一种检测装置论文和设计-陈佳

全文摘要

本申请公开的检测装置包括箱体，设置在箱体内的控制器；与控制器连接的继电器网络，用于根据接收到的控制器发送的控制指令调整组成继电器网络的继电器的工作状态；与继电器网络连接，设置在箱体上用于连接负载的第一接口；负载的一端通过第一接口与继电器网络中的第一继电器连接，负载的另一端通过第一接口与继电器网络中的第二继电器连接；一端与继电器网络连接，另一端与控制器连接的电阻测量模块，用于测量负载的电阻值。由于利用本实用新型实现对温度传感器是否满足连续性的自动检查，而不需要手动测量电阻并完成是否满足连续性的判断，避免了人为因素对检查结果的影响，提高了检查结果的准确性。

主设计要求

1.一种检测装置，其特征在于，包括：箱体；设置在所述箱体内的控制器；与所述控制器连接的继电器网络，用于根据接收到的所述控制器发送的控制指令调整组成所述继电器网络的继电器的工作状态；与所述继电器网络连接，设置在所述箱体上用于连接负载的第一接口；其中，所述负载的一端通过所述第一接口与所述继电器网络中的第一继电器连接，所述负载的另一端通过所述第一接口与所述继电器网络中的第二继电器连接；一端与所述继电器网络连接，另一端与所述控制器连接的电阻测量模块，用于测量所述负载的电阻值。

设计方案

1.一种检测装置，其特征在于，包括：

箱体；

设置在所述箱体内的控制器；

与所述控制器连接的继电器网络，用于根据接收到的所述控制器发送的控制指令调整组成所述继电器网络的继电器的工作状态；

与所述继电器网络连接，设置在所述箱体上用于连接负载的第一接口；其中，所述负载的一端通过所述第一接口与所述继电器网络中的第一继电器连接，所述负载的另一端通过所述第一接口与所述继电器网络中的第二继电器连接；

一端与所述继电器网络连接，另一端与所述控制器连接的电阻测量模块，用于测量所述负载的电阻值。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，还包括：

与所述电阻测量模块连接，设置在所述箱体上用于连接标准元件的第二接口，以通过所述第二接口连接至所述电阻测量模块的所述标准元件对所述负载进行校验。

3.根据权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于，还包括：

与所述控制器连接的IO调理电路；

与所述IO调理电路连接，设置在所述箱体上用于连接干节点的第三接口，以确定所述干节点是否导通。

4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，还包括：

一端与所述控制器连接，另一端与上位机连接，设置在所述箱体上的网络接口，用于接收所述上位机发送的操作命令以及向所述上位机发送响应所述操作命令后的数据。

5.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述第一接口为MINI多芯信号接口，其中，设置在所述箱体上的所述第一接口与所述负载的连接方式为：

通过MINI多芯线缆的一端与所述箱体上的所述MINI多芯信号接口连接，所述MINI多芯线缆的另一端通过夹具连接所述负载。

6.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，还包括：

与所述控制器连接，设置在所述箱体上的USB接口，用于连接存储设备。

7.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，还包括：

与所述控制器连接的显示单元，用于显示测量得到的电阻值、校验的结果、干节点的导通结果中至少一项的组合。

8.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，还包括：

与所述控制器连接的供电模块，用于为所述控制器供电。

9.根据权利要求8所述的检测装置，其特征在于，还包括：

与所述供电模块连接，设置在所述箱体上的供电接口，用于利用外接电源为所述供电模块充电。

10.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述负载为四线制热电阻，其中，所述继电器网络至少包括4个继电器，每个继电器分别与所述四线制热电阻的一个接线端连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于自动化技术领域，尤其涉及一种检测装置。

背景技术

目前，在检查温度传感器是否满足连续性时，需要技术人员手动测量温度传感器两根接线之间的电阻值，存在人为误差，导致温度传感器连续性检查的结果不准确。

同时，在设置有大量温度传感器的系统中，如核电站的各个工艺系统中，以压水堆核电站为例，单台机组上设置有数千级别的温度传感器。因此在压水堆核电站进行温度传感器是否满足连续性的检查中，需要对大量的温度传感器逐一手动完成测量，给核电站的技术人员带来了巨大的工作负担。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种检测装置，以解决现有技术中进行温度传感器是否满足连续性的检查中存在人为误差导致结果准确性低、工作量大的问题。

为此，本实用新型公开如下技术方案：

一种检测装置，包括：

程序接口模块；

箱体；

设置在所述箱体内的控制器；

与所述控制器连接的继电器网络，用于根据接收到的所述控制器发送的控制指令调整组成所述继电器网络的继电器的工作状态；

一端与所述继电器网络连接，另一端与所述控制器连接的电阻测量模块，用于测量所述负载的电阻值。

上述装置，优选的，还包括：

与所述控制器连接的IO调理电路；

与所述IO调理电路连接，设置在所述箱体上用于连接干节点的第三接口，以确定所述干节点是否导通。

上述装置，优选的，还包括：

上述装置，优选的，所述第一接口为MINI多芯信号接口，其中，设置在所述箱体上的所述第一接口与所述负载的连接方式为：

通过MINI多芯线缆的一端与所述箱体上的所述MINI多芯信号接口连接，所述MINI多芯线缆的另一端通过夹具连接所述负载。

上述装置，优选的，还包括：

与所述控制器连接，设置在所述箱体上的USB接口，用于连接存储设备。

上述装置，优选的，还包括：

与所述控制器连接的显示单元，用于显示测量得到的电阻值、校验的结果、干节点的导通结果中至少一项的组合。

上述装置，优选的，还包括：

与所述控制器连接的供电模块，用于为所述控制器供电。

上述装置，优选的，还包括：

与所述供电模块连接，设置在所述箱体上的供电接口，用于利用外接电源为所述供电模块充电。

上述装置，优选的，所述负载为四线制热电阻，其中，所述继电器网络至少包括4个继电器，每个继电器分别与所述四线制热电阻的一个接线端连接。

综上，本实用新型公开的检测装置包括箱体，设置在所述箱体内的控制器；与所述控制器连接的继电器网络，用于根据接收到的所述控制器发送的控制指令调整组成继电器网络的继电器的工作状态；与所述继电器网络连接，设置在所述箱体上用于连接负载的第一接口；其中，所述负载的一端通过所述第一接口与所述继电器网络中的第一继电器连接，所述负载的另一端通过所述第一接口与所述继电器网络中的第二继电器连接；一端与所述继电器网络连接，另一端与所述控制器连接的电阻测量模块，用于测量所述负载的电阻值。由于可以利用本实用新型实现对温度传感器是否满足连续性的自动检查，而不需要手动测量电阻并完成是否满足连续性的判断，避免了人为因素对检查结果的影响，提高了检查结果的准确性。且若温度传感器为四线制热电阻，只要将四线制热电阻连接至检测装置，即可自动完成对四线制热电阻每两端之间电阻值的测量，而不需要手动分别去测量四线制热电阻每两端之间的电阻值。降低了工作量，尤其对于需要对大量温度传感器的连续性进行检查的场合，可以显著提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一公开的检测装置的一种结构示意图；

图2是本实用新型实施例一公开的四线制热电阻的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一公开的电阻测量模块的测量电路示意图；

图4是本实用新型实施例一公开的四线制热电阻的电阻网络拓扑图；

图5是本实用新型实施例二公开的检测装置的又一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

本实用新型实施例一公开一种检测装置，参考图1，该检测装置包括：

箱体1；

设置在箱体1内的控制器2；

与控制器2连接的继电器网络3，用于根据接收到控制器2发送的控制指令调整组成继电器网络3的继电器的工作状态；

与继电器网络3连接，设置在箱体1上用于连接负载的第一接口4；其中，所述负载的一端通过第一接口4与继电器网络3中的第一继电器连接，所述负载的另一端通过第一接口4与继电器网络3中的第二继电器连接；

一端与继电器网络3连接，另一端与控制器2连接的电阻测量模块5，用于测量所述负载的电阻值。

本实施例中，继电器网络3是由至少一个继电器组成的，在不同的使用场景下，选择使用不同个数的继电器来完成检测装置的检测功能。示例性的，对四线制热电阻的电阻值测量的场景下，选择使用继电器网络3中的四个继电器，将四线制热电阻的四根信号线通过第一接口与继电器网络3中的四个继电器连接；对三线制热电阻的电阻值测量的场景下，选择使用继电器网络3中的三个继电器，将三线制热电阻的三根信号线通过第一接口与继电器网络3中的三个继电器连接；对二线制热电阻或热电偶的电阻值测量的场景下，选择使用继电器网络3中的两个继电器，将二线制热电阻或热电偶的两根信号线通过第一接口与继电器网络3中的两个继电器连接。

由于不同类型负载接入第一接口的信号线数量不同，所使用继电器网络3 中的继电器数量不同，因此在对不同类型负载的电阻值进行测量时，根据负载类型的不同，利用控制器向继电器网络3发送不同的控制信号。

优选地，本实施例中继电器网络3由8个继电器组成，每个继电器的触点电压为8-30V，一个继电器的触点电流为1A。

继电器网络3中继电器的工作状态包括导通状态以及断开状态。本实施例中根据控制器2发送的控制指令控制继电器处于何种工作状态，其中，在需要测量负载的电阻值的情况下，控制继电器处于导通状态，否则，控制继电器处于断开状态。

下面以利用本实施例公开的检测装置对温度传感器进行连续性检查为例，详细描述本实施例中检测装置的工作原理。

温度传感器包括热电阻、热电偶、温度开关；若温度传感器为四线制热电阻，如图2所示为四线制热电阻的结构示意图，四线制热电阻包括四个接线端，为了区分四线制热电阻的四个接线端，将热电阻R的四个接线端分别定义为A端、B端、C端、D端，A端对应的线阻为r1，B端对应的线阻为r2，C端对应的线阻为r3，D端对应的线阻为r4。

为了对四线制热电阻是否满足连续性进行检查，需要将四线制热电阻连接至本实施例提供的检测装置，具体连接方式为将四线制热电阻的每一端通过第一接口4分别与继电器网络3中的一个继电器连接。

可选地，第一接口4为MINI多芯信号接口，通过MINI多芯线缆的一端与箱体1上的所述MINI多芯信号接口连接，所述MINI多芯线缆的另一端通过夹具连接四线制热电阻的连接端。其中，夹具可以选用鳄鱼夹。

在检测装置箱体1内部，电阻测量模块5通过继电器网络3实现与四线制热电阻四个接线端的连接。

本实施例中电阻测量模块5的测量电路图如图3所示。虚线框内为电阻测量模块5，可以为现有专用芯片。其中，电阻测量模块5的参数为：通道数为4，分辨率为24Bit，采样方式为同步采样，采样率为每通道50S\/s，RTD类型为 PT100或PT1000，TC类型为输出±125mV内的热电偶，隔离类型为通道间隔离。其中，通道数可以扩展。

R表示负载，如温度传感器，其中，若温度传感器为四线制热电阻，则R 表示四线制热电阻元件的电阻。电阻测量模块5获取HI端和LO端之间的电压值和电流值，电流值随着负载R电阻值的变化而变化，利用电阻测量模块5获取到的电压值和电流值，计算得到负载R的电阻值。

为了利用电阻测量模块5实现对四线制热电阻的测量，需要利用控制器2 依次控制与四线制热电阻的四个接线端连接的4个继电器中的两个继电器处于导通状态，使得利用电阻测量模块5能够测量得到四线制热电阻中每两端的电阻。

参见图4所示，为本实施例中四线制热电阻的电阻网络拓扑图。CH1+与图3所示的HI端口连接，CH1-与图3所示的LO端口连接。在对AB两个端口之间的电阻测量时，控制与A端口连接的继电器和与B端口连接的继电器这两个继电器处于导通状态，而继电器网络3中其他继电器均处于断开状态；在对AC 两个端口之间的电阻测量时，控制与A端口连接的继电器和与C端口连接的继电器这两个继电器处于导通状态，而继电器网络3中其他继电器均处于断开状态；在对AD两个端口之间的电阻测量时，控制与A端口连接的继电器和与D 端口连接的继电器这两个继电器处于导通状态，而继电器网络3中其他继电器均处于断开状态；在对BC两个端口之间的电阻测量时，控制与B端口连接的继电器和与C端口连接的继电器这两个继电器处于导通状态，而继电器网络3 中其他继电器均处于断开状态；在对BD两个端口之间的电阻测量时，控制与 B端口连接的继电器和与D端口连接的继电器这两个继电器处于导通状态，而继电器网络3中其他继电器均处于断开状态；在对CD两个端口之间的电阻测量时，控制与C端口连接的继电器和与D端口连接的继电器这两个继电器处于导通状态，而继电器网络3中其他继电器均处于断开状态。

通过控制与四线制热电阻四个接线端连接的继电器的导通与断开，实现了电阻测量模块5分别测量得到AB两个端口间的电阻，AC两个端口间的电阻， AD两个端口间的电阻，BC两个端口间的电阻，BD两个端口间的电阻，CD两个端口间的电阻。而不需要手动对四线制热电阻的四个接线端中每两个接线端之间电阻的测量。

在电阻测量模块5测量得到AB两个端口间的电阻，AC两个端口间的电阻， AD两个端口间的电阻，BC两个端口间的电阻，BD两个端口间的电阻，CD两个端口间的电阻后，将上述6个电阻值发送至控制器2，通过控制器2根据接收到的6个电阻值以及四线制热电阻中R、r1、r2、r3、r4之间的关系，计算得到 R、r1、r2、r3、r4的电阻值，并计算得到|r1-r2|，|r1-r3|，|r1-r4|，|r2-r3|，|r2-r4|，|r3-r4|，r0＝MAX(|r1-r2|，|r1-r3|，|r1-r4|，|r2-r3|，|r2-r4|，|r3-r4|)。

若r0≤0.2Ω，则确定四线制热电阻满足连续性；

若r0＞0.2Ω，则确定四线制热电阻不满足连续性。

同理，利用本实施例公开的检测装置对三线制热电阻进行连续性检查的方式与上述对四线制热电阻进行连续性检查的方式类似。区别在于三线制热电阻包括三个接线端，每个接线端分别与继电器网络3中的一个继电器连接，以图2所示的四线制热电阻中的B、C、D端分别表示三线制热电阻的三个端口，利用电阻测量模块5分别测量BC两个端口间的电阻，BD两个端口间的电阻， CD两个端口间的电阻，利用控制器2确定三线制热电阻是否满足连续性的方法为：默认r2的电阻值为CD两个端口间电阻值的一半，然后计算得到r3、r4的电阻值，并计算得到|r2-r3|，|r2-r4|，|r3-r4|，r0＝MAX(|r2-r3|，|r2-r4|，|r3-r4|)。

若r0≤0.2Ω，则确定三线制热电阻满足连续性；

若r0＞0.2Ω，则确定三线制热电阻不满足连续性。

若温度传感器为热电偶，则直接将热电偶的两端分别与继电器网络3中的继电器连接，然后控制与热电偶两端连接的两个继电器处于导通状态，并通过电阻测量模块5测量热电偶两端的电阻。若确定热电偶两端的电阻值小于 100Ω，则确定热电偶满足连续性。

综上，本申请公开的检测装置包括箱体，设置在所述箱体内的控制器；与所述控制器连接的继电器网络，用于根据接收到的所述控制器发送的控制指令调整组成继电器网络的继电器的工作状态；与所述继电器网络连接，设置在所述箱体上用于连接负载的第一接口；其中，所述负载的一端通过所述第一接口与所述继电器网络中的第一继电器连接，所述负载的另一端通过所述第一接口与所述继电器网络中的第二继电器连接；一端与所述继电器网络连接，另一端与所述控制器连接的电阻测量模块，用于测量所述负载的电阻值。由于可以利用本实用新型实现对温度传感器是否满足连续性的自动检查，而不需要手动测量电阻并完成是否满足连续性的判断，避免了人为因素对检查结果的影响，提高了检查结果的准确性。且若温度传感器为四线制热电阻，只要将四线制热电阻连接至检测装置，即可自动完成对四线制热电阻每两端之间电阻值的测量，而不需要手动分别去测量四线制热电阻每两端之间的电阻值。降低了工作量，尤其对于需要对大量温度传感器的连续性进行检查的场合，可以显著提高工作效率。

实施例二

参考图5，本实施例二中，检测装置在提供对温度传感器的连续性检查这一功能的基础上，还提供了对温度传感器的校验功能。

所述检测装置还包括：

与电阻测量模块5连接，设置在箱体1上用于连接标准元件的第二接口6，以通过第二接口6连接至电阻测量模块5的所述标准元件对所述负载进行校验。

本实施例中标准元件为标准的温度传感器，将标准的温度传感器测量得到的温度值作为基准温度。其中，标准的温度传感器的精度高于±0.1℃。

针对四线制热电阻，在计算得到每两端之间的电阻值且确定四线制热电阻满足连续性后，基于以下公式计算得到四线制热电阻的理论电阻值：

R’＝(R_{AD<\/sub>+R_{BC<\/sub>-R_{AB<\/sub>-R_{CD<\/sub>)\/2}}}}

其中，R’表示理论电阻值，R_{AD<\/sub>表示A端和D端之间的电阻值，R_{BC<\/sub>表示B 端和C端之间的电阻值，R _{AB<\/sub>表示A端和B端之间的电阻值，R_{CD<\/sub>表示C端和D端之间的电阻值。}}}}

根据四线制热电阻的理论电阻值，计算温度值，并基于以下公式对四线制热电阻进行校验：

e(t)≤0.3℃+0.005|t|

其中，t表示基准温度，e(t)表示四线制热电阻这一温度传感器测量得到的温度值与基准温度之间差值的绝对值。

若e(t)小于等于0.3℃+0.005|t|，则校验四线制热电阻合格。

针对三线制热电阻，进行校验的方式与四线制热电阻的校验方式类似，不同之处在于计算得到三线制热电阻的理论电阻值的公式为：

R”＝(R_{BC<\/sub>+R_{BD<\/sub>)\/2－R_CD<\/sub>}}

针对热电偶进行校验的方式为测量得到的热电偶两端的毫伏电压值，计算出温度值，与基准温度之间的差值的绝对值e(t)作为校验结果的判断数据，校验准则为：

K型：e(t)≤±2.5℃(量程＜333℃)；e(t)≤±0.75％×满量程(量程≥333℃)；

T型：e(t)≤±0.1℃(量程＜333℃)；e(t)≤±0.75％×满量程(量程≥333℃)。

可选地，本实施例中检测装置还提供了对定值检查功能，定值检查主要针对的是开关类温度仪表，开关类温度仪表输出的为干节点信号；

所述检测装置还包括：

与控制器2连接的IO调理电路7；

与IO调理电路7连接，设置在箱体1上用于连接干节点的第三接口8，以确定所述干节点是否导通。

可选地，本实施例中第三接口8为两个接口，用于连接两个通道的干节点，每个通道的干节点的触点电压为30V，触点电流为1A。

通过箱体1上的第三接口8实现开关类温度仪表与本实施例中检测装置之间的连接，并通过箱体1内的IO调理电路7接收到开关类温度仪表输出的干节点信号。

控制器2根据IO调理电路7接收到的干节点信号，确定开关类温度仪表是否打开，并在确定开关类温度仪表打开后，自动记录开关类温度仪表打开动作时的温度。

可选地，本实施例中检测装置还包括：

一端与控制器2连接，另一端与上位机9连接，设置在箱体1上的网络接口 10，用于接收上位机9发送的操作命令以及向上位机9发送响应所述操作命令后的数据。

本实施例中检测装置还与上位机9连接，用于接收上位机9发送的操作命令，并向上位机9发送响应所述操作命令后的数据。

上位机9具有可视化的人机交互界面，可进行各种交互操作。

操作命令包括连续性检查、校验、定值检查，检测装置在接收到上位机9 发送的操作命令后，根据接收到的操作命令执行对应的操作，以实现连续性检查、校验、定值检查。

以对四线制热电阻连续性检查为例，检测装置检测到AB两个端口间的电阻，AC两个端口间的电阻，AD两个端口间的电阻，BC两个端口间的电阻， BD两个端口间的电阻，CD两个端口间的电阻后，可以将上述6个电阻值发送至上位机9中，并利用上位机9完成对检测到数据的计算以确定是否满足连续性。并可以在上位机9的人机交互界面上显示检测装置发送的数据，且可以回放历史数据。还可以通过上位机9生成检测报告，如根据连续性检查结果生成检测报告。

当然，也可以在检测装置的控制器2内完成对检测到数据的计算以确定是否满足连续性。

可选地，本实施例中检测装置的箱体上还设置有USB接口11，USB接口11 与箱体内部的控制器2连接，并在USB接口连接外部存储设备后，将检测装置响应上位机发送的操作指令后得到的数据存储至外部存储设备中，以备份数据。

本实施例中检测装置可以对获取到的数据配置存储方式，存储方式可以为自动存储在检测装置的内存空间内，还可以为将获取到的数据发送至上位机存储。

为了保证本实施例中检测装置的各个功能部件的正常运行，检测装置还可以包括与各个功能部件分别连接的供电模块12，以为各个功能部件供电。可选地，供电模块12为锂电池，锂电池容量为12V\/20Ah。

为了保证充足的电量，本实施例中检测装置的箱体1上还设置有供电接口 13，与供电模块12连接，在供电接口13连接外接电源后为供电模块12充电。

可选地，本实施例中检测装置还包括：

与控制器2连接的显示单元14，用于显示测量得到的数据，如在连续性检查的过程中，显示检测到的四线制热电阻每两端之间的电阻值、根据电阻值确定的连续性检查结果；在校验过程中，显示检验结果；在定值检查过程中，显示干节点的导通结果。且通过显示单元14还可以显示供电模块12的当前电量，并且在利用外接电源对供电模块12充电过程中可以实时查看到充电进度。

显示单元14可以为触摸屏。

综上，由于可以利用本实用新型实现了对温度传感器是否满足连续性的自动检查，而不需要手动测量电阻并完成是否满足连续性的判断，避免了人为因素对检查结果的影响，提高了检查结果的准确性。且若温度传感器为四线制热电阻，只要将四线制热电阻连接至检测装置，即可自动完成对四线制热电阻每两端之间电阻值的测量，而不需要手动分别去测量四线制热电阻每两端之间的电阻值。降低了工作量，尤其对于需要对大量温度传感器的连续性进行检查的场合，可以显著提高工作效率。同时，可以提供对温度传感器的校验以及对开关类温度仪表的定值检查功能，在多个场景下都可以采用本实施例公开的检测装置。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

设计图

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