[發明專利]一種電工鋼連續鐵損測量裝置及方法

有效

• 申請號: 201310746247.3
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103728501A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 林安利;張志高;范雯;侯瑞芬;賀建;王京平;戴璐
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

1.一種電工鋼連續鐵損測量裝置，其特征在于，包括主測量儀器和測量線框；

所述主測量儀器，其與所述測量線框連接，用于接收和處理所述測量線框采集的次級電壓信號和初級電流信號，并對所述測量線框進行勵磁控制和直流磁場補償；

所述測量線框，其與所述主測量儀器連接，用于采集次級電壓信號和初級電流信號，并將采集的信號傳輸給所述主測量儀器，還用于通過所述主測量儀器的勵磁控制實現對硅鋼片的交流磁化。

2.根據權利要求1所述的電工鋼連續鐵損測量裝置，其特征在于，所述主測量儀器包括信號分析單元、信號同步控制單元、功放單元、直流磁場補償單元、上位機系統和在線校準核查系統；

所述信號分析單元，其連接信號同步控制單元、功放單元、在線校準核查系統和測量線框，用于對所述測量線框傳輸的次級電壓信號和初級電流信號進行測量分析，獲得硅鋼片信號，并將硅鋼片信號傳輸給所述信號同步控制單元;還用于進行次級電壓正弦反饋處理，獲得工頻正弦信號與次級電壓信號的波形差值信號，再將工頻正弦信號與波形差值信號疊加后傳輸給所述功放單元;

所述信號同步控制單元，其連接信號分析單元、上位機系統和在線核查校準系統，用于接收所述上位機系統傳輸的測量參數要求、所述信號分析單元傳輸的硅鋼片信號以及對硅鋼片進行測量獲得的厚度信號、張力信號、溫度信號及長度信號，對接收的信號進行同步處理及計算，并將計算結果輸出至上位機系統；

所述功放單元，其連接信號分析單元和測量線框，用于對從所述信號分析單元接收的信號進行功放處理，并利用功放處理后的信號來驅動所述測量線框對硅鋼片的交流磁化；

所述直流磁場補償單元，其連接所述測量線框，用于在所述測量線框的補償線圈內產生直流磁場，實現對測量線框的直流磁場補償；

所述上位機系統，其連接信號同步控制單元，用于輸入測量參數要求和存儲計算結果；

所述在線校準核查系統，其連接信號分析單元和信號同步控制單元，用于對電工鋼連續鐵損裝置進行在線校準和核查。

3.根據權利要求2所述的電工鋼連續鐵損測量裝置，其特征在于，所述信號分析單元包括第一多路模數轉換器、現場可編程門陣列FPGA、第一微處理器、第一多路數模轉換器和次級電壓正弦反饋電路；

所述第一多路模數轉換器，用于將次級電壓信號和初級電流信號轉換成數字量，并將轉換后的次級電壓信號及初級電流信號傳輸給FPGA；

所述FPGA，用于對次級電壓信號和初級電流信號的數字量進行實時計算，并將次級電壓信號、初級電流信號和實時計算獲得的硅鋼片信號傳輸給所述第一微處理器；

所述第一微處理器，用于實時讀取和處理所述FPGA傳輸的硅鋼片信號，并將讀取和處理的硅鋼片信號傳輸給所述多路數模轉換器；

所述第一多路數模轉換器，用于將所述第一微處理器傳輸的硅鋼片信號轉換成模擬量并輸出給所述信號同步控制單元;

所述次級電壓正弦反饋電路，其用于產生工頻正弦信號和接收次級電壓信號，并分別測量次級電壓信號和工頻正弦信號的相位，再對次級電壓信號進行移相處理，獲得與工頻正弦信號相位相同的信號，再將工頻正弦信號與移相后的次級電壓信號之間的波形差值放大后，疊加在工頻正弦信號上，并輸出給所述功放單元。

4.根據權利要求2所述的電工鋼連續鐵損測量裝置，其特征在于，所述信號同步控制單元包括信號隔離放大器、信號同步模塊、第二多路模數轉換器、第二微處理器和第二多路數模轉換器；

所述信號隔離放大器，用于接收和隔離厚度信號、張力信號和溫度信號，并將隔離后的信號傳輸給第二多路模數轉換器；

所述信號同步模塊，用于接收增量編碼器信號和焊點信號，并將增量編碼器信號和焊點信號進行同步處理，獲得長度信號，并傳輸給第二多路模數轉換器；

所述第二多路模數轉換器，用于接收厚度信號、張力信號、溫度信號、長度信號，并同時接收所述信號分析單元的硅鋼片信號，將接收的所有信號轉換成數字量，并傳輸給所述第二微處理器；

所述第二微處理器，其用于根據接收的多路數字量，計算出信號源調節信號、厚度偏差信號、速度信號和厚度信號，并同時計算出磁感信號或比總損耗信號，再將計算出的信號傳輸給所述多路數模轉換器；

所述第二多路數模轉換器，其用于將所述第二微處理器計算出的信號轉換成模擬量輸出。