專(zhuān)利名稱(chēng)：高壓電力設(shè)備微水密度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)測(cè)儀器，更具體地說(shuō)，是應(yīng)用于高壓電力設(shè)備中對(duì)絕緣氣 體的含水量與密度進(jìn)行檢測(cè)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀器。
背景技術(shù)：
SF6 (六氟化硫)具有良好的絕緣性能和滅弧性能，現(xiàn)階段被廣泛應(yīng)用于高壓電氣 設(shè)備中，在正常工況下，是較為理想的絕緣及滅弧介質(zhì)。影響SF6氣體絕緣及滅弧性能的關(guān) 健在于其工作氣體中水分含量與氣體密度的高低，如果SF6氣體中水分含量超標(biāo)或泄漏導(dǎo) 致密度下降，高壓電氣設(shè)備就存在安全隱患甚至導(dǎo)致事故發(fā)生。因此對(duì)高壓電氣設(shè)備中SF6 氣體水分含量和密度的監(jiān)測(cè)一直是電力行業(yè)安全的重要組成部分。為了監(jiān)測(cè)高壓電力設(shè)備中SF6氣體的水分含量與氣體密度，目前主要采用濕度、 壓力、溫度變送器簡(jiǎn)單組合后傳送或單一變送器傳送的方式，傳送過(guò)程中容易受高頻信號(hào) 干擾，數(shù)據(jù)傳送不穩(wěn)定；由于電力設(shè)備大多安裝在室外，設(shè)備運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的震動(dòng)，因 此監(jiān)測(cè)儀器的防水防震要求對(duì)儀器性能影響至關(guān)重要，目前市場(chǎng)上微水密度監(jiān)測(cè)儀多數(shù)采 用變送器直接組合方式，傳送電路沒(méi)有相對(duì)應(yīng)的抗震防水設(shè)置，對(duì)防震防水效果不佳。
發(fā)明內(nèi)容由于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提出一種新型抗電磁干擾、 穩(wěn)定輸送、抗震防水的高壓電力設(shè)備微水密度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀器，其可有效解決現(xiàn)有技術(shù)存在 的上述問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出一種高壓電力設(shè)備微水密度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀器，包 括安裝在閥體上的濕度傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器和歸一化濾波處理電路裝置及一 保護(hù)蓋和分離式出線(xiàn)盒，所述濕度傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的輸出端分別與所述歸 一化濾波處理電路裝置相連，該歸一化濾波處理電路裝置輸出端與所述分離式出線(xiàn)盒的公 端連接，且所述保護(hù)蓋與閥體通過(guò)連接件相連，所述分離式出線(xiàn)盒通過(guò)連接件安裝在保護(hù)
"^n K ο作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步特征，所述歸一化濾波處理電路裝置包括依次相連的信 號(hào)調(diào)理電路、A/D采樣芯片、微處理器、RS485或CAN通訊模塊，及與該微處理器相連的數(shù)字 濾波處理電路。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步特征，所述壓力傳感器采用LM134恒流源芯片，結(jié)合 IN4004 二極管，配備兩個(gè)電阻，形成一個(gè)0. 9mA的恒流電源。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步特征，所述A/D采樣芯片通過(guò)MC1403電壓的穩(wěn)壓參考， 形成電壓基準(zhǔn)源，且與所述微處理器通過(guò)控制總線(xiàn)相連。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步特征，所述閥體與保護(hù)蓋采用螺釘連接，該螺釘內(nèi)藏于 所述閥體底部的沉孔內(nèi)。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步特征，所述歸一化濾波處理裝置與閥體間設(shè)有抗震防松墊。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步特征，所述保護(hù)蓋為方形設(shè)計(jì)，且其與所述分離式出線(xiàn) 盒通過(guò)螺釘緊固連接。由于采用以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的高壓電力設(shè)備微水密度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀器，本 實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝使用方便、能夠準(zhǔn)確穩(wěn)定的測(cè)試高壓電力設(shè)備中絕緣氣 體的含水量、密度、溫度等參數(shù)。

圖IA為本實(shí)用新型的主視圖；圖IB為本實(shí)用新型的側(cè)視圖；圖2為本實(shí)用新型中的歸一化濾波處理電路裝置的電路框圖；圖3為本實(shí)用新型中壓力傳感器的信號(hào)調(diào)理、放大、濾波電路圖；圖4為本實(shí)用新型A/D采樣電路圖；圖5為本實(shí)用新型CPU電路電路圖；圖6為本實(shí)用新型通信和接點(diǎn)輸出電路圖；圖7為本實(shí)用新型中濕度傳感器和溫度傳感器的信號(hào)調(diào)理和濾波電路圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1A、1B所示，本實(shí)用新型的一種高壓電力設(shè)備微水密度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀器，包括 安裝在閥體1上的濕度傳感器2、壓力傳感器3、溫度傳感器4和歸一化濾波處理電路裝置 6及一保護(hù)蓋5和分離式出線(xiàn)盒7，濕度傳感器2、壓力傳感器3、溫度傳感器4的輸出端分 別與歸一化濾波處理電路裝置6相連，該歸一化濾波處理電路裝置6輸出端與分離式出線(xiàn) 盒7的公端連接，且保護(hù)蓋5與閥體1通過(guò)連接件相連，分離式出線(xiàn)盒7通過(guò)連接件安裝在 保護(hù)蓋5上，本實(shí)施例中，保護(hù)蓋5采用方形設(shè)計(jì)，且其與閥體1采用內(nèi)藏式螺釘10連接， 螺釘10內(nèi)藏于閥體1底部沉孔內(nèi)，連接可靠、受力均勻、抗震防水；且歸一化處理電路裝置 6與閥體1間設(shè)有抗震放松墊8，能有效防止電力設(shè)備操作時(shí)震動(dòng)而對(duì)電路的影響；分離式 出線(xiàn)盒7公端通過(guò)螺釘緊固在保護(hù)蓋5的側(cè)面上，平面接觸，密封可靠、抗震方式，且分離式 出線(xiàn)盒操作方便簡(jiǎn)單。如圖2所示，本實(shí)用新型中的歸一化濾波處理電路裝置包括依次相連的信號(hào)調(diào)理 電路、A/D采樣芯片、微處理器、RS485或CAN通訊模塊，及與該微處理器相連的數(shù)字濾波處 理電路，且用隔離電源分別為其提供電源，濕度、壓力、溫度傳感器(圖中2、3、4)把SF6氣室 內(nèi)的水分、壓力、溫度參量轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)電信號(hào)，然后通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路，對(duì)采集的傳感器信 號(hào)進(jìn)行調(diào)理，然后將所有信號(hào)轉(zhuǎn)換為一定范圍的電壓信號(hào)，以方便識(shí)別。然后同高精度的A/ D采樣芯片把模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)，再把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)入微處理器中，計(jì)算獲得相 應(yīng)的參量，得到實(shí)際的溫度、壓力、水分等信號(hào)，再根據(jù)參量計(jì)算出SF6氣室的密度、露點(diǎn)、 ppm、報(bào)警狀態(tài)等參量，得到所有參數(shù)后，再把得到的所有參數(shù)通過(guò)歸一化，打包，通過(guò)RS485 或者CAN通訊模塊傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)；本實(shí)用新型水分采集單元采樣特定頻段濾波技術(shù)，把 采集進(jìn)入的微處理器的信號(hào)通過(guò)FFT軟件數(shù)字濾波處理電路，專(zhuān)門(mén)針對(duì)變電站的復(fù)雜電磁環(huán)境，濾除變電站的高頻、工頻磁場(chǎng)等引起的干擾，從而得到真實(shí)的低頻段電壓信號(hào)。本實(shí)用新型壓力采集單元采用恒流源供電技術(shù)，壓力傳感器采用LM134恒流源芯 片，結(jié)合IN4004 二極管，配備兩個(gè)電阻，形成一個(gè)0. 9mA的恒流電源，此電源不受環(huán)境溫度 影響，防止因溫度的變化影響電路的穩(wěn)定性，同時(shí)保證了壓力傳感器輸出的穩(wěn)定性；且本實(shí) 用新型單獨(dú)設(shè)置模擬參考電壓技術(shù)，A/D采樣芯片通過(guò)MC1403高精度電壓的穩(wěn)壓參考，形 成電壓基準(zhǔn)源，把所有進(jìn)入A/D采樣芯片的信號(hào)逐個(gè)采樣進(jìn)來(lái)，轉(zhuǎn)換為微處理器可以識(shí)別 的數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)控制總線(xiàn)，把數(shù)字信號(hào)以同步串行通信的方式傳輸給微處理器。如圖3-7所示，圖3為壓力傳感器的信號(hào)調(diào)理、放大、濾波電路，圖7為濕度傳感器 和溫度傳感器的信號(hào)調(diào)理和濾波電路。所有的上述信號(hào)，經(jīng)過(guò)調(diào)理后輸出電壓信號(hào)，進(jìn)入圖 4的A/D采樣電路，A/D采樣芯片通過(guò)MC1403高精度電壓的穩(wěn)壓參考，把所有進(jìn)入A/D采樣 芯片的信號(hào)逐個(gè)采樣進(jìn)來(lái)，轉(zhuǎn)換為微處理器可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)控制總線(xiàn)，把數(shù) 字信號(hào)以同步串行通信的方式傳輸給微處理器，如圖5所示，在微處理器CPU內(nèi)先經(jīng)過(guò)軟件 FFT濾波，濾除不需要的信號(hào)，得到穩(wěn)定真實(shí)的數(shù)據(jù)，再按照相應(yīng)的算法得的溫度、壓力、水 分等參量，在通過(guò)數(shù)學(xué)模型算法得到密度、PPM、露點(diǎn)等參量，把這些參數(shù)分別按預(yù)定好的數(shù) 據(jù)格式打包好，再組成數(shù)據(jù)包的方式，同RS485或者CAN模塊(如圖7所示)把數(shù)據(jù)傳輸給上 位計(jì)算機(jī)。但是，上述的具體實(shí)施方式
只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠 理解本專(zhuān)利，不能理解為是對(duì)本專(zhuān)利包括范圍的限制；只要是根據(jù)本專(zhuān)利所揭示精神的所 作的任何等同變更或修飾，均落入本專(zhuān)利包括的范圍。
權(quán)利要求1.一種高壓電力設(shè)備微水密度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀器，其特征在于包括安裝在閥體上的濕度 傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器和歸一化濾波處理電路裝置及一保護(hù)蓋和分離式出線(xiàn)盒， 所述濕度傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的輸出端分別與所述歸一化濾波處理電路裝置 相連，該歸一化濾波處理電路裝置輸出端與所述分離式出線(xiàn)盒的公端連接，且所述保護(hù)蓋 與閥體通過(guò)連接件相連，所述分離式出線(xiàn)盒通過(guò)連接件安裝在保護(hù)蓋上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀器，其特征在于所述歸一化濾波處理電路裝置 包括依次相連的信號(hào)調(diào)理電路、A/D采樣芯片、微處理器、RS485或CAN通訊模塊，及與該微 處理器相連的數(shù)字濾波處理電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀器，其特征在于所述壓力傳感器采用LM134恒 流源芯片，結(jié)合IN4004 二極管，配備兩個(gè)電阻，形成一個(gè)0. 9mA的恒流電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀器，其特征在于所述A/D采樣芯片通過(guò)MC1403 電壓的穩(wěn)壓參考，形成電壓基準(zhǔn)源，且與所述微處理器通過(guò)控制總線(xiàn)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀器，其特征在于所述閥體與保護(hù)蓋 采用螺釘連接，該螺釘內(nèi)藏于所述閥體底部的沉孔內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀器，其特征在于所述歸一化濾波處理裝置與閥 體間設(shè)有抗震防松墊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀器，其特征在于所述保護(hù)蓋為方形設(shè)計(jì)，且其與 所述分離式出線(xiàn)盒通過(guò)螺釘緊固連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種高壓電力設(shè)備微水密度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀器，包括安裝在閥體上的濕度傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器和歸一化濾波處理電路裝置及一保護(hù)蓋和分離式出線(xiàn)盒，濕度傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的輸出端分別與歸一化濾波處理電路裝置相連，該歸一化濾波處理電路裝置輸出端與分離式出線(xiàn)盒的公端連接，且保護(hù)蓋與閥體通過(guò)連接件相連，分離式出線(xiàn)盒通過(guò)連接件安裝在保護(hù)蓋上。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝使用方便、能夠準(zhǔn)確穩(wěn)定的測(cè)試高壓電力設(shè)備中絕緣氣體的含水量、密度、溫度等參數(shù)。
文檔編號(hào)G01N25/66GK201903491SQ201020655760
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者顧理強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海瑞青電子工程技術(shù)有限公司