專(zhuān)利名稱(chēng)：高電壓多用帶電測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種高電壓多用帶電測(cè)量?jī)x，屬測(cè)量?jī)x表類(lèi)。可用它直接測(cè)量運(yùn)行中的35KV以下各電壓等級(jí)輸電供電線路電流、設(shè)備發(fā)熱點(diǎn)的溫度等。
目前，與本實(shí)用新型最接近的一種儀器是高電壓驗(yàn)電筆。它只能檢驗(yàn)輸電線路及設(shè)備各部位是否有電。它的信號(hào)傳遞有光纖傳遞和音頻聲響、可見(jiàn)光報(bào)警等方式。與本實(shí)用新型－－用紅外線傳遞測(cè)量信號(hào)的高壓測(cè)量?jī)x表同樣的設(shè)計(jì)方案和產(chǎn)品，在國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有見(jiàn)到。
為了在檢查、監(jiān)督35KV以下各電壓等級(jí)的輸電供電安全、經(jīng)濟(jì)、合理運(yùn)行的工作中，特別對(duì)那些沒(méi)有裝電流互感器線路的電流、以及對(duì)電纜頭、線路接頭和電器設(shè)備上發(fā)熱點(diǎn)的溫度等值，都需要經(jīng)常帶電進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能簡(jiǎn)便地帶電測(cè)量出高電壓線路的電壓、電流或設(shè)備溫升的測(cè)量?jī)x器。
圖1是高電壓多用帶電測(cè)量?jī)x原理結(jié)構(gòu)圖。它有一個(gè)硬質(zhì)的空心絕緣管(102)其長(zhǎng)度在35KV以下，按所需要的各電壓等級(jí)的絕緣要求和操作距離的需要而定，在它的一端裝有可以更換的傳感部件(101)，另一端裝有與(101)相應(yīng)的可更換的顯示部件(103)。傳感部件(101)末端裝有紅外線發(fā)射管(105)，而顯示部件(103)的頭部有紅外線接收管(106)，紅外線發(fā)射管(105)與紅外線接收管(106)在空心絕緣管(102)的兩端相對(duì)而裝；其測(cè)量信號(hào)是利用紅外線在空心絕緣管中的傳遞，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行中高電壓線路的電壓、電流或設(shè)備溫升等數(shù)值的現(xiàn)場(chǎng)直讀。
傳感部件(101)和顯示部件(103)與空心絕緣管(102)的聯(lián)接方式可在螺紋聯(lián)接，鎖道聯(lián)接、彈性件卡緊聯(lián)接等常規(guī)的聯(lián)接方式中任選一種，其原則是能保證其更換、拆、裝、攜帶方便，適合于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。
圖2是測(cè)量原理方框圖一路有傳感環(huán)節(jié)、轉(zhuǎn)換或放大環(huán)節(jié)和紅外線發(fā)射環(huán)節(jié)，另一路有紅外線接收環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換放大環(huán)節(jié)和顯示環(huán)節(jié)。兩路中各環(huán)節(jié)依次相聯(lián)接，兩路之間沒(méi)有直接電聯(lián)系，而是通過(guò)紅外線發(fā)射環(huán)節(jié)與紅外線接收環(huán)節(jié)之間的紅外光波在空氣中的傳遞來(lái)聯(lián)系的。
上述的傳感環(huán)節(jié)中所用的傳感元件按測(cè)量物理量的不同而異，例如測(cè)量溫度的傳感環(huán)節(jié)是一個(gè)熱敏電阻；測(cè)電流的傳感環(huán)節(jié)就是一個(gè)鉗形鐵芯電流互感器；若測(cè)電壓或電位，則是一個(gè)電容式感應(yīng)器。
所說(shuō)的紅外發(fā)射環(huán)節(jié)，是一支紅外線發(fā)射管；所說(shuō)的紅外接收環(huán)節(jié)用的是一支紅外線接收管。
所述的顯示環(huán)節(jié)一般是一個(gè)電磁式毫安表頭或常規(guī)數(shù)字顯示器。
上述兩路的放大環(huán)節(jié)都是最簡(jiǎn)單的常規(guī)一級(jí)半導(dǎo)體三級(jí)管放大電路，如果傳感環(huán)節(jié)信號(hào)強(qiáng)則無(wú)需放大。傳感環(huán)節(jié)的傳感元件如熱敏電阻、電流感應(yīng)線圈、電容式感應(yīng)器等都是接在放大環(huán)節(jié)的三極管基極的偏置回路中，其紅外發(fā)射管則接在三極管的集電極回路中。處在顯示環(huán)節(jié)一路上的放大電路中，紅外線接收管接在三極管的基極回路中，顯示表頭的驅(qū)動(dòng)元件接在三極管的集電極回路中。測(cè)量過(guò)程是從測(cè)量傳感元件上收到的信號(hào)，經(jīng)放大或轉(zhuǎn)換送至紅外發(fā)射環(huán)節(jié)，立即發(fā)射出紅外信號(hào)；另一路的紅外接收環(huán)節(jié)將所接收到的紅外信號(hào)，經(jīng)放大送至顯示環(huán)節(jié)，完成了測(cè)量過(guò)程。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是①紅外線在空心絕緣管內(nèi)傳遞，避免了外界干擾，能保證測(cè)量精度。②傳感部件和相應(yīng)的顯示部件可以按需要方便地更換、拆、裝、攜帶方便，最適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、成本低。
實(shí)施例一是一個(gè)高電壓測(cè)溫計(jì)，圖3繪出了該測(cè)溫計(jì)的結(jié)構(gòu)圖。它有一個(gè)長(zhǎng)的硬質(zhì)空心絕緣管(305)其長(zhǎng)度按35KV以下各電壓等級(jí)絕緣距離的要求和操作距離的需要而定，它的一端所裝的傳感部件是一個(gè)感溫頭，是由溫度探頭(301)、放大器(302)和紅外線發(fā)射管(303)所構(gòu)成，其溫度探頭是用熱敏電阻鑲在良導(dǎo)熱材料的端部制成的。在空心絕緣管(305)的另一端所裝的顯示部件是一個(gè)溫度顯示頭，是由紅外線接收管(308)、放大器(310)和溫度指表頭(309)所構(gòu)成，其溫度指示表頭是電磁式毫安表頭。
感溫頭和溫度顯示頭與空心絕緣管的聯(lián)接方式是一種鎖道凸鈕結(jié)構(gòu)，是在感溫頭外殼(312)和溫度顯示頭外殼(315)上做有L形鎖道(313)和(314)，在空心絕緣管的兩端側(cè)壁適當(dāng)位置上做有凸鈕(304)和(307)，裝配時(shí)，將凸鈕插入鎖道底然后旋擰，使鎖道彎部正好卡住凸鈕，拆卸時(shí)為逆過(guò)程。
其放大器(302)和放大器(310)都是常規(guī)一級(jí)半導(dǎo)體三極管放大器，在感溫頭內(nèi)，熱敏電阻接在放大器(302)三極管的基極回路中，紅外線發(fā)射管接在該放大器三極管的集電極回路中；在溫度顯示頭內(nèi)，紅外線接收管接在放大器(310)三極管的基極回路中，電磁式毫安表頭的驅(qū)動(dòng)線圈接在三極管的集電極回路中。
其測(cè)量過(guò)程感溫頭的熱敏電阻接觸被測(cè)物時(shí)阻值改變，致偏置電流變化經(jīng)三極管放大使流經(jīng)集電極回路中的紅外發(fā)射管的電流增大致使其發(fā)射的紅外線劑量也增加，此紅外線的增量被處在溫度顯示頭內(nèi)的紅外線接收管接收，同時(shí)，由于紅外線接收管自身電阻的變化使溫度顯示頭內(nèi)三極管的偏置電流變化，經(jīng)三極管放大驅(qū)動(dòng)接在三極管集電極回路中的電磁毫安頭線圈偏轉(zhuǎn)，指示出其溫度值，至此，測(cè)溫完畢。
實(shí)施例二是一種高電壓鉗形電流表。圖4是高壓鉗形電流表的結(jié)構(gòu)圖，它有一個(gè)長(zhǎng)的硬質(zhì)空心絕緣管(405)其長(zhǎng)度在35KV以下，按所需要的各電壓等級(jí)的絕緣要求和操作距離的需要而定。在這個(gè)空心絕緣管的一端裝有電流采樣頭，它是由鉗形電流互感器(401)、整流器(402)和紅外線發(fā)射管(403)所組成。另一端裝有電流顯示頭，是由紅外線接收管(408)、轉(zhuǎn)換放大器(410)和電流表頭(409)所組成。在電流采樣頭和電流顯示頭上還裝有控制鉗形鐵芯開(kāi)閉的杠桿滑輪機(jī)構(gòu)，它是由手柄杠桿(406)、下滑輪(412)、上滑輪(413)、絕緣繩索(414)和反回彈簧(416)所組成。絕緣繩索的一端固定在鉗形鐵芯柄(415)上，通過(guò)上滑輪(413)和下滑輪(412)，將另一端固定在手柄杠桿(406)上向箭頭方向扳動(dòng)手柄杠桿(406)繩索將鉗形鐵芯打開(kāi)，放手后，在反回彈簧作用下復(fù)位，這樣可方便地卡住被測(cè)導(dǎo)線。
電流采樣頭和電流顯示頭與空心絕緣管的聯(lián)接方式做成與實(shí)施例一中同樣的鎖道凸鈕結(jié)構(gòu)。
其電氣聯(lián)接關(guān)系是在電流采樣頭內(nèi)，鉗形電流互感器的一次側(cè)就是被測(cè)導(dǎo)線，二次側(cè)線圈與整流器(402)相連接，該整流器是一個(gè)常規(guī)半導(dǎo)體二極管全波整流器，整流器(402)的輸出電流信號(hào)已經(jīng)很強(qiáng)，不需再放大，紅外線發(fā)射管直接接在整流器的輸出回路中；在電流顯示頭內(nèi)的放大器(410)是一級(jí)半導(dǎo)體三極管放大器，紅外線接收管接在該放大器三極管基極回路中，電流表頭的驅(qū)動(dòng)線圈接在三極管的集電極回路中。
其測(cè)量過(guò)程是將手柄杠桿(406)向箭頭方向扳動(dòng)，打開(kāi)鉗形鐵芯，使被測(cè)導(dǎo)線進(jìn)入鉗口內(nèi)，然后，放開(kāi)手柄杠桿，鉗形鐵芯在彈簧的作用下復(fù)位。被測(cè)導(dǎo)線中如果有電流通過(guò)，則在鉗形互感器的二次側(cè)線圈中有感應(yīng)電流，此電流經(jīng)全波整流輸出給紅外線發(fā)射管，它立即發(fā)射出紅外線信號(hào)，被處在空心絕緣管另一端的紅外線接收管接收，由于紅外線接收管自身電阻的變化，引起電流顯示頭中放大器三極管基極電流的變化，經(jīng)三極管放大，驅(qū)動(dòng)接在該三極管集電極回路的電流表頭線圈偏轉(zhuǎn)，指示出電流值，測(cè)量完畢。


圖1高電壓多用帶電測(cè)量?jī)x原理結(jié)構(gòu)圖。
101－傳感部件102－空心絕緣管103－顯示部件104－手柄105－紅外線發(fā)射管106－紅外線接收管圖2測(cè)量原理方框圖。
各方框圖表示傳感環(huán)節(jié)放大轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)紅外線發(fā)射環(huán)節(jié)紅外線接收環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換放大環(huán)節(jié)顯示環(huán)節(jié)箭頭表示測(cè)量信號(hào)走向圖3高電壓測(cè)溫儀。
301－溫度探頭302－放大器303－紅外線發(fā)射管304－凸鈕305－空心絕緣管307－凸鈕308－紅外線接收管309－溫度指示表頭310－放大器311－手柄312－感溫頭外殼313－鎖道314－鎖道315－溫度顯示頭外殼圖4高電壓鉗形電流表。
401－鉗形電流互感器402－整流器403－紅外線發(fā)射管404－凸鈕
405－空心絕緣管406－手柄杠桿407－凸鈕408－紅外線接收管409－電流表頭410－放大器411－手柄412－下滑輪413－上滑輪414－絕緣繩索415－鉗形鐵芯柄416－反回彈簧
權(quán)利要求1.一種高電壓多用帶電測(cè)量?jī)x，其特征在于它有一個(gè)硬質(zhì)的空心絕緣管(102)，在它的一端裝有可以更換的傳感部件(101)，另一端裝有與(101)相應(yīng)的可更換的顯示部件(103)，傳感部件(101)末端裝有紅外線發(fā)射管(105)，而顯示部件(103)的頭部有紅外線接收管(106)，紅外線發(fā)射管(105)與紅外線接收管(106)在空心絕緣管(102)的兩端相對(duì)而裝；其測(cè)量信號(hào)是利用紅外線在空心絕緣管中的傳遞，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行中高電壓線路的電壓、電流或設(shè)備溫升等數(shù)值的現(xiàn)場(chǎng)直讀。
2.如權(quán)利要求1所述的高電壓多用帶電側(cè)量?jī)x，其特征在于它的傳感部件是一個(gè)感溫頭，其顯示部件是一個(gè)溫度顯示頭，感溫頭是由在良導(dǎo)熱材料端部鑲一個(gè)熱敏電阻的溫度探頭(301)、放大器(302)和紅外線發(fā)射管(303)所構(gòu)成；溫度顯示頭是由紅外線接收管(308)、放大器(310)和電磁式毫安表頭(309)所構(gòu)成；感溫頭、溫度顯示頭與空心絕緣管三大部件，構(gòu)成高電壓測(cè)溫計(jì)，其放大器(302)和放大器(310)都是常規(guī)一級(jí)半導(dǎo)體三極管放大器，在感溫頭內(nèi)，熱敏電阻接在放大器(302)三極管的基極回路中，紅外線發(fā)射管接在該放大器三極管的集電極回路中；在溫度顯示頭內(nèi)，紅外線接收管接在放大器(310)三極管的基極回路中，電磁式毫安表頭的驅(qū)動(dòng)線圈接在三極管的集電極回路中。
3.如權(quán)利要求1所述的高電壓多用帶電測(cè)量?jī)x，其特征在于它的傳感部件是一個(gè)電流采樣頭，是由鉗形電流互感器(401)、整流器(402)和紅外線發(fā)射管(403)所組成，它的顯示部件是一個(gè)電流顯示頭，是由紅外線接收管(408)、轉(zhuǎn)換放大器(410)和電流表頭(409)所組成。電流采樣頭、電流顯示頭與空心絕緣管三大部件構(gòu)成高電壓鉗形電流表；在電流采樣頭內(nèi)，鉗形電流互感器的一次側(cè)就是被測(cè)導(dǎo)線，二次側(cè)線圈接在常規(guī)整流器(402)的輸入端，紅外線發(fā)射管直接接在整流器的輸出回路中，在電流顯示頭內(nèi)的放大器(410)是一常規(guī)一級(jí)半導(dǎo)體三極管放大器，紅外線接收管接在該放大器三極管的基極回路中，電流表頭的驅(qū)動(dòng)線圈接在三極管集電極回路中，在電流采樣頭和電流顯示頭上還裝有控制鉗形鐵芯開(kāi)閉的杠桿滑輪機(jī)構(gòu)，它是由手柄杠桿(406)、下滑輪(412)、上滑輪(413)、絕緣繩索(414)和反回彈簧(416)所組成。
專(zhuān)利摘要一種高電壓多用帶電測(cè)量?jī)x，屬儀表類(lèi)。按35KV以下各電壓等級(jí)絕緣要求和操作距離的需要而定的一根長(zhǎng)的硬質(zhì)的空心絕緣管，在它的兩端裝有可更換的傳感部件和相應(yīng)的顯示部件，利用紅外線在空心絕緣管中的傳遞，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行中高電壓線路的電壓、電流或設(shè)備的溫升等數(shù)值測(cè)量結(jié)果的現(xiàn)場(chǎng)直讀。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作攜帶方便，成本低。
文檔編號(hào)G01K7/22GK2116911SQ90209710
公開(kāi)日1992年9月23日 申請(qǐng)日期1990年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1990年7月7日
發(fā)明者楊彬 申請(qǐng)人:楊彬