本發(fā)明涉及一種主變絕緣紙中酸值智能快速測(cè)定裝置及方法。

背景技術(shù)：

主變用絕緣紙的質(zhì)量是保證主變安全運(yùn)行的最重要因素，用于固定包扎纏繞主變繞組、引線的主變絕緣紙浸漬在絕緣油中，對(duì)主變繞組、引線起到固定、絕緣保護(hù)作用，絕緣紙質(zhì)量的好壞是主變所有材料質(zhì)量的短板，主變運(yùn)行壽命主要取決于其內(nèi)部絕緣紙的老化程度。絕緣紙主要成分是纖維素，在變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，纖維素會(huì)發(fā)生高溫降解、氧化分解和酸催化水解，產(chǎn)生甲酸、乙酸和乙酰丙酸等小分子酸，這些絕緣紙中由于老化所產(chǎn)生的甲酸、乙酸和乙酰丙酸等低分子水溶性有機(jī)酸的總和稱(chēng)為絕緣紙的酸值，絕大多數(shù)小分子酸被吸附在絕緣紙中，且極易溶于水，隨著這些小分子酸的不斷增加，會(huì)不斷加劇對(duì)絕緣紙產(chǎn)生老化破壞作用，因此通過(guò)取主變絕緣紙樣品，對(duì)紙樣品中所含酸值進(jìn)行測(cè)定，就可以了解絕緣紙老化程度，對(duì)老化嚴(yán)重的絕緣紙?zhí)崆邦A(yù)警，并采取部分或全部更換、修復(fù)的措施，以保證主變的安全運(yùn)行。傳統(tǒng)絕緣紙酸值試驗(yàn)包括需預(yù)先配制標(biāo)準(zhǔn)酸、堿溶液，然后在進(jìn)行絕緣紙樣萃取液酸堿滴定過(guò)程，再將絕緣紙樣萃取液酸堿滴定計(jì)算值得出絕緣紙酸值，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程繁瑣復(fù)雜、耗工耗時(shí)，所用藥品試劑較多，急需一種能準(zhǔn)確、簡(jiǎn)捷、快速的測(cè)定方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種主變絕緣紙中酸值智能快速測(cè)定裝置及方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種主變絕緣紙中酸值智能快速測(cè)定裝置，，包括：一中央計(jì)算控制器以及分別與該中央計(jì)算控制器相連的復(fù)數(shù)個(gè)用于檢測(cè)主變絕緣紙樣品酸值的主變絕緣紙樣品酸值獲取裝置、復(fù)數(shù)個(gè)用于檢測(cè)主變絕緣紙樣品PH值的主變絕緣紙樣品PH值獲取裝置、一用于檢測(cè)待測(cè)主變絕緣紙PH值的待測(cè)主變絕緣紙PH值獲取裝置。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述主變絕緣紙樣品酸值獲取裝置包括一初級(jí)溶解單元以及次級(jí)次級(jí)滴定單元；所述初級(jí)溶解單元包括一用于溶解所述主變絕緣紙樣品的第一燒杯、設(shè)置于該第一燒杯底端外側(cè)的第一恒溫加熱裝置、出水管的出水口伸入該第一燒杯內(nèi)的第一進(jìn)水裝置、一第一攪拌棒設(shè)置于該第一燒杯內(nèi)底部的第一攪拌裝置以及進(jìn)液口延伸至該第一燒杯內(nèi)底部的進(jìn)液管；所述次級(jí)滴定單元包括一第二燒杯、一出液口伸入該第二燒杯內(nèi)的出液管、一出液口伸入該第二燒杯內(nèi)的第一滴定裝置、一出液口伸入該第二燒杯內(nèi)的第二滴定裝置以及設(shè)置于所述第二燒杯底部外側(cè)壁上的顏色傳感器；所述進(jìn)液管的出液口連接至一第一微型液體抽取泵的進(jìn)液口，所述出液管的進(jìn)液口連接至所述第一液體抽取裝置的出液口；所述第一恒溫加熱裝置的經(jīng)一繼電器連接至所述中央計(jì)算控制器；所述第一微型液體抽取泵經(jīng)第一驅(qū)動(dòng)電路連接至所述中央計(jì)算控制器；所述顏色傳感器連接至所述中央計(jì)算控制器。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第一進(jìn)水裝置的出水管連接至一第二微型液體抽取泵的出液口；所述第二微型液體抽取泵的進(jìn)液口經(jīng)一進(jìn)水管連接至一水槽；所述第二微型液體抽取泵經(jīng)第二驅(qū)動(dòng)電路連接至所述中央計(jì)算控制器。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第一攪拌裝置包括一輸出軸與一第一連接桿一端連接的第一攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述第一連接桿的另外一端與所述第一攪拌棒中部豎直固定連接；所述第一攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)一第三驅(qū)動(dòng)電路連接至所述中央計(jì)算控制器；所述第一連接桿中部套設(shè)有一用于使第一連接桿穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的第一軸承；所述第一軸承通過(guò)設(shè)置于其周側(cè)的支架固定于所述第一燒杯內(nèi)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第一滴定裝置以及所述第二滴定裝置均包括一用于存放滴定液的儲(chǔ)液罐、一氣泵、一滴定液進(jìn)液管、一液體流量傳感器以及一滴定液出液管；所述氣泵的出氣口經(jīng)一導(dǎo)氣管連接至所述儲(chǔ)液罐；所述導(dǎo)氣管的一端延伸至儲(chǔ)液罐內(nèi)，且該端的端口位于所述滴定液液面上方；所述滴定液進(jìn)液管的一端延伸至所述儲(chǔ)液罐內(nèi)，且該滴定液進(jìn)液管的進(jìn)液口位于所述滴定液的液面下方；所述滴定液進(jìn)液管的另一端經(jīng)設(shè)置于所述儲(chǔ)液罐外的液體流量傳感器連接至所述滴定液出液管一端；所示滴定液出液管的另一端作為所述第一滴定裝置或所述第二滴定裝置的出液口；所述氣泵經(jīng)一第四驅(qū)動(dòng)電路連接至所述中央計(jì)算控制器；所述液體流量傳感器連接至所述中央計(jì)算控制器。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述主變絕緣紙樣品PH值獲取裝置包括一與所述中央計(jì)算控制器相連的第一PH檢測(cè)裝置；所述第一PH檢測(cè)裝置的PH探頭設(shè)置于所述第一燒杯內(nèi)底部。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述待測(cè)主變絕緣紙PH值獲取裝置包括一用于溶解所述待測(cè)主變絕緣紙的第三燒杯、設(shè)置于該第三燒杯底端外側(cè)的第二恒溫加熱裝置、出水管的出水口伸入該第三燒杯內(nèi)的第二進(jìn)水裝置、一第二攪拌棒設(shè)置于該第三燒杯內(nèi)底部的第二攪拌裝置；所述第二恒溫加熱裝置經(jīng)一第二繼電器連接至所述中央計(jì)算控制器。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第二進(jìn)水裝置的出水管連接至一第三微型液體抽取泵的出液口；所述第三微型液體抽取泵的進(jìn)液口經(jīng)一進(jìn)水管連接至另一水槽；所述第三微型液體抽取泵經(jīng)第五驅(qū)動(dòng)電路連接至所述中央計(jì)算控制器。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第二攪拌裝置包括一輸出軸與一第二連接桿一端連接的第二攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述第二連接桿的另外一端與所述第二攪拌棒中部豎直固定連接；所述第二攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)一第六驅(qū)動(dòng)電路連接至所述中央計(jì)算控制器；所述第二連接桿中部套設(shè)有一用于使第二連接桿穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的第二軸承；所述第二軸承通過(guò)設(shè)置于其周側(cè)的支架固定于所述第三燒杯內(nèi)。

進(jìn)一步的， 還提供一種主變絕緣紙中酸值智能快速測(cè)定裝置的方法，所述中央計(jì)算控制器通過(guò)所述主變絕緣紙樣品酸值獲取裝置獲取主變絕緣紙樣品的酸值，并通過(guò)所述主變絕緣紙樣品PH值獲取裝置獲取該主變絕緣紙樣品的PH值；所述中央計(jì)算控制器將獲取的復(fù)數(shù)組主變絕緣紙樣品的酸值和PH值進(jìn)行關(guān)系擬合計(jì)算，獲取主變絕緣紙樣品的酸值/PH值相關(guān)性曲線；所述中央計(jì)算控制器通過(guò)所述待測(cè)主變絕緣紙PH值獲取裝置獲取待測(cè)主變絕緣紙PH值，并通過(guò)所述酸值/PH值相關(guān)性曲線計(jì)算該待測(cè)主變絕緣紙酸值，完成待測(cè)主變絕緣紙酸值快速測(cè)定。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明所提出的一種主變絕緣紙中酸值智能快速測(cè)定裝置及方法，根據(jù)變壓器用絕緣紙所含酸絕大多數(shù)為低分子水溶性酸，其酸值含量與萃取水溶液PH值能呈現(xiàn)一定對(duì)應(yīng)關(guān)系的原理，通過(guò)在一定條件下預(yù)先準(zhǔn)確測(cè)定系列已知絕緣紙酸值和相應(yīng)的水溶解液PH值，并在控制模塊中設(shè)計(jì)編程酸值與PH值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在對(duì)未知絕緣紙的酸值測(cè)定中，只需簡(jiǎn)單的測(cè)定其水溶解液PH值，通過(guò)控制模塊預(yù)先設(shè)計(jì)編程的系列絕緣紙酸值和相應(yīng)的水溶解液PH值對(duì)應(yīng)程序，反向得到絕緣紙的準(zhǔn)確酸值，與傳統(tǒng)主變絕緣紙酸值試驗(yàn)測(cè)定相比，在編好控制模塊程序后，無(wú)需配制酸、堿標(biāo)準(zhǔn)溶液，無(wú)需進(jìn)行酸堿滴定，具有高效、簡(jiǎn)捷、快速、節(jié)能環(huán)保等顯著優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明中主變絕緣紙中酸值智能快速測(cè)定裝置的原理圖。

圖2為本發(fā)明主變絕緣紙樣品酸值獲取裝置的示意圖。

圖3為本發(fā)明第一滴定裝置或第二滴定裝置的示意圖。

圖4為本發(fā)明待測(cè)主變絕緣紙PH值獲取裝置的示意圖。

圖5為本發(fā)明主變絕緣紙中酸值智能快速測(cè)定裝置電路原理圖。

【標(biāo)號(hào)說(shuō)明】：1-第一燒杯；2-支架；3-第一恒溫加熱裝置；4-第一進(jìn)水裝置；41-出水管；42-第二微型液體抽取泵；43-進(jìn)水管；5-第一攪拌裝置；51-第一攪拌棒；52-第一連接桿；53-第一攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)；54-第一軸承；55-第一軸承支架；6-進(jìn)液管；7-第二燒杯；8-出液管；9-顏色傳感器；10-第一滴定裝置；11-第二滴定裝置；12-底座；13-第一微型液體抽取泵；14-儲(chǔ)液罐；15-氣泵；151-導(dǎo)氣管；16-滴定液進(jìn)液管；17-液體流量傳感器；18-滴定液出液管；19-第一PH檢測(cè)裝置的PH探頭；20-第三燒杯；21-第二恒溫加熱裝置；22-第二進(jìn)水裝置；221-出水管；222-第三微型液體抽取泵；223-進(jìn)水管；23-第二攪拌裝置；231-第二攪拌棒；232-第二連接桿；233-第二攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)；234-第二軸承；235-第二軸承支架；24-第二PH檢測(cè)裝置的PH探頭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行具體說(shuō)明。

本發(fā)明提供一種主變絕緣紙中酸值智能快速測(cè)定裝置，如圖1所示，包括：一中央計(jì)算控制器以及分別與該中央計(jì)算控制器相連的復(fù)數(shù)個(gè)用于檢測(cè)主變絕緣紙樣品酸值的主變絕緣紙樣品酸值獲取裝置、復(fù)數(shù)個(gè)用于檢測(cè)主變絕緣紙樣品PH值的主變絕緣紙樣品PH值獲取裝置、一用于檢測(cè)待測(cè)主變絕緣紙PH值的待測(cè)主變絕緣紙PH值獲取裝置。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，主變絕緣紙樣品酸值獲取裝置包括一初級(jí)溶解單元以及次級(jí)次級(jí)滴定單元；初級(jí)溶解單元包括一用于溶解主變絕緣紙樣品的第一燒杯1、設(shè)置于該第一燒杯底端外側(cè)的第一恒溫加熱裝置3、出水管41的出水口伸入該第一燒杯內(nèi)的第一進(jìn)水裝置4、一第一攪拌棒51設(shè)置于該第一燒杯內(nèi)底部的第一攪拌裝置5以及進(jìn)液口延伸至該第一燒杯內(nèi)底部的進(jìn)液管6；第一恒溫加熱裝置通過(guò)一支架2支撐第一燒杯。次級(jí)滴定單元包括一第二燒杯7、一出液口伸入該第二燒杯內(nèi)的出液管8、一出液口伸入該第二燒杯內(nèi)的第一滴定裝置10、一出液口伸入該第二燒杯內(nèi)的第二滴定裝置11以及設(shè)置于第二燒杯底部外側(cè)壁上的顏色傳感器9；進(jìn)液管的出液口連接至一第一微型液體抽取泵13的進(jìn)液口，出液管的進(jìn)液口連接至第一液體抽取裝置的出液口；第二燒杯設(shè)置在一底座上12；第一恒溫加熱裝置的經(jīng)一繼電器連接至中央計(jì)算控制器；第一微型液體抽取泵經(jīng)第一驅(qū)動(dòng)電路連接至中央計(jì)算控制器；顏色傳感器連接至中央計(jì)算控制器。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，第一進(jìn)水裝置4的出水管41連接至一第二微型液體抽取泵42的出液口；第二微型液體抽取泵的進(jìn)液口經(jīng)一進(jìn)水管43連接至一水槽；第二微型液體抽取泵經(jīng)第二驅(qū)動(dòng)電路連接至中央計(jì)算控制器。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，第一攪拌裝置5包括一輸出軸與一第一連接桿52一端連接的第一攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)53；第一連接桿的另外一端與第一攪拌棒中部豎直固定連接；第一攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)一第三驅(qū)動(dòng)電路連接至中央計(jì)算控制器；第一連接桿中部套設(shè)有一用于使第一連接桿穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的第一軸承54；第一軸承通過(guò)設(shè)置于其周側(cè)的支架55固定于第一燒杯內(nèi)。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，第一滴定裝置10以及第二滴定裝置11均包括一用于存放滴定液的儲(chǔ)液罐14、一氣泵15、一滴定液進(jìn)液管16、一液體流量傳感器17以及一滴定液出液管18；氣泵的出氣口經(jīng)一導(dǎo)氣管151連接至儲(chǔ)液罐；導(dǎo)氣管的一端延伸至儲(chǔ)液罐內(nèi)，且該端的端口位于滴定液液面上方；滴定液進(jìn)液管的一端延伸至儲(chǔ)液罐內(nèi)，且該滴定液進(jìn)液管的進(jìn)液口位于滴定液的液面下方；滴定液進(jìn)液管的另一端經(jīng)設(shè)置于儲(chǔ)液罐外的液體流量傳感器連接至滴定液出液管一端；所示滴定液出液管的另一端作為第一滴定裝置或第二滴定裝置的出液口；氣泵經(jīng)一第四驅(qū)動(dòng)電路連接至中央計(jì)算控制器；液體流量傳感器連接至中央計(jì)算控制器。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，第一滴定裝置中的儲(chǔ)液罐中存儲(chǔ)有酚酞指示劑，第二滴定裝置中的儲(chǔ)液罐中存儲(chǔ)有氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，主變絕緣紙樣品PH值獲取裝置包括一與中央計(jì)算控制器相連的第一PH檢測(cè)裝置；第一PH檢測(cè)裝置的PH探頭19設(shè)置于第一燒杯內(nèi)底部。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，待測(cè)主變絕緣紙PH值獲取裝置包括一用于溶解待測(cè)主變絕緣紙的第三燒杯20、設(shè)置于該第三燒杯底端外側(cè)的第二恒溫加熱裝置21、出水管221的出水口伸入該第三燒杯內(nèi)的第二進(jìn)水裝置22、一第二攪拌棒231設(shè)置于該第三燒杯內(nèi)底部的第二攪拌裝置23以及PH探頭24設(shè)置于第三燒杯底部的第二PH檢測(cè)裝置；第二恒溫加熱裝置經(jīng)一第二繼電器連接至中央計(jì)算控制器；第二PH檢測(cè)裝置與中央計(jì)算控制器相連。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，第二進(jìn)水裝置22的出水管221連接至一第三微型液體抽取泵222的出液口；第三微型液體抽取泵的進(jìn)液口經(jīng)一進(jìn)水管223連接至另一水槽；第三微型液體抽取泵經(jīng)第五驅(qū)動(dòng)電路連接至中央計(jì)算控制器。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，第二攪拌裝置23包括一輸出軸與一第二連接桿232一端連接的第二攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)233；第二連接桿的另外一端與第二攪拌棒231中部豎直固定連接；第二攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)一第六驅(qū)動(dòng)電路連接至中央計(jì)算控制器；第二連接桿中部套設(shè)有一用于使第二連接桿穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的第二軸承234；第二軸承通過(guò)設(shè)置于其周側(cè)的支架235固定于第三燒杯內(nèi)。

進(jìn)一步的， 還提供一種主變絕緣紙中酸值智能快速測(cè)定裝置的方法，所中央計(jì)算控制器通過(guò)主變絕緣紙樣品酸值獲取裝置獲取主變絕緣紙樣品的酸值，并通過(guò)主變絕緣紙樣品PH值獲取裝置獲取該主變絕緣紙樣品的PH值；中央計(jì)算控制器將獲取的復(fù)數(shù)組主變絕緣紙樣品的酸值和PH值進(jìn)行關(guān)系擬合計(jì)算，獲取主變絕緣紙樣品的酸值/PH值相關(guān)性曲線；中央計(jì)算控制器通過(guò)待測(cè)主變絕緣紙PH值獲取裝置獲取待測(cè)主變絕緣紙PH值，并通過(guò)酸值/PH值相關(guān)性曲線計(jì)算該待測(cè)主變絕緣紙酸值，完成待測(cè)主變絕緣紙酸值快速測(cè)定。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，按照如下步驟實(shí)現(xiàn)主變絕緣紙中酸值智能快速測(cè)定：

步驟S1：將準(zhǔn)備好若干份不同酸值的1g標(biāo)準(zhǔn)酸值絕緣紙樣，分別裝入各對(duì)應(yīng)的100ml酸堿滴定燒杯中，也即第一燒杯；

步驟S2：通過(guò)第一進(jìn)水裝置在以上裝有不同標(biāo)準(zhǔn)酸值絕緣紙樣的100ml各酸堿滴定燒杯中分別加入100ml純水，并通過(guò)第一恒溫加熱裝置，在40℃溫度下充分溶解；

步驟S3：通過(guò)第一攪拌裝置，分別對(duì)以上不同酸值絕緣紙樣與純水在40℃溫度下低速攪拌后，通過(guò)第一微型液體抽取泵，抽取25.0mL下層水溶解液于各自相應(yīng)的另一100m酸堿滴定燒杯中，也即第二燒杯中；

步驟S4：在各水溶解液100mL酸堿滴定燒杯中，通過(guò)第一滴定裝置，分別加預(yù)設(shè)劑量的酚酞指示劑，較佳的，為3~4滴左右；

步驟S5：通過(guò)第二滴定裝置，用0.01mol/L～0.02mol/L氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至對(duì)應(yīng)的水溶解液，通過(guò)顏色傳感器判斷，至泛紅光為止，此時(shí)溶液pH值約為8.2左右；

步驟S6：通過(guò)液體流量傳感器獲取消耗的氫氧化鉀溶液的毫升數(shù)，且每次滴定時(shí)間不宜超過(guò)5min；

步驟S7：通過(guò)第一PH檢測(cè)裝置分別對(duì)以上各不同酸值的絕緣紙樣與純水在40℃溫度下保持共存的水溶解液進(jìn)行PH測(cè)定，并記錄；

步驟S8：中央計(jì)算控制器將以上各相應(yīng)不同絕緣紙樣酸值與PH值關(guān)系進(jìn)行關(guān)系擬合計(jì)算，獲取主變絕緣紙樣品的酸值/PH值相關(guān)性曲線；

步驟S9：將1g未知待測(cè)的主變絕緣紙樣品，并裝入100mlPH測(cè)定杯中，也即第三燒杯中；

步驟S10：通過(guò)第二進(jìn)水裝置，在以上裝有主變絕緣紙樣的100mlPH測(cè)定杯中加入100ml純水3，并通過(guò)第二攪拌裝置以及第二恒溫加熱裝置，在40℃溫度下充分溶解；

步驟S11：通過(guò)第二PH檢測(cè)裝置測(cè)定待檢測(cè)主變絕緣紙水溶解液的PH值，測(cè)得PH值自動(dòng)傳輸至中央計(jì)算控制器；

步驟S12：中央計(jì)算控制器根據(jù)預(yù)先計(jì)算好的主變絕緣紙樣品的酸值/PH值相關(guān)性曲線對(duì)輸入的待測(cè)主變絕緣紙樣水溶解液的PH值進(jìn)行分析計(jì)算，并輸出待測(cè)主變絕緣紙的酸值結(jié)果。

以上是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本發(fā)明技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。