一種新型六氟化硫氣體密度微水變送器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種可以應(yīng)用在六氟化硫電氣設(shè)備上的新型六氟化硫氣體密度微水變送器。其特點(diǎn)是：包括殼體(1)，在該殼體(1)上安裝有連接接頭(11)并且該連接接頭(11)的后端伸入至殼體(1)內(nèi)，在該殼體(1)內(nèi)的連接接頭(11)的后端上分別安裝有壓力傳感器(2)、溫度傳感器(3)和微水傳感器(4)，該壓力傳感器(2)、溫度傳感器(3)和微水傳感器(4)與信號(hào)處理電路連接，從而能輸出與檢測(cè)到的六氟化硫氣體密度值和微水含量相應(yīng)的電流信號(hào)。本實(shí)用新型密度微水變送器能在環(huán)境溫度突變時(shí)有效測(cè)量六氟化硫電氣設(shè)備內(nèi)部的六氟化硫氣體密度和微水值，使其監(jiān)測(cè)精度更高。
【專利說明】一種新型六氟化硫氣體密度微水變送器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可以應(yīng)用在六氟化硫電氣設(shè)備上的新型六氟化硫氣體密度微水變送器。

【背景技術(shù)】
[0002]六氟化硫電氣產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用在電力部門，工礦企業(yè)，促進(jìn)了電力行業(yè)的快速發(fā)展。保證六氟化硫電氣產(chǎn)品的可靠安全運(yùn)行已成為電力部門的重要任務(wù)之一。眾所周知，SF6氣體在高壓電氣設(shè)備中的作用是滅弧和絕緣，高壓電氣設(shè)備內(nèi)SF6氣體的微水含量如果超標(biāo)和密度降低將嚴(yán)重影響SF6高壓電氣設(shè)備的安全運(yùn)行:1)在一些金屬物的參與下，SF6氣體在高溫200°C以上溫度可與水發(fā)生水解反應(yīng)，生成活潑的HF和S0F2，腐蝕絕緣件和金屬件，并產(chǎn)生大量熱量，使氣室壓力升高。2)在溫度降低時(shí)，過多的水份可能形成凝露水，使絕緣件表面絕緣強(qiáng)度顯著降低，甚至閃絡(luò)，造成嚴(yán)重危害。3) SF6氣體密度降低至一定程度將導(dǎo)致絕緣和滅弧性能的喪失。因此電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)程強(qiáng)制規(guī)定，在設(shè)備投運(yùn)前和運(yùn)行中都必須對(duì)SF6氣體的密度和含水量進(jìn)行定期檢測(cè)。
[0003]對(duì)于微水監(jiān)測(cè)，目前普遍采用離線方法測(cè)量微水含量:主要采用便攜式露點(diǎn)儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，它存在以下缺陷:(I)非實(shí)時(shí)。目前電力部門一般一年2次采用露點(diǎn)儀檢測(cè)SF6電氣設(shè)備的SF6氣體微水含量，這是一種非實(shí)時(shí)的檢測(cè)方法，它不能反映設(shè)備運(yùn)行的變化趨勢(shì)，也無法對(duì)SF6氣體微水含量的變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，無法掌握電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況，不能及時(shí)預(yù)防和排除安全隱患，無法按智能化設(shè)備狀態(tài)檢修標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)、判斷設(shè)備狀況，難以實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修。(2)測(cè)量受環(huán)境溫度限制。露點(diǎn)儀的工作環(huán)境溫度為-10°C?+50°C。同時(shí)，不同的環(huán)境溫度，其測(cè)量范圍是不同的，北方的冬季和南方的夏季不適宜做現(xiàn)場(chǎng)的SF6氣體微水含量測(cè)試。由于受到氣候和環(huán)境溫度的影響，檢測(cè)的數(shù)據(jù)僅可參考。(3)費(fèi)時(shí)、費(fèi)事、費(fèi)氣。采用露點(diǎn)儀測(cè)試時(shí)需長(zhǎng)時(shí)間排放SF6氣體，這是由于取樣管路含有濕氣，測(cè)量時(shí)的前面3-5分鐘需要吹干取樣管路；為了能夠測(cè)試到SF6電氣設(shè)備內(nèi)部的SF6氣體微水含量，就需要把一定量的SF6氣體排放出來，通常一個(gè)完整準(zhǔn)確的測(cè)試約需10?15分鐘左右。按標(biāo)準(zhǔn)取樣氣體流量，即30?40L/h計(jì)算，一次測(cè)試需要排放SF6氣體約8升。那么，在完成幾次測(cè)試后就需要補(bǔ)充SF6氣體。另外，檢測(cè)人員不規(guī)范操作，還存在安全隱患。
[4]高昂的檢測(cè)成本。供電公司為完成檢測(cè)工作需配備檢驗(yàn)人員、設(shè)備、車輛和高價(jià)值的SF6氣體。粗略計(jì)算，每個(gè)變電站的每年分?jǐn)偟臋z測(cè)費(fèi)用約在數(shù)萬到十幾萬元左右。(5)危害現(xiàn)場(chǎng)工作人員健康，污染大氣。SF6氣體自身為無毒無害氣體,但經(jīng)過高溫反應(yīng)后會(huì)生成一些有毒有害氣體，對(duì)人身體有極大的危害。而且SF6氣體是一種溫室氣體，國(guó)際規(guī)定也不能直接排入大氣。
[0004]為了保證SF6電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行，提高電力系統(tǒng)連續(xù)可靠運(yùn)行能力，對(duì)其性能實(shí)現(xiàn)在線狀態(tài)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)與故障預(yù)測(cè)，成為SF6電氣設(shè)備應(yīng)用中重要研究方向。隨著無人值守變電站對(duì)遙控、遙測(cè)的要求，在線監(jiān)測(cè)SF6電氣設(shè)備的SF6氣體密度值和微水含量具有非常重要的實(shí)際意義。隨著無人值守變電站向網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化方向發(fā)展以及對(duì)遙控、遙測(cè)的要求不斷加強(qiáng)，所以對(duì)SF6電氣設(shè)備的SF6氣體密度和微水含量狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。因?yàn)槊芏群臀⑺臏y(cè)量對(duì)外界溫度變化也較為敏感。在工作過程中，現(xiàn)有的微水密度變送器的外殼通常為金屬外殼，其導(dǎo)熱性能較高。將微水密度變送器安裝于戶外使用的過程中，外界環(huán)境溫度的變化會(huì)迅速通過金屬外殼傳導(dǎo)到微水密度變送器內(nèi)部，將導(dǎo)致變送器對(duì)微水、密度的測(cè)量不準(zhǔn)確。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種溫度適應(yīng)能力強(qiáng)、精度高的新型六氟化硫氣體密度微水變送器，
[0006]一種新型六氟化硫氣體密度微水變送器，其特別之處在于:包括殼體，在該殼體上安裝有連接接頭并且該連接接頭的后端伸入至殼體內(nèi)，在該殼體內(nèi)的連接接頭的后端上分別安裝有壓力傳感器、溫度傳感器和微水傳感器，該壓力傳感器、溫度傳感器和微水傳感器與信號(hào)處理電路連接，從而能輸出與檢測(cè)到的六氟化硫氣體密度值和微水含量相應(yīng)的電流信號(hào)。
[0007]其中電流彳目號(hào)為4-20mA。
[0008]其中殼體由三層組成，其中內(nèi)層采用不銹鋼材料，中間層采用絕熱材料，外層采用不銹鋼材料。
[0009]其中絕熱材料為陶瓷、塑料或海綿。
[0010]其中信號(hào)處理電路包括依次連接的放大電路、單片機(jī)、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器、電壓電流轉(zhuǎn)換器和電流恒流器。
[0011]其中在殼體內(nèi)的連接接頭的后端上安裝有印刷電路板，所述信號(hào)處理電路設(shè)在該印刷電路板上。
[0012]本實(shí)用新型的六氟化硫氣體密度微水變送器由于采用了以上技術(shù)方案，使其與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn):由于密度微水變送器的殼體由三層組成，其中內(nèi)層為不銹鋼材料制作而成，中間層為絕熱材料制作而成，外層為不銹鋼材料制作而成。這樣一來，本實(shí)用新型密度微水變送器能在環(huán)境溫度突變時(shí)有效測(cè)量六氟化硫電氣設(shè)備內(nèi)部的六氟化硫氣體密度和微水值，使其監(jiān)測(cè)精度更高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]附圖2為本實(shí)用新型中信號(hào)處理電路的原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1、2所示，本實(shí)用新型是一種新型六氟化硫氣體密度微水變送器，包括殼體I，在該殼體I上安裝有連接接頭11并且該連接接頭11的后端伸入至殼體I內(nèi)，在該殼體I內(nèi)的連接接頭11的后端上分別安裝有壓力傳感器2、溫度傳感器3和微水傳感器4，該壓力傳感器2、溫度傳感器3和微水傳感器4與信號(hào)處理電路連接，從而能輸出與檢測(cè)到的六氟化硫氣體密度值和微水含量相應(yīng)的4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。
[0016]其中殼體I由三層組成，其中內(nèi)層31采用不銹鋼材料，中間層32采用絕熱材料，外層33采用不銹鋼材料，該絕熱材料為陶瓷、塑料或海綿。另外信號(hào)處理電路包括依次連接的放大電路5、單片機(jī)6、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器8、電壓電流轉(zhuǎn)換器9和電流恒流器10，具體是在殼體I內(nèi)的連接接頭11的后端上安裝有印刷電路板12，所述信號(hào)處理電路設(shè)在該印刷電路板12上。
[0017]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實(shí)用新型提供了一種溫度適應(yīng)能力強(qiáng)、精度高的六氟化硫氣體密度微水變送器，用于控制和監(jiān)視密封容器中六氟化硫氣體的密度和微水含量，并針對(duì)六氟化硫電氣設(shè)備中出現(xiàn)的氣體泄漏情況和微水含量，及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)和閉鎖信號(hào)，同時(shí)有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)SF6電氣設(shè)備的SF6氣體密度和微水的在線監(jiān)測(cè)，為保障電力安全起到作用。本實(shí)用新型包括殼體I及設(shè)置于殼體I內(nèi)的壓力傳感器2、溫度傳感器3、微水傳感器4、放大電路5、單片機(jī)6、電源模塊7、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器8、電壓電流轉(zhuǎn)換器9、電流恒流器10。本實(shí)用新型的密度微水變送器通過壓力傳感器2、溫度傳感器3、微水傳感器4采集壓力、溫度和微水信號(hào)，經(jīng)過單片機(jī)6處理轉(zhuǎn)換成密度值和微水含量(該過程采用現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)手段，例如通過公式計(jì)算或查詢相應(yīng)溫度壓力條件下的SF6密度數(shù)據(jù)即可獲得)，經(jīng)過數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器8、電壓電流轉(zhuǎn)換器9及電流恒流器10處理后，能夠?qū)⒘驓怏w密度值和微水含量轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，進(jìn)而有助于實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)六氟化硫氣體電氣設(shè)備的密度和微水含量。
[0018]實(shí)施例1:
[0019]為了能更好地對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行理解，下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地說明:
[0020]如圖1和圖2，本實(shí)用新型包括殼體I及設(shè)置于殼體I內(nèi)的壓力傳感器2、溫度傳感器3、微水傳感器4、放大電路5、單片機(jī)6、電源模塊7、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器8、電壓電流轉(zhuǎn)換器9、電流恒流器10、連接接頭11。所述殼體I由三層組成，其中內(nèi)層31為不銹鋼材料制作而成，中間層32為絕熱材料制作而成，外層33為不銹鋼材料制作而成。
[0021]微水傳感器4和壓力傳感器2密封固定在連接接頭11的后面，并且安置在內(nèi)層31里面。而放大電路5、單片機(jī)6、電源模塊7、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器8、電壓電流轉(zhuǎn)換器9、電流恒流器10固定在印刷電路板12上，而印刷電路板12位于連接接頭11的后端上，并且安置在內(nèi)層31里面。
[0022]本實(shí)用新型的六氟化硫氣體密度微水變送器的工作原理如下:
[0023]通過壓力傳感器2、溫度傳感器3、微水傳感器4對(duì)壓力、溫度和微水含量的測(cè)量，經(jīng)過放大電路5對(duì)測(cè)量到的壓力、溫度和微水含量的信號(hào)放大，該放大的壓力、溫度和微水含量的信號(hào)經(jīng)過單片機(jī)6的采集，經(jīng)過單片機(jī)6內(nèi)部計(jì)算得到六氟化硫氣體密度P2tl及微水含量PPM，該六氟化硫氣體密度P2tl和微水含量PPM經(jīng)過數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器8的轉(zhuǎn)換使之轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)形式的P.微水含量PPMu,而后又經(jīng)過電壓電流轉(zhuǎn)換器9的轉(zhuǎn)換，使電壓信號(hào)形式的P.和PPMu轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)形式的P2ra和PPM1,再經(jīng)過電流恒流器10的作用，使電流信號(hào)的六氟化硫氣體密度P2ra和微水含量PPM1能夠遠(yuǎn)距離傳輸,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)六氟化硫氣體電氣設(shè)備的密度和微水含量。
[0024]綜上所述，本實(shí)用新型的六氟化硫氣體密度微水變送器由于密度微水變送器的殼體I由三層組成，其中內(nèi)層31為不銹鋼材料制作而成，中間層32為絕熱材料制作而成，夕卜層33為不銹鋼材料制作而成。這樣一來，本實(shí)用新型密度微水變送器能在環(huán)境溫度突變時(shí)有效測(cè)量六氟化硫電氣設(shè)備內(nèi)部的六氟化硫氣體密度和微水值，使其監(jiān)測(cè)精度更高，能夠?qū)⒘驓怏w密度值和微水含量準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)(4?20mA)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)六氟化硫氣體電氣設(shè)備的密度和微水含量。
[0025]本【技術(shù)領(lǐng)域】中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本實(shí)用新型的，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型六氟化硫氣體密度微水變送器，其特征在于:包括殼體(1)，在該殼體(1)上安裝有連接接頭(11)并且該連接接頭(11)的后端伸入至殼體(1)內(nèi)，在該殼體(1)內(nèi)的連接接頭(11)的后端上分別安裝有壓力傳感器(2)、溫度傳感器(3)和微水傳感器(4)，該壓力傳感器(2)、溫度傳感器(3)和微水傳感器(4)與信號(hào)處理電路連接，從而能輸出與檢測(cè)到的六氟化硫氣體密度值和微水含量相應(yīng)的電流信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種新型六氟化硫氣體密度微水變送器，其特征在于:其中電流信號(hào)為4-20mA。
3.如權(quán)利要求1所述的一種新型六氟化硫氣體密度微水變送器，其特征在于:其中殼體(1)由三層組成，其中內(nèi)層(31)采用不銹鋼材料，中間層(32)采用絕熱材料，外層(33)采用不銹鋼材料。
4.如權(quán)利要求3所述的一種新型六氟化硫氣體密度微水變送器，其特征在于:其中絕熱材料為陶瓷、塑料或海綿。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的一種新型六氟化硫氣體密度微水變送器，其特征在于:其中信號(hào)處理電路包括依次連接的放大電路(5)、單片機(jī)￠)、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(8)、電壓電流轉(zhuǎn)換器(9)和電流恒流器(10)。
6.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的一種新型六氟化硫氣體密度微水變送器，其特征在于:其中在殼體⑴內(nèi)的連接接頭(11)的后端上安裝有印刷電路板(12)，所述信號(hào)處理電路設(shè)在該印刷電路板(12)上。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK204165859SQ201420576288
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】吳旭濤, 李軍浩, 郭飛, 丁培, 梁建鋒, 李秀廣, 李彥明, 高博 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司電力科學(xué)研究院, 上海樂研電氣科技有限公司