CN112419850A - 一种检测信号仿真教学实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种检测信号仿真教学实验装置，包括实验台、比较器、报警器、信号发生器、放置座、仪器以及电路切换机构，信号发生器、放置座以及仪器的数量相同，电路切换机构包括设置在两个放置座之间的金属刀片、第一触头以及第二触头，将仪器从放置座上取走后，电路切换机构会自动切换到与仪器对应的信号发生器，而比较器可以接收信号发生器以及仪器的输出，并进行对比判断，若两者结果不同，比较器会控制报警器报警，以提示使用者并没有正确操作仪器，从而使用者可以重新操作仪器进行检测，提高使用者实地使用仪器仪表的技能。

Description

一种检测信号仿真教学实验装置

技术领域

本发明涉及电气实验教学技术领域，特别涉及一种检测信号仿真教学实验装置。

背景技术

当前变电站仪器仪表的使用培训基本都仅限于使用方法的培训，实战培训条件不足，培训效果也较差，部分电网培训中心会设置有培训室供培训人员实际接触仪器仪表进行培训，然而该种培训室内的一种培训设备只针对一种仪器来使用，导致实际的培训成本较高，并且培训人员在培训完成后很好会将仪器放回到原位，导致培训室内的工作人员在培训结束后需要整理仪器进行归位，增加工作人员的劳动强度。

发明内容

鉴以此，本发明提出一种检测信号仿真教学实验装置，可以对多种信号进行模拟，从而可以供培训人员实地操作不同的仪器进行不同的培训，减少使用成本。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种检测信号仿真教学实验装置，包括实验台、比较器、报警器、信号发生器、放置座、仪器以及电路切换机构，所述信号发生器、比较器设置在实验台内部，所述放置座从实验台上表面伸入到实验台内部，并通过弹簧与实验台内部底面连接，所述仪器设置在放置座上表面；所述电路切换机构设置在实验台内部，其包括设置在两个放置座之间的金属刀片、第一触头以及第二触头，所述金属刀片底部与实验台内壁铰接，铰接处设置有复位机构并位于第一触头和第二触头之间，所述金属刀片与市电连接，所述第一触头以及第二触头分别与不同的信号发生器电连接；所述放置座底面设置有连接杆，所述连接杆远离放置座的一端设置有金属部，所述实验台内设置有通电线圈，所述连接杆穿过通电线圈；所述放置座位于实验台内部的外壁上设置有连接端，所述连接端与信号发生器的输出端电连接，所述仪器通过连接线与连接端可拆卸连接；所述比较器分别与报警器、信号发生器以及仪器电连接。

优选的，所述金属刀片底部一侧设置有转轴，所述实验台内壁设置有凹槽，所述转轴***到凹槽中，所述复位机构为扭簧，所述扭簧设置在转轴上。

优选的，所述实验台内壁设置有弱磁条，所述金属刀片与弱磁条接触。

优选的，所述放置座侧面设置有限位板，所述限位板距离实验台内部顶面的距离等于金属部顶端距离通电线圈顶端的距离。

优选的，还包括上位机，所述上位机设置在实验台上表面，并与比较器电连接。

优选的，还包括非接触式红外测温仪以及设置在实验台内的发热丝和接触式温度传感器，所述发热丝与市电连接，所述接触式温度传感器的感温触头与发热丝接触，所述非接触式红外测温仪设置在实验台上，所述比较器分别与非接触式红外测温仪以及接触式温度传感器电连接。

优选的，所述实验台上设置有开口，所述开口内部设置有支撑架，所述发热器设置在支撑架中，所述支撑架底部设置有电动推杆。

优选的，所述实验台内部还设置有冷却筒，所述电动推杆以及支撑架设置在冷却筒中，所述冷却筒外壁对称设置有冷却风扇。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种检测信号仿真教学实验装置，实验台内部设置有若干个不同的信号发生器，同时在实验台上设置了放置座，用于放置不同类型的仪器，当培训人员将仪器从放置座上取下时，可以自动切换到与该仪器对应的信号发生器，比较器对比信号发生器以及仪器检测的信号，若培训人员错误操作仪器的话，信号发生器与仪器检测的信号不同，比较器会控制报警器发生警报，提示培训人员重新操作仪器进行实验，从而可以为培训人员提供实地的培训操作，提高培训人员的仪器操作技能，同时只有培训人员将仪器放回到放置座上，才可以使用另一个仪器，提高培训人员的仪器整理意识，降低工作人员的工作强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种检测信号仿真教学实验装置的结构示意图；

图2为本发明的一种检测信号仿真教学实验装置的金属刀片与实验台的连接结构示意图；

图3为本发明的一种检测信号仿真教学实验装置的电路原理图；

图中，1为实验台，2为比较器，3为报警器，4为信号发生器，5为放置座，6为仪器，7为弹簧，8为金属刀片，9为第一触头，10为第二触头，11为连接杆，12为金属部，13为通电线圈，14为连接端，15为转轴，16为凹槽，17为扭簧，18为弱磁条，19为限位板，20为上位机，21为非接触式红外测温仪，22为发热丝，23为接触式温度传感器，24为开口，25为支撑架，26为电动推杆，27为冷却筒，28为冷却风扇。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1至图3，本发明提供的一种检测信号仿真教学实验装置，包括实验台1、比较器2、报警器3、信号发生器4、放置座5、仪器6以及电路切换机构，所述信号发生器4、比较器2设置在实验台1内部，所述放置座5从实验台1上表面伸入到实验台1内部，并通过弹簧7与实验台1内部底面连接，所述仪器6设置在放置座5上表面；所述电路切换机构设置在实验台1内部，其包括设置在两个放置座5之间的金属刀片8、第一触头9以及第二触头10，所述金属刀片8底部与实验台1内壁铰接，铰接处设置有复位机构并位于第一触头9和第二触头10之间，所述金属刀片8与市电连接，所述第一触头9以及第二触头10分别与不同的信号发生器4电连接；所述放置座5底面设置有连接杆11，所述连接杆11远离放置座5的一端设置有金属部12，所述实验台1内设置有通电线圈13，所述连接杆11穿过通电线圈13；所述放置座5位于实验台1内部的外壁上设置有连接端14，所述连接端14与信号发生器4的输出端电连接，所述仪器6通过连接线与连接端14可拆卸连接；所述比较器2分别与报警器3、信号发生器4以及仪器6电连接。

本发明的一种检测信号仿真教学实验装置，用于为培训人员提供多种不同电气仪器仪表的培训，放置座5以及信号发生器4的数量为偶数，培训人员在进行培训时，可以选择想要了解的仪器6后，将仪器6从放置座5上取下，装置会自动切换到对应的信号发生器4，并使该信号发生器4通电，信号发生器4产生的信号可以发送给比较器2，作为比较器2的一个输入，而培训人员可以操作仪器6后采集信号发生器4的输入，并将采集的信号发送的比较器2，作为比较器2的另一个输入，若比较器2的两个输入相同，则说明培训人员对于仪器6的操作是正确的，若比较器2的两个输入不同，则说明培训人员错误操作仪器6，此时比较器2控制报警器3发出警报，以提示培训人员，从而培训人员可以重新操作仪器6，提高培训人员对于仪器6的实地操作技能。

为了降低培训的成本，本发明集成了多个不同信号的仿真实验，而信号发生器4、放置座5以及仪器6的数量同样都是偶数个，每一个仪器6对应一个信号发生器4，在两个放置座5之间设置了电路切换机构，当拿起放置座5上的仪器6时，可以自动切换到该仪器6对应的信号发生器4上，从而信号发生器4可以通电并发送所产生的信号给比较器2，比较器2对比信号发生器4与仪器6的输入来判断培训人员是否正确操作仪器6。

当培训人员将仪器6从放置座5上取下时，在弹簧7的作用下，放置座5会向上弹出，并带动位于其底部的连接杆11向上移动，使得连接杆11底部的金属部12上升到通电线圈13内，从而在电磁感应作用下，通电线圈13会产生磁性，并吸引位于其一侧的金属刀片8，使金属刀片8与第一触头9或第二触头10接触，从而可以连通对应的信号发生器4，使对应的信号发生器4接通电源，从而信号发生器4可以将信号源发送到比较器2中，而放置座5在向上弹出时，其侧壁设置的连接端14也会移动到实验台1外部，此时培训人员可以通过连接线将仪器6与连接端14连接，通过调节仪器6的量程以及检测模式后，仪器6会获取相应的检测信号，并发送给比较器2，比较器2比较两个输入是否相同，并判断是否发出警报。

而当培训人员完成其中一个仪器6的培训后，需要将仪器6放回到放置座5上，才可以进行下一个仪器6的培训，当仪器6归位到放置座5上后，在重力作用下，放置座5向下移动，使得金属部12离开通电线圈13，通电线圈13失去磁性后，在复位机构的作用下，金属刀片8会回位到初始位置，并离开第一触头9或第二触头10，从而可以切断对应信号发生器4的供电。

本发明的两个放置座5、两个信号发生器4、两个仪器6以及一个电路切换机构可以作为一组，通过设置若干组可以实现对不同信号的仿真实验，对于信号发生器4而言，其可以包括局部放电信号发生器、直流电压信号发生器、直流电流信号发生器、交流电压信号发生器、交流电流信号发生器等等。

优选的，所述金属刀片8底部一侧设置有转轴15，所述实验台1内壁设置有凹槽16，所述转轴15***到凹槽16中，所述复位机构为扭簧17，所述扭簧17设置在转轴15上，所述实验台1内壁设置有弱磁条18，所述金属刀片8与弱磁条18接触。

金属刀片8在受到磁力或者扭簧17的弹力时，其一侧设置的转轴15会绕着凹槽16进行转动，而所设置的弱磁条18可以对金属刀片8进行磁吸，使得金属刀片8复位到原始的竖直状态，金属部12移动到通电线圈13内时，通电线圈13所产生磁力会大于弱磁条18的磁力加上扭簧17的弹力，所以可以将金属刀片8吸引到一侧与第一触头9或第二触头10接触。

优选的，所述放置座5侧面设置有限位板19，所述限位板19距离实验台1内部顶面的距离等于金属部12顶端距离通电线圈13顶端的距离。

通过所设置的限位板19可以防止放置座5过度向上移动，而当限位板19与实验台1顶壁接触时，金属部12可以正好穿入到通电线圈13中，保证通电线圈13产生的磁性最大。

优选的，还包括上位机20，所述上位机20设置在实验台1上表面，并与比较器2电连接。

通过上位机20可以对信号发生器4的输出以及仪器6的输出进行数值显示，当两者出现差异时，培训人员可以通过数值显示来判断仪器6操作所存在的问题。

优选的，还包括非接触式红外测温仪21以及设置在实验台1内的发热丝22和接触式温度传感器23，所述发热丝22与市电连接，所述接触式温度传感器23的感温触头与发热丝22接触，所述非接触式红外测温仪21设置在实验台1上，所述比较器2分别与非接触式红外测温仪21以及接触式温度传感器23电连接。

本发明还设置了发热信号的仿真实验，发热丝22进行发热后，通过设置的接触式温度传感器23采集发热丝22温度信息并发送给比较器2，培训人员可以通过非接触式红外测温仪21采集发热丝22的温度后输送给比较器2，由比较器2对比两个温度信息，若温度信息不匹配，则控制报警器3报警。

优选的，所述实验台1上设置有开口24，所述开口24内部设置有支撑架25，所述发热器设置在支撑架25中，所述支撑架25底部设置有电动推杆26。

在进行发热信号仿真教学时，通过电动推杆26带动支撑架25向上移动，支撑架25可以带动发热丝22从开口24移动到实验台1外部，从而可以对发热丝22进行温度信号的采集。

优选的，所述实验台1内部还设置有冷却筒27，所述电动推杆26以及支撑架25设置在冷却筒27中，所述冷却筒27外壁对称设置有冷却风扇28。

为了防止发热丝22余温对实验台1内部的元器件造成高温烘烤损坏，在实验台1内部设置了冷却筒27，将支撑架25以及发热丝22移动到冷却筒27内部后，通过冷却筒27外表面设置的冷却风扇28可以对发热丝22进行降温。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (8)

1.一种检测信号仿真教学实验装置，其特征在于，包括实验台、比较器、报警器、信号发生器、放置座、仪器以及电路切换机构，所述信号发生器、比较器设置在实验台内部，所述放置座从实验台上表面伸入到实验台内部，并通过弹簧与实验台内部底面连接，所述仪器设置在放置座上表面；所述电路切换机构设置在实验台内部，其包括设置在两个放置座之间的金属刀片、第一触头以及第二触头，所述金属刀片底部与实验台内壁铰接，铰接处设置有复位机构并位于第一触头和第二触头之间，所述金属刀片与市电连接，所述第一触头以及第二触头分别与不同的信号发生器电连接；所述放置座底面设置有连接杆，所述连接杆远离放置座的一端设置有金属部，所述实验台内设置有通电线圈，所述连接杆穿过通电线圈；所述放置座位于实验台内部的外壁上设置有连接端，所述连接端与信号发生器的输出端电连接，所述仪器通过连接线与连接端可拆卸连接；所述比较器分别与报警器、信号发生器以及仪器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种检测信号仿真教学实验装置，其特征在于，所述金属刀片底部一侧设置有转轴，所述实验台内壁设置有凹槽，所述转轴***到凹槽中，所述复位机构为扭簧，所述扭簧设置在转轴上。

3.根据权利要求1所述的一种检测信号仿真教学实验装置，其特征在于，所述实验台内壁设置有弱磁条，所述金属刀片与弱磁条接触。

4.根据权利要求1所述的一种检测信号仿真教学实验装置，其特征在于，所述放置座侧面设置有限位板，所述限位板距离实验台内部顶面的距离等于金属部顶端距离通电线圈顶端的距离。

5.根据权利要求1所述的一种检测信号仿真教学实验装置，其特征在于，还包括上位机，所述上位机设置在实验台上表面，并与比较器电连接。

6.根据权利要求1所述的一种检测信号仿真教学实验装置，其特征在于，还包括非接触式红外测温仪以及设置在实验台内的发热丝和接触式温度传感器，所述发热丝与市电连接，所述接触式温度传感器的感温触头与发热丝接触，所述非接触式红外测温仪设置在实验台上，所述比较器分别与非接触式红外测温仪以及接触式温度传感器电连接。

7.根据权利要求6所述的一种检测信号仿真教学实验装置，其特征在于，所述实验台上设置有开口，所述开口内部设置有支撑架，所述发热器设置在支撑架中，所述支撑架底部设置有电动推杆。

8.根据权利要求7所述的一种检测信号仿真教学实验装置，其特征在于，所述实验台内部还设置有冷却筒，所述电动推杆以及支撑架设置在冷却筒中，所述冷却筒外壁对称设置有冷却风扇。

Images