專利名稱：便攜式六氟化硫檢漏儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氣體檢漏儀，特別涉及一種便攜式六氟化硫檢漏儀。
背景技術：
在眾多電器設備中，高壓斷路器的生產工藝最先進，技術要求最高，屬于電器行業(yè)的龍頭產品。高壓斷路器可分為真空斷路器和六氟化硫(簡稱SF6)斷路器。高壓斷路器在分斷過程中產生的高壓電弧，會燒蝕斷路器材料，影響斷路器的性能。SF6具有卓越的電絕緣性和滅弧性能。相同條件下，其絕緣能力為空氣、氮氣的2. 5倍以上，滅弧能力為空氣的 100倍，而且氣體壓力越大，絕緣性能越增高。因此，SF6的應用范圍幾乎貫穿中壓、高壓及特高壓電器設備。在中壓范圍內，真空斷路器的應用相對廣泛，部分取代了 SF6斷路器，但 SF6斷路器因其開斷時的電壓過低，故仍然具有可取性，而在高壓和特高壓范圍，SF6仍然是作為介質的唯一選擇。隨著電器設備技術的不斷進步，性能優(yōu)良的SF6斷路器設備已被廣泛應用于各供電公司及相關行業(yè)。但隨之而來，由于產品制造質量、運行損耗、安裝不當?shù)纫蛩卦斐傻腟F6斷路器設備漏氣問題也日益顯露。如果斷路器中的SF6氣體泄漏，空氣混入斷路器，不但會使斷路器在分斷的過程中產生的電弧，導致斷路器的損毀，而且摻有雜質的SF6氣體有一定的毒性，會造成安全隱患，同時SF6氣體作為一種溫室效應氣體，一旦泄漏，將會污染環(huán)境。因此，準確定位漏點和控制消除漏點是高壓斷路器檢測、維護工作的重點，而精確、高效的六氟化硫檢漏儀勢必不可少的。目前，市場上SF6檢漏儀根據種類和型號的不同，價格從數(shù)千元到數(shù)萬元不等。最先進的應用激光光聲光譜檢測技術的檢漏儀價格甚至高達幾十萬。如最先進的紅外檢漏儀，其靜態(tài)靈敏度雖然很高，但靜態(tài)靈敏度是不考慮檢漏儀的響應時間也不考慮周圍環(huán)境各種干擾氣體的影響的靈敏度。實際在現(xiàn)場測量 SF6泄漏時，檢漏儀的探頭是移動的，速度大約在1厘米/秒-3厘米/秒。正常情況下泄漏點周圍SF6氣體的濃度是呈梯度分布的。因此在現(xiàn)實工業(yè)應用中，如何提高檢漏儀的動態(tài)靈敏度是真正的使用價值所在，并且還要能引導檢測者移向濃度高的方向，從而快速定位找到泄漏點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于為了現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種成本低、動態(tài)響應好，且能引導檢測者快速定位找到泄漏點的便攜式六氟化硫檢漏儀。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種便攜式六氟化硫檢漏儀，其特征在于所述便攜式六氟化硫檢漏儀包括探頭、逆變及升壓電路、信號放大電路、數(shù)據處理電路及聲光報警電路，所述逆變及升壓電路將直流電源變換成脈沖高壓輸出至探頭，所述探頭的輸出與信號放大電路連接，所述數(shù)據處理電路中包括記憶單元和比較器，所述信號放大電路將測得的實時六氟化硫信號輸出到比較器，所述比較器將測得的實時六氟化硫信號值與記憶單元中存儲的值進行比較，如實時值大于存儲值則將實時值存入記憶單元并控制聲光報警電路報警，如實時值不大于存儲值則保持記憶單元不變并控制聲光報警電路關閉報警。
與現(xiàn)有技術相比，本便攜式六氟化硫檢漏儀中使用高壓電暈感測器，通過在傳感器中的金屬絲產生脈沖高壓連續(xù)放電，利用SF6氣體的高度絕緣特性，當SF6氣體吸入傳感器時，會抑制空氣的電離，改變電暈電場強度，通過采集電信號變化的幅度，就可以確定空氣中SF6的濃度，對SF6有極高的感應，因此動態(tài)響應好；此外由于本便攜式六氟化硫檢漏儀的數(shù)據處理電路中包括了記憶單元和比較器，并且比較器將測得的實時六氟化硫信號值與記憶單元中存儲的值進行比較，只有當實時值大于存儲值則將實時值存入記憶單元并控制聲光報警電路報警，因此可以引導檢測者移向六氟化硫濃度高的方向，從而快速找到泄漏點ο下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。


圖1為本發(fā)明具體實施例外觀結構示意圖； 圖2為逆變及升壓電路具體實施例電原理圖； 圖3為數(shù)據處理電路具體實施例電原理圖4為信號放大電路具體實施例電原理圖； 圖5-6為聲光報警電路具體實施例電原理圖； 圖7為顯示電路具體實施例電原理圖； 圖8為本發(fā)明具體實施例電子線路原理框圖。
具體實施例方式如圖1所示，便攜式六氟化硫檢漏儀設有一個外殼1和探頭桿2，探頭安裝在探頭桿2中，并通過導線與外殼中的電子線路連接。外殼1上設有顯示窗10，內部設有電子線路。如圖7示，電子線路包括逆變及升壓電路、信號放大電路、數(shù)據處理電路及聲光報警電路，逆變及升壓電路將直流電源變換成脈沖高壓輸出至探頭，所述探頭的輸出與信號放大電路連接。本具體實施例中，逆變及升壓電路由恒流源、正反饋和變壓升壓電路組成，如圖 2所示，三極管Q2與線圈L2串聯(lián)在三級管Ql的集電極和電源正極之間，電阻R2和二極管 LEDl的串聯(lián)支路并聯(lián)在限流電阻Rl和穩(wěn)壓管D5串聯(lián)支路中的限流電阻Rl上，三極管Q2 的基極與電阻R2和二極管LEDl的連接點連接為三極管Q2的基極提供一個恒定的電壓構成恒流源，三級管Ql的發(fā)射極接電源地，三級管Ql的基極與發(fā)射極之間并聯(lián)有電容Cl及電阻R5和二極管Dl的串聯(lián)支路，三級管Ql的基極與穩(wěn)壓管D5之間連接有電阻R3、電阻R4 和線圈Ll的串聯(lián)支路，電感L3與電阻R6、二極管D2-4的串聯(lián)支路與電容C2并聯(lián)后再與電阻R8串聯(lián)，然后再與探頭及電阻R9并聯(lián)，其中電感Li、電感L2和電感L3繞在同一磁芯上，電感Ll成正反饋，電感L3形成升壓。如圖4所示，信號放大電路以運算放大器Ul為核心組成的反相放大器構成，所述運算放大器Ul的同相輸入端連接有由分壓電阻RlO和Rll 分壓后得到的參考電平，從探頭輸出的檢測信號經過電阻R12從運算放大器Ul的反相輸入端輸入。其工作原理是電阻RlO和Rll對電源電壓進行分壓，使Rll上的電壓大概在2伏左右，當傳感器未接觸到SF6氣體時，A端的電壓約為3-4伏，反相端放大大于同相端，疊加后其輸出為負；若有SF6進入，隨著SF6的濃度增加，則A端的電壓也隨之減小，當同相端放大大于反相端時，則輸出為正，其差值越大，輸出的值也越大。
如圖3所示，本具體實施例中，比較器由運算放大器U4及電容C7和電阻R22構成的反饋支路組成的比例放大器構成，運算放大器U2的反相輸入端與輸出端連接組成的第一跟隨器經過電阻R19與運算放大器Ul的同相輸入端連接將經過放大后的實時信號輸入至比較器；運算放大器U3的反相輸入端與輸出端連接組成的第二跟隨器的輸出端經過電阻R21與運算放大器Ul的反相輸入端連接，第二跟隨器的反相輸入端與電源地之間連接有電阻R18和保持電容C6構成記憶單元，信號放大電路輸出端即運算放大器Ul的輸出端與保持電容C6之間設有開關J1。當B端輸入為負時，運算放大器U2和U3的輸出都為負，三極管Ql和Q2截止，c端沒有輸出；當B端輸入為正時，運放U2和U3的輸出為正，則三極管 Q3和Q4導通，D端有輸出，并驅動后面的電路產生報警信號。在此時按下按鍵J1，則電容器C6充電，b端形成與B端相等的穩(wěn)定電壓，相當于將B端的電壓記憶下來；當B端有新的信號進來的時候，則通過運放U4，將此時的輸入與B端記憶下來的電壓進行比較，只有當此時的輸入比B端記憶下來的電壓大時，三極管Ql和Q2才會導通，產生報警。當然，運算放大器U4的兩個輸入端也可以互換，換過后只是其輸出的電平與原來相反。聲光報警電路包括驅動部分和由555時基及其外圍元件組成的電平控制振蕩電路構成，輸出驅動蜂鳴器和發(fā)光二極管發(fā)出聲光報警信號。為了能同時準確地知道現(xiàn)場的六氟化硫實時濃度，本便攜式六氟化硫檢漏儀還可以設有數(shù)值顯示單元，如圖7所示，顯示單元包括以AD轉換集成電路和微處理單片機及其外圍元件，AD轉換集成電路選用ADC0809，微處理單片機選用AT 89C51，探頭輸出與AD轉換集成電路連接，微處理單片機選用AT 89C51的數(shù)據輸出口與顯示屏微處理單片機選用AT 89C51連接，微處理單片機選用AT 89C51可選用液晶顯示屏。便攜式六氟化硫檢漏儀在經過一段時間使用后，探頭的靈敏度會有所降低，為了延長其實用壽命，本發(fā)明中在正反饋振蕩電路的反饋支路中串聯(lián)有電位器，調節(jié)探頭靈敏度。如圖2所示，在反饋支路中串聯(lián)電位器R7，電位器R7可選用數(shù)字電位器，這樣通過改變電位器R7的電阻值來調節(jié)采樣電阻R9上分到的電壓，即可以達到調節(jié)探頭的靈敏度的目的。
權利要求
1.一種便攜式六氟化硫檢漏儀，其特征在于所述便攜式六氟化硫檢漏儀包括探頭、逆變及升壓電路、信號放大電路、數(shù)據處理電路及聲光報警電路，所述逆變及升壓電路將直流電源變換成脈沖高壓輸出至探頭，所述探頭的輸出與信號放大電路連接，所述數(shù)據處理電路中包括記憶單元和比較器，所述信號放大電路將測得的實時六氟化硫信號輸出到比較器，所述比較器將測得的實時六氟化硫信號值與記憶單元中存儲的值進行比較，如實時值大于存儲值則將實時值存入記憶單元并控制聲光報警電路報警，如實時值不大于存儲值則保持記憶單元不變并控制聲光報警電路關閉報警。
2.根據權利要求1所述的便攜式六氟化硫檢漏儀，其特征在于所述比較器由一個運算放大器及外圍元件組成的比例放大器構成，所述比例放大器的一個輸入端與由一個運算放大器組成的第一跟隨器的輸出端連接，第一跟隨器的輸入端與信號放大電路輸出端連接；所述比例放大器的另一個輸入端與由另一個運算放大器組成的第二跟隨器的輸出端連接，第二跟隨器的輸入端與電源地之間連接有保持電容構成所述記憶單元，所述信號放大電路輸出端與保持電容之間設有開關。
3.根據權利要求1或2所述的便攜式六氟化硫檢漏儀，其特征在于還設有顯示單元， 所述顯示單元顯示實時檢測值。
4.根據權利要求1或2所述的便攜式六氟化硫檢漏儀，其特征在于所述逆變及升壓電路由恒流源、正反饋振蕩電路和變壓升壓電路組成。
5.根據權利要求4所述的便攜式六氟化硫檢漏儀，其特征在于所述正反饋振蕩電路的反饋支路中串聯(lián)有電位器，調節(jié)探頭靈敏度。
6.根據權利要求1或2所述的便攜式六氟化硫檢漏儀，其特征在于所述信號放大電路以運算放大器為核心組成的反相放大器構成，所述反相放大器的同相輸入端連接有一參考電平，檢測信號從反相放大器的反相輸入端輸入。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種便攜式六氟化硫檢漏儀。檢漏儀包括探頭、逆變及升壓電路、信號放大電路、數(shù)據處理電路及聲光報警電路，所述數(shù)據處理電路中包括記憶單元和比較器。由于本便攜式六氟化硫檢漏儀的數(shù)據處理電路中包括了記憶單元和比較器，并且比較器將測得的實時六氟化硫信號值與記憶單元中存儲的值進行比較，只有當實時值大于存儲值則將實時值存入記憶單元并控制聲光報警電路報警，因此可以引導檢測者移向六氟化硫濃度高的方向，從而快速找到泄漏點。
文檔編號G01M3/16GK102243128SQ20111009068
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權日2011年4月12日
發(fā)明者凌榮耀, 朱翔鷗, 李愛飛, 汪澤煌, 沈丹萍, 潘益斌, 胡靜 申請人:溫州大學