一種單晶硅壓阻式在線油位檢測(cè)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油位檢測(cè)儀，尤其是涉及一種單晶硅壓阻式在線油位檢測(cè)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]直流特高壓、超高壓輸電工程在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用，直流輸電工程輸送容量大，距離遠(yuǎn)，具有優(yōu)良的調(diào)節(jié)性能，是實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)互聯(lián)以及能源通道的關(guān)鍵技術(shù)。換流變壓器是直流輸電工程核心設(shè)備之一，為換流設(shè)備提供穩(wěn)定的換相電源，對(duì)直流輸電的穩(wěn)定性起到至關(guān)重要的作用，換流變壓器一般采用單相雙繞組型式，一座常規(guī)的+_500kV換流站設(shè)計(jì)需要12臺(tái)，+/_800kV特高壓換流站則高達(dá)24臺(tái)，單臺(tái)換流變?nèi)萘窟_(dá)到297.5MVA(ex:TCH146DR/ABB)，絕緣介質(zhì)采用油絕緣，單臺(tái)油量達(dá)到106800L，換流變壓器運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，短路阻抗大，同時(shí)承受交直流電壓應(yīng)力，運(yùn)行中存在特征諧波和非特征諧波電流。換流變油位監(jiān)視一般采用機(jī)械式油位計(jì)，安裝于油枕側(cè)方，此外通過(guò)換流變端子箱將油位信號(hào)上傳至控制室監(jiān)控后臺(tái)。換流變高度達(dá)6米左右，此外由于高度阻擋，實(shí)際運(yùn)行中對(duì)于油位計(jì)位置觀測(cè)較為困難，同時(shí)，后臺(tái)上傳的油位信號(hào)可能由于二次回路故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，無(wú)法正確監(jiān)視換流變油位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種單晶硅壓阻式在線油位檢測(cè)儀，具有快遞準(zhǔn)確檢測(cè)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)、成本低、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]一種單晶硅壓阻式在線油位檢測(cè)儀包括依次連接的測(cè)量電路、信號(hào)處理電路和顯示器，所述測(cè)量電路為由四個(gè)單晶硅壓阻式傳感器和電源構(gòu)成的電橋測(cè)量電路，所述單晶硅壓阻式傳感器安裝于換流變壓器的油箱底部放油閥位置，獲得放油閥位置的壓力信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理電路進(jìn)行放大、溫度補(bǔ)償、模數(shù)轉(zhuǎn)換和標(biāo)度變換后得到油面的高度。
[0006]所述單晶硅壓阻式傳感器為P型單晶硅壓阻式傳感器。
[0007]所述信號(hào)處理電路包括依次連接的前置放大電路、溫度補(bǔ)償電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和處理器，所述前置放大電路連接測(cè)量電路，所述處理器連接顯示器。
[0008]所述溫度補(bǔ)償電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、調(diào)零電阻、補(bǔ)償電阻和二極管，所述第一電阻、第二電阻、第四電阻、第三電阻、調(diào)零電阻和第一電阻依次連接后形成閉環(huán)，所述補(bǔ)償電阻與第二電阻并聯(lián)，所述二極管的陰極連接第一電阻與第二電阻的接點(diǎn)，所述調(diào)零電阻與第三電阻的接點(diǎn)、第二電阻與第四電阻的接點(diǎn)為電壓輸入端，并連接前置放大電路，所述二極管的陽(yáng)極、第三電阻與第四電阻的接點(diǎn)為電壓輸出端，并連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。
[0009]還包括連接顯示器的無(wú)線發(fā)射器，所述無(wú)線發(fā)射器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)。
[0010]還包括連接顯示器的聲光報(bào)警器。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]I)克服了機(jī)械師油位計(jì)觀察困難和存在二次回路故障的缺陷，可以對(duì)運(yùn)行中的換流變壓器實(shí)際絕緣油位進(jìn)行快速準(zhǔn)確的檢測(cè)，對(duì)換流變故障在線診斷提供了可靠的參數(shù)。
[0013]2)P型單晶硅壓阻式傳感器測(cè)量精度較高，同時(shí)溫度補(bǔ)償電路克服了溫度引起的零漂誤差，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)，可靠性強(qiáng)。
[0014]3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，安裝便捷。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為P型單晶硅壓阻式傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為電橋測(cè)量電路示意圖；
[0018]圖4為溫度補(bǔ)償電路示意圖。
[0019]圖中:1、電橋測(cè)量電路，2、信號(hào)處理電路，3、顯示器，4、無(wú)線發(fā)射器，5、遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，6、聲光報(bào)警器，7、P型單晶硅條，8、內(nèi)引線，9、焊接電極，10、外引線，11、殼體，21、前置放大電路，22、溫度補(bǔ)償電路，23、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，24、處理器，R1、第一電阻，R2、第二電阻，R3、第三電阻，R4、第四電阻，Rs、調(diào)零電阻，Rp、補(bǔ)償電阻，VD、二極管，E、電源，U。、測(cè)量電路輸出的壓力信號(hào)，U1、前置放大電路輸出的壓力信號(hào)，U、溫度補(bǔ)償電路輸出的壓力信號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0021]如圖1所示，一種單晶硅壓阻式在線油位檢測(cè)儀包括依次連接的測(cè)量電路、信號(hào)處理電路2、顯示器3、無(wú)線發(fā)射器4和聲光報(bào)警器6，如圖3所示，測(cè)量電路為由四個(gè)單晶硅壓阻式傳感器和電源E構(gòu)成的電橋測(cè)量電路1，單晶硅壓阻式傳感器安裝于換流變壓器的油箱底部放油閥位置，獲得放油閥位置的壓力信號(hào)，即測(cè)量電路輸出的壓力信號(hào)Utl，通過(guò)信號(hào)處理電路2進(jìn)行放大、溫度補(bǔ)償、模數(shù)轉(zhuǎn)換和標(biāo)度變換后得到油面的高度，在顯示器3中顯示油面高度，無(wú)線發(fā)射器4連接顯示器3，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)5，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送，聲光報(bào)警器6連接顯示器3可進(jìn)行報(bào)警。
[0022]其中，單晶硅壓阻式傳感器為測(cè)量精度較高的P型單晶硅壓阻式傳感器，如圖2所示，P型單晶硅壓阻式傳感器包括殼體11以及設(shè)于殼體11內(nèi)的P型單晶硅條7、兩條內(nèi)引線8、兩個(gè)焊接電極9和兩條外引線10，P型單晶硅條7端部、內(nèi)引線8、焊接電極9和外引線10依次連接。
[0023]信號(hào)處理電路2包括依次連接的前置放大電路21、溫度補(bǔ)償電路22、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路23和處理器24，前置放大電路21連接電橋測(cè)量電路1，處理器24連接顯示器3。
[0024]如圖4所示，溫度補(bǔ)償電路22包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、調(diào)零電阻Rs、補(bǔ)償電阻和二極管VD，第一電阻R1、第二電阻R2、第四電阻R4、第三電阻R3、調(diào)零電阻Rs和第一電阻Rl依次連接后形成閉環(huán)，補(bǔ)償電阻與第二電阻R2并聯(lián)，二極管VD的陰極連接第一電阻Rl與第二電阻R2的接點(diǎn)，調(diào)零電阻Rs與第三電阻R3的接點(diǎn)、第二電阻R2與第四電阻R4的接點(diǎn)為電壓輸入端，并連接前置放大電路21，前置放大電路輸出的壓力信號(hào)U1輸入溫度補(bǔ)償電路22，二極管VD的陽(yáng)極、第三電阻R3與第四電阻R4的接點(diǎn)為電壓輸出端，并連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路23，溫度補(bǔ)償電路輸出的壓力信號(hào)U輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換電路23。
[0025]處理器24獲得放大、溫度補(bǔ)償、數(shù)模轉(zhuǎn)換后的壓力信號(hào)，計(jì)算獲得壓強(qiáng)p，進(jìn)而通過(guò)公式P= P gh，得到放油閥部位與油面的高度h，P為液體密度，g為重力加速度，從而計(jì)算出換流變壓器的油面位置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單晶硅壓阻式在線油位檢測(cè)儀，包括依次連接的測(cè)量電路、信號(hào)處理電路和顯示器，其特征在于，所述測(cè)量電路為由四個(gè)單晶硅壓阻式傳感器和電源構(gòu)成的電橋測(cè)量電路，所述單晶硅壓阻式傳感器安裝于換流變壓器的油箱底部放油閥位置，獲得放油閥位置的壓力信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理電路進(jìn)行放大、溫度補(bǔ)償、模數(shù)轉(zhuǎn)換和標(biāo)度變換后得到油面的高度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單晶硅壓阻式在線油位檢測(cè)儀，其特征在于，所述單晶硅壓阻式傳感器為P型單晶硅壓阻式傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單晶硅壓阻式在線油位檢測(cè)儀，其特征在于，所述信號(hào)處理電路包括依次連接的前置放大電路、溫度補(bǔ)償電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和處理器，所述前置放大電路連接測(cè)量電路，所述處理器連接顯示器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單晶硅壓阻式在線油位檢測(cè)儀，其特征在于，所述溫度補(bǔ)償電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、調(diào)零電阻、補(bǔ)償電阻和二極管，所述第一電阻、第二電阻、第四電阻、第三電阻、調(diào)零電阻和第一電阻依次連接后形成閉環(huán)，所述補(bǔ)償電阻與第二電阻并聯(lián)，所述二極管的陰極連接第一電阻與第二電阻的接點(diǎn)，所述調(diào)零電阻與第三電阻的接點(diǎn)、第二電阻與第四電阻的接點(diǎn)為電壓輸入端，并連接前置放大電路，所述二極管的陽(yáng)極、第三電阻與第四電阻的接點(diǎn)為電壓輸出端，并連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單晶硅壓阻式在線油位檢測(cè)儀，其特征在于，還包括連接顯示器的無(wú)線發(fā)射器，所述無(wú)線發(fā)射器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單晶硅壓阻式在線油位檢測(cè)儀，其特征在于，還包括連接顯示器的聲光報(bào)警器。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種單晶硅壓阻式在線油位檢測(cè)儀，包括依次連接的測(cè)量電路、信號(hào)處理電路和顯示器，所述測(cè)量電路為由四個(gè)單晶硅壓阻式傳感器和電源構(gòu)成的電橋測(cè)量電路，所述單晶硅壓阻式傳感器安裝于換流變壓器的油箱底部放油閥位置，獲得放油閥位置的壓力信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理電路進(jìn)行放大、溫度補(bǔ)償、模數(shù)轉(zhuǎn)換和標(biāo)度變換后得到油面的高度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有快遞準(zhǔn)確檢測(cè)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)、成本低、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01F23/18
【公開(kāi)號(hào)】CN104913829
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510395574
【發(fā)明人】熊傳廣, 劉志龍, 蘇豐, 龔俊, 高軍, 劉斯佳, 刁冠勛
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)上海市電力公司
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年7月7日