本發明涉及低壓成套設備計量檢測領域，特別涉及對低壓計量箱的接插件插拔力進行檢測的自動化裝置，尤其是涉及一種恒定重力原理的插拔力測定裝置及測定方法。

背景技術：

隨著國家電網公司“大營銷”體系的快速完善，用戶用電安全的重要性與日俱增。在智能電網技術不斷發展的過程中，一種新型的采用過盈配合接插件應運而生。由于接插件采用一體化插拔技術，不再采用傳統的螺釘擰緊的方式，一定程度上簡化了現場新裝、更換和維修電能表的工作程序，但由于沒有帶電插拔的結構和相關保護措施，導致現場工作時仍需進行斷電后操作，給用電客戶帶來了極大的不便；如強行帶電插拔，則會帶來人身安全風險。

目前，在國家電網企業標準q/gdw11008-2013《低壓計量箱技術規范》中，明確提出了過盈配合接插件的定義并推薦使用，同時要求對其插拔力進行測試。明確提出單相電能表接插件插入力不大于300n，拔出力不大于500n；三項電能表接插件插入力不大于525n，拔出力不大于750n。過盈配合接插件在gb7251低壓成套開關設備系列標準中也具有較大的應用前景。目前尚沒有專門用于低壓計量箱中電能表接插件測試的相關技術方案，也沒有使用恒力重力作為測量原理的測定實現方法。

技術實現要素：

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種恒定重力原理的插拔力測定裝置及測定方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種恒定重力原理的插拔力測定裝置，包括基板和設置于基板上的表箱支架機構、表箱位置調整臺、電能表加載固定調節機構、壓力傳感器、光電開關和電控箱，所述電控箱分別連接表箱位置調整臺、電能表加載固定調節機構、壓力傳感器和光電開關，其中，

該表箱支架機構，用于固定被測表箱和所述壓力傳感器；

該表箱位置調整臺，用于帶動所述表箱支架機構運動，從而調整被測表箱的位置；

該電能表加載固定調節機構，用于固定被測電能表和光電開關，在電控箱的控制下帶動被測電能表移動，對所述被測電能表加載壓力，實現插拔力測量；

該壓力傳感器，用于測量被測電能表的插入力和拔出力；

該光電開關，用于檢測被測電能表是否插入到位。

所述表箱支架機構包括直線軸承和表箱掛板，所述直線軸承設置于表箱位置調整臺上，所述表箱掛板滑動設置于直線軸承上，所述壓力傳感器與表箱掛板連接。

所述壓力傳感器與安裝于表箱掛板上的被測表箱中心線位于同一垂直線。

所述表箱掛板上設置多個螺紋孔，所述被測表箱通過安裝于所述螺紋孔的掛銷設置于表箱掛板上。

所述表箱位置調整臺為與電控箱連接的十字平移臺，該十字平移臺周圍設有定位擋板。

所述電能表加載固定調節機構包括立柱光軸、電能表加載橫梁、電能表固定組件、升降絲杠和升降驅動電機，所述電能表加載橫梁和電能表固定組件設置于立柱光軸上，所述電能表加載橫梁、升降絲杠、升降驅動電機和電控箱依次連接。

所述電能表固定組件包括滑動支架、電能表固定框和電能表夾緊件，所述滑動支架滑動設置于立柱光軸上，所述電能表固定框與滑動支架固定連接，所述電能表夾緊件設置于電能表固定框側面，被測電能表安裝入電能表固定框后，電能表夾緊件鎖緊被測電能表。

所述升降絲杠還連接有升降手輪。

一種基于所述的插拔力測定裝置的恒定重力原理的插拔力測定方法，包括以下步驟：

1)將帶有被測電能表的被測表箱安裝于表箱支架機構上；

2)調整被測表箱和電能表固定組件的相對位置，使被測電能表與電能表固定組件實現一體化連接；

3)升降絲杠帶動電能表加載橫梁移動，從而推動電能表固定組件移動，將被測電能表從被測表箱中拔出，通過壓力傳感器采集拔出力；

4)在電能表固定組件上加載砝碼，升降絲杠帶動電能表加載橫梁移動，被測電能表插入被測表箱中，通過光電開關檢測被測電能表是否插入到位，若是，則通過壓力傳感器采集插入力，若否，則重新執行步驟4)。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)本發明使用重力砝碼的方式，由加載機構向電能表施加壓力，并通過壓力傳感器測試實際施加的力值，使用方便，安全性高。

(2)本發明將壓力傳感器和被測表箱的中心設置于同一垂直線，可最大限度的模擬現實使用過程中的插拔力。

(3)區別于傳統的位移施力，本發明采用自然重力的方式，能夠更真實的測量靜摩擦力，更符合插拔力的測定目標。

附圖說明

圖1為本發明的原理框圖；

圖2為本發明的結構示意圖；

圖3為本發明表箱支架機構的結構示意圖；

圖4為本發明表箱位置調整臺的結構示意圖；

圖5為本發明電能表固定組件的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。本實施例以本發明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1-圖5所示，本實施例提供一種恒定重力原理的插拔力測定裝置，包括基板1和設置于基板1上的表箱支架機構2、表箱位置調整臺3、電能表加載固定調節機構4、壓力傳感器6、光電開關和電控箱，電控箱分別連接表箱位置調整臺、電能表加載固定調節機構、壓力傳感器6和光電開關，其中，表箱支架機構2用于固定被測表箱5和壓力傳感器6；表箱位置調整臺3用于帶動表箱支架機構運動，從而調整被測表箱5的位置；電能表加載固定調節機構4用于固定被測電能表和光電開關，在電控箱的控制下帶動被測電能表移動，對被測電能表加載壓力，實現插拔力測量；壓力傳感器6用于測量被測電能表的插入力和拔出力；光電開關用于檢測被測電能表是否插入到位。

如圖2所示，表箱支架機構2包括直線軸承202和表箱掛板201，直線軸承202設置于表箱位置調整臺3上，表箱掛板201滑動設置于直線軸承202上，壓力傳感器6與表箱掛板201連接。表箱支架機構2用來固定表箱、承載加載在表箱上的重力、測量實際的加載力等，表箱支架機構2在表箱位置調整臺3上實現xy方向調整位置。

壓力傳感器6與安裝于表箱掛板201上的被測表箱5中心線位于同一垂直線，可最大限度的模擬現實使用過程中的插拔力。

表箱掛板201上設置多個螺紋孔，被測表箱5通過安裝于螺紋孔的掛銷設置于表箱掛板201上。使用時根據不同表箱在表箱掛板201上安裝好掛銷，可適用于多種表箱。表箱掛板可以上下自由移動，并由壓力傳感器承載，以便測量實際加載的壓力。

如圖3所示，表箱位置調整臺3為與電控箱連接的十字平移臺，該十字平移臺周圍設有定位擋板。表箱位置調整臺3起著承載表箱壓力、調整表箱位置的功能。本實施例中，十字平移臺在x方向有效行程為200mm，y方向有效行程為100mm，帶有定位擋板，通過調整x、y方向的定位擋板，適應不同大小的表箱，使表箱插頭與電能表插座之間精確配合。每個方向的移動使用滾珠絲杠301，通過電機或手輪搖柄進行調整。

電能表加載固定調節機構4包括立柱光軸407、電能表加載橫梁401、電能表固定組件、升降絲杠402和升降驅動電機，電能表加載橫梁401和電能表固定組件設置于立柱光軸407上，電能表加載橫梁401、升降絲杠402、升降驅動電機和電控箱依次連接。

如圖4所示，電能表固定組件包括滑動支架404、電能表固定框405和電能表夾緊件406，滑動支架404滑動設置于立柱光軸407上，電能表固定框405與滑動支架404固定連接，電能表夾緊件406設置于電能表固定框405側面，被測電能表安裝入電能表固定框405后，電能表夾緊件406鎖緊被測電能表。電能表背面向前，緊貼電能表固定框405的左上角固定，通過右側的電能表夾緊件406夾緊。該組件的自身重量提供350n的壓力，如果需要更大壓力，可以在上方手工加載砝碼。

本發明的另一實施例中，升降絲杠402還連接有升降手輪403，實現手動升降調節。

基于上述插拔力測定裝置的恒定重力原理的插拔力測定方法，本實施例中，被測表箱為低壓計量箱，包括以下步驟：

1)將低壓計量箱按正常使用情況，將帶有被測電能表的低壓計量箱安裝于表箱支架機構上，保持箱體和安裝背板處于同一垂直線；

2)調整電能表固定框位置，目測與低壓計量箱內電能表位置處于同一水平線；

3)控制表箱位置調整臺帶動低壓計量箱平移，同時調整電能表固定框上下位置，完成電能表的固定；

4)通過電能表夾緊件調節電能表固定框兩端的壓緊力，完成電能表框和電能表的一體化連接；

5)升降絲杠帶動電能表加載橫梁移動，從而推動電能表固定組件移動，將被測電能表從被測表箱中拔出，通過壓力傳感器采集拔出力；

6)在電能表固定組件上加載砝碼，本實施例中，砝碼加整體平臺的總重量為500n和750n兩種方案；

7)控制升降絲杠帶動電能表加載橫梁移動，撤下電能表加載橫梁，砝碼和整體平臺的全部質量通過電能表固定框進行施加；

8)被測電能表插入被測表箱中，通過光電開關檢測被測電能表是否插入到位，若是，則通過壓力傳感器采集插入力，若否，則返回步驟6)。

以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本發明的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。