，在不破坏大型仪器电源线的情况下，通过监测功率变化监测大型仪器的开机/关机，统计大型仪器的使用机时。

作为一种实施方式，所述半开口结构为弧形槽，所述弧形槽的底部设置有电磁感应线圈，所述弧形槽内设置数据处理模块，所述弧形槽的两侧铰接有第一活动盖板和第二活动盖板。

进一步地，所述第一盖板和第二盖板的自由端具有卡接结构，在需要将监测装置套设在电源线上时，先打开自由端卡接在一起的第一活动盖板和第二活动盖板，将电源线放进弧形槽内；在监测装置调试完毕需要固定时，将第一活动盖板和第二活动盖板的自由端通过卡接件卡接，从而将监测装置与电源线固定，以对电源线上产生的功率变化进行监测，统计大型仪器的使用机时。

作为一种实施方式，所述弧形槽的底部设有两个电磁感应线圈，所述两个电磁感应线圈串联连接后与数据处理模块电连接。设置两个电磁感应线圈是为了消除共模干扰。因为对于半开口结构的监测装置，市电负载在电源线上产生的不均衡磁场非常微弱，为了提高监测的准确性，利用两个电磁感应线圈产生的电流进行共模消除，增强监测的有效信号的强度，从而提高监测装置进行功率监测的准确性。

作为一种实施方式，所述第一活动盖板和第二活动盖板具有相互匹配的卡接件，用于将所述监测装置与大型仪器电源线固定到一起。第一活动盖板与第二活动盖板之间的固定和打开可利用现有技术实现，在此仅做示例说明。

具体地，所述第一活动盖板的自由端设置为l型边缘，所述第二活动盖板的自由端设置为与第一活动盖板的自由端相匹配的倒l型边缘。通过l型边缘与倒l型边缘的匹配卡接，使第一活动盖板和第二活动盖板固定。

作为一种实施方式，所述装置本体上设置有指示灯，所述指示灯与数据处理模块电连接。设置指示灯是为了更直观观察到监测装置的工作状态。

进一步地，所述监测装置设置有第一指示灯和第二指示灯。所述第一指示灯用于指示监测装置的工作状态，包括正常工作、报警。所述第二指示灯用于监测装置调试时指示功率变化最大时的安装位置。在将监测装置套设在电源线上后，通过触动与数据处理模块连接的按钮，使得数据处理模块执行调试程序，工作人员旋转电源线，监测装置监测旋转过程中功率变化，在功率变化的最大值处，第二指示灯进行颜色指示，将监测装置固定在功率变化最大的位置。

作为一种实施方式，所述数据处理模块包括功率检测模块、单片机和通信模块，所述电磁感应线圈与功率检测模块电连接，所述功率检测模块与单片机连接，所述单片机与通信模块连接。所述功率检测模块根据电磁感应线圈产生的电流监测电源线上的功率变化；所述单片机用于统计大型仪器电源线上产生功率变化的持续时间并进行使用机时统计和存储；所述通信模块将存储的使用机时传输到监控中心。

进一步地，所述功率检测模块包括电压传感单元和电流传感单元。电压传感单元用于实时检测电磁感应线圈的输出电压，电流传感单元用于实时检测电磁感应线圈的输出电流，通过检测的电压和电流相乘得到磁感应线圈输出的功率值。其中，电磁感应线圈的输出电压是经过共模消除之后的电压，电磁感应线圈的输出电流是经过共模消除之后的电流。

具体地，电流传感单元采用rogowski线圈，电压传感单元采用电容分压器构成，功率检测模块能够同时实现电压和电流的测量，并根据测量的电压和电流相乘得到电磁感应线圈输出的功率值。

进一步地，所述单片机可采用c51系列单片机。单片机对大型仪器的使用机时进行统计和存储，可通过定期上传或事件上传两种方式将使用机时统计数据传送至监控中心。

进一步地，所述通信模块可选用4g/5g通信模块、wifi通信模块等。

作为一种实施方式，所述数据处理模块还包括去干扰模块，所述去干扰模块与功率检测模块连接，所述去干扰模块内置有用于消除辐射干扰和传导干扰的可执行程序。所述用于消除辐射干扰和传导干扰的可执行程序是基于傅里叶算法实现的。

本实用新型基于交变磁场产生交变电场的原理，利用市电负载在电源线上所产生的不均衡磁场来检测功率变化，在不破坏大型仪器电源线、不改变电气回路的情况下，将监测装置套设在电源线上，通过转动监测装置，获取功率变化的最大值，然后将监测装置固定在该功率变化最大值处，通过监测功率变化统计大型仪器的使用机时。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。