专利名称：高压开关gis配电室用微水变送器的制作方法
技术领域：
本发明属变送器领域，尤其涉及一种高压开关GIS配电室用微水变送器。
背景技术：
高压开关是电厂、变电站的重要设备之一，为了能够安全可靠地将电力送到国家 电网，必须确保高压开关等设备工作正常、可靠运行。在高压开关GIS设备中，SF6保护气 体的密度及微量水分含量都对高压开关是否能够可靠运行起着至关重要的作用，主要表现 在水分含量超标带来的开关绝缘性能降低，导致高压击穿；因绝缘能力下降在两端电极 附近产生局部放电，时间长了导致贯通性闪络；直接影响高压开关的开断性能。因此，需要 对高压开关GIS设备中SF6气体的密度及微量水分含量进行实时检测。在SF6气体微量水分含量的测量上，传统的方法常采用便携式微水测量仪，其缺 点是便携式微水测量仪不能对SF6气体微量水分含量进行在线实时测量，只能够定期对微 水含量进行测量，在对微水含量进行测量时，需要从气室内放出一部分SF6气体，一般要求 测量时间为5 10分钟，气体释放流量值5L/min，每次检测带来的气体释放量很大，测试过 程比较复杂，不便于操作，并且对于气室较小的SF6开关，更是无法采用此方法进行检测。 同时，由于从气室中放出一部分的SF6气体，气室内SF6气体的密度将下降，因此必须对SF6 气室进行补气，这样又会影响SF6气室内微水含量，给测量带来较大的误差。目前，市场上也出现了一些能够在线检测的微水变送器，主要是采用湿度传感器 原理，精度较差，并且没有温度补偿，不能满足电力系统GIS高压开关微量水分含量检测的 精度要求；变送器的结构只采用螺纹与胶圈的连接方式，没有采用特别的方法，变送器的密 封性不能保证，而对高压开关检测仪表而言，变送器的密封性又是致关重要的；组成微水变 送器的压力传感器和湿度传感器直接焊接到微水变送器的壳体上，传感器与变送器的壳体 之间没有绝缘隔离，而微水变送器的使用现场是220KV或500KV超高压的环境，现场存在各 种各样的电磁干扰和静电，现场环境中的电磁干扰和静电能够通过变送器的壳体，直接作 用到传感器，从而将传感器击坏。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种密封性好，绝缘性高，抗干扰性 强，响应速度快的高压开关GIS配电室用微水变送器。为达到上述目的，本发明是这样实现的—种高压开关GIS配电室用微水变送器，它包括本体、连接件、传感器托架、传感 器座、露点传感器、压力传感器、温度传感器、压力V/I转换模块及温度转换模块；所述传感 器托架、传感器座、露点传感器、压力传感器、温度传感器、压力V/I转换模块及温度转换模 块置于本体内；所述传感器托架的顶部与传感器座的底部固接；在所述露点传感器的主体封装于传感器座内，其探头部分置于本体的内腔；
在所述传感器座的顶部设有配装压力传感器的压力传感器装配槽；在所述压力传 感器装配槽的侧壁设有通孔，以使本体内的待测气体导入压力传感器装配槽内；所述连接件的输出端口与本体的内腔相通；所述露点传感器的输出端接温度转换模块上的露点信号输入端；露点传感器将本 体内待测气体的露点值转换为电压信号，再传输至信号处理端；所述压力传感器的输出端接压力V/I转换模块的输入端；压力传感器将本体内待 测气体的压力转换为电压信号，传输至V/I转换模块；所述温度传感器的输出端接温度转换模块的输入端；温度传感器输出的信号，传 输至温度转换模块。作为一种优选方案，本发明在所述本体内横向固定设有可伐座；在可伐座的上部 设有温度转换模块；在所述可伐座的下部设有压力V/I转换模块。可伐座与壳体采用焊接 结构，壳体与本体也采用焊接结构，以保证整个产品的密封性能。作为另一种优选方案，本发明在所述温度转换模块上设有模块上护套；在所述压 力V/I转换模块上设有模块下护套。进一步地，本发明在所述本体上设有防护型单向逆止阀；所述防护型单向逆止阀 端口与本体的内腔相通。更进一步地，本发明在所述本体的外部以焊接方式固定设有外壳。另外，本发明所述传感器托架与本体固定相接；在所述传感器托架上设有气体通 孔。其次，本发明在所述本体的上部固定设有出线接头。再次，本发明所述传感器托架、传感器座、模块上护套及模块下护套均采用聚四氟 材料。本发明密封性好，绝缘性高，抗干扰性强，响应速度快，与现有技术相比，本发明的 特点具体表现在1、可伐座的采用，变送器整体焊接结构的设计，大大地提高变送器的密封性。2、采用聚四氟材料制成的传感器托架、传感器座、模块上、下护套将压力传感器、 露点传感器、压力V/I转换模块、温度转换模块包裹起来，大大地提高了变送器的绝缘性， 提高产品的绝缘强度。3、单向逆止阀的采用加快变送器气体的扩散时间，提高变送器的响应速度。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。本发明的保护范围将不仅 局限于下列内容的表述。图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明微水变送器压力V/I转换模块原理图；图3为本发明微水变送器温度转换模块原理图。图1中1为本体；2为连接螺母；3为连接件；4为防护型单向逆止阀；5为传感器 托架；6为传感器座；7为外壳；8为可伐座；9为模块上护套；10为模块下护套；11为上盖； 12为出线接头。
具体实施例方式如图1所示，高压开关GIS配电室用微水变送器，它包括本体1、连接件3、传感器 托架5、传感器座6、露点传感器、压力传感器、温度传感器、压力V/I转换模块及温度转换模 块；所述传感器托架5、传感器座6、露点传感器、压力传感器、压力V/I转换模块置于本体1 和外壳7内；所述传感器托架5的顶部与传感器座6的底部固接；在所述露点传感器的主体封装于传感器座6内，其探头部分15置于本体1的内 腔；在所述传感器座6的顶部设有配装压力传感器的压力传感器装配槽；在所述压力 传感器装配槽13的侧壁设有通孔14，以使本体1内的待测气体导入压力传感器装配槽13 内；所述连接件3的输出端口与本体1的内腔相通；所述露点传感器的输出端接温度模块上的露点信号输入端；露点传感器将本体1 内待测气体的露点值转换为电压信号，再传输至信号处理端；所述压力传感器的输出端接压力V/I转换模块的输入端；压力传感器将本体1内 待测气体的压力转换为电压信号，传输至V/I转换模块；所述温度传感器的输出端接温度转换模块的输入端；温度传感器输出的信号，传 输至温度转换模块。在所述本体1内横向固定设有可伐座8 ；在可伐座8的上部设有温度转换模块；在 所述可伐座8的下部设有压力V/I转换模块。在所述温度转换模块上设有模块上护套9 ；在所述压力V/I转换模块上设有模块 下护套10。在所述本体1上设有防护型单向逆止阀4 ；所述防护型单向逆止阀4端口与本体1 的内腔相通。在所述本体1的外部固定设有外壳7。本发明所述传感器托架5与本体1固定相接；在所述传感器托架5上设有气体通 孔。在所述本体1的上部固定设有出线接头12。所述传感器托架5、传感器座6、模块上护套9及模块下护套10均采用聚四氟材 料。参见图1，在具体制作时，本发明包括防护型单向逆止阀4、连接件3、连接螺母2、 密封胶圈、本体1、外壳7、可伐座8、传感器托架5、传感器座6、模块上护套9、模块下护套 10、绝缘板、上盖11、出线接头12、露点传感器、压力传感器、温度传感器、压力V/I转换模 块、温度转换模块；微水变送器本体1与连接件3、传感器托架5、防护型单向逆止阀4及外壳7相连 接，SF6气体通过连接件3被引入本体1的气室内，固定在传感器托架5上的露点传感器探 头置于本体1的气室内，用以检测SF6气体微水含量，本体1的气室只与连接件相通，而与 防护型单向逆止阀4不相通，SF6气体通过传感器托架5上的两个通气孔进入微水变送器的腔体；所述连接件3与高压开关现场单向逆止阀相连接，与微水变送器本体1相连接，将 高压开关内SF6气体引入本体中；所述连接螺母2将连接件3与现场单向逆止阀固定在一起，采用密封胶圈进行密 封；所述传感器托架5通过外螺纹与本体1相连接，通过内螺纹与露点传感器相连接， 传感器托架5上有两个通气孔，能够将SF6气体引入微水变送器的腔体，传感器托架5通过 胶粘的方法与传感器座6相连接； 所述传感器座6与传感器托架5通过胶粘的方法，将露点传感器密封在其中，将露 点传感器与壳体7绝缘隔离，传感器座6上有两个通气孔，与传感器托架5的通气口相连 通，能够将SF6气体导入微水变送器的腔体内，传感器座6上部有一圆柱型压力传感器装配 槽13，用来固定压力传感器，在压力传感器装配槽13的下面、传感器座6的侧面有一个通孔 14，用以将SF6气体引入压力传感器装配槽13，压力传感器测量SF6气体的压力，传感器座 6上部有一圆柱型孔，露点传感器的连接导线通过此孔穿出，与压力V/I转换模块相连接；所述外壳7与本体1焊接在一起，形成封闭的变送器腔体；可伐座8与本体1焊接 在一起，起到密封与穿过连线的作用；外壳7通过外螺纹与上盖11相连接；所述可伐座8是在圆饼形不锈钢上钻孔，在孔中注入与不锈钢膨胀系数相同的液 态玻璃水，在玻璃水中间放置金属丝，放在特殊的炉中烧结，经抛光后完成可伐座8的制 作。可伐座8焊接到外壳7上，外壳7焊接到本体1上，形成密封的微水变送器腔体，置于 传感器座6上的露点传感器、压力传感器被密封在微水变送器的腔体内，露点传感器、压力 传感器的连线分别焊接至V/I转换模块；可伐座8微水变送器腔体的一侧金属丝焊接到V/ I转换模块上，另一侧焊接到温度转换模块上。可伐座8的上、下面通过绝缘胶与绝缘板粘 接在一起；可伐座8的上面依次通过螺丝与温度转换模块及模块上护套9相连接；可伐座8 的下面依次通过螺丝与压力V/I转换模块及模块下护套10相连接；可伐座8的上边四根金 属丝通过焊接与温度V/I转换模块相连接；可伐座8的下边四根金属丝通过焊接与压力V/ I转换模块相连接；所述模块上护套包裹温度转换模块，起到将温度转换模块与变送器外壳7及可伐 座8绝缘的作用；所述模块下护套包裹压力V/I转换模块，起到将压力V/I转换模块与变送器外壳 及可伐座绝缘的作用；所述防护型单向逆止阀4通过外螺纹过盈配合与本体1相连接，通过胶圈进行密 封，SF6气体通过本体上的三个通气孔进入防护型单向逆止阀4，通过按压防护型单向逆止 阀实现微水变送器的放气功能，从而实现SF6气体对变送器的冲刷功能；所述出线接头12与上盖11通过焊接相连接，引出连接导线；所述露点传感器插入传感器座6中，与传感器座6相连接，传感器座6与传感器托 架5通过胶粘接相连接，露点传感器将变送器腔体内SF6气体的露点值转换为电压信号，传 输给温度转换模块，输出标准的4 20mA电流信号；所述压力传感器按入传感器座6圆柱型凹槽中，连线焊接到压力V/I转换模块上， 压力传感器将变送器腔体内SF6气体的压力转换为电压信号，传输给V/I转换模块；
所述压力V/I转换模块的输入端与所述露点传感器的输出端相连接，与压力传感 器的输出端相连接，与可阀座8的金属丝相连接。传感器输出的电压信号，经过V/I转换模 块放大、滤波后，输出标准的4 20mA电流信号。所述温度转换模块的输入端与微水变送器外部的信号线相连接，温度传感器直接 焊接在温度转换模块上，温度传感器输出的信号，经过温度转换模块的放大、滤波后，输出 标准的4 20mA电流信号。参见图2，为本发明微水变送器压力V/I转换模块原理图；参见图3，为本发明微水变送器温度转换模块原理图；当然，本发明也可根据实际需要采用其它现有V/I转换或温度转换处理电路。可以理解地是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本 发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行 修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之 内。
权利要求
1.一种高压开关GIS配电室用微水变送器，其特征在于，包括本体(1)、连接件(3)、 传感器托架( 、传感器座(6)、露点传感器、压力传感器、温度传感器、压力V/I转换模块及 温度转换模块；所述传感器托架(5)、传感器座(6)、露点传感器、压力传感器、温度传感器、 压力V/I转换模块及温度转换模块置于本体(1)内；所述传感器托架(5)的顶部与传感器座(6)的底部固接；在所述露点传感器的主体封装于传感器座(6)内，其探头部分(1 置于本体(1)的内腔；在所述传感器座(6)的顶部设有配装压力传感器的压力传感器装配槽(1 ；在所述压 力传感器装配槽的侧壁设有通孔(14)，以使本体(1)内的待测气体导入压力传感器装配槽 (13)内；所述连接件(3)的输出端口与本体(1)的内腔相通；所述露点传感器的输出端接温度转换模块上的露点信号输入端；露点传感器将本体 (1)内待测气体的露点值转换为电压信号，再传输至信号处理端；所述压力传感器的输出端接压力V/I转换模块的输入端；压力传感器将本体(1)内待 测气体的压力转换为电压信号，再传输至V/I转换模块；所述温度传感器的输出端接温度转换模块的输入端；温度传感器输出的信号，传输至 温度转换模块。
2.根据权利要求1所述的高压开关GIS配电室用微水变送器，其特征在于在所述本 体(1)内横向固定设有可伐座(8)；在可伐座(8)的上部设有温度转换模块；在所述可伐座 (8)的下部设有压力V/I转换模块。
3.根据权利要求2所述的高压开关GIS配电室用微水变送器，其特征在于在所述温 度转换模块上设有模块上护套(9)；在所述压力V/I转换模块上设有模块下护套(10)。
4.根据权利要求1 3之任一所述的高压开关GIS配电室用微水变送器，其特征在于 在所述本体(1)上设有防护型单向逆止阀；所述防护型单向逆止阀(4)端口与本体(1) 的内腔相通。
5.根据权利要求4所述的高压开关GIS配电室用微水变送器，其特征在于在所述本 体(1)的外部以焊接方式固定设有外壳(7)。
6.根据权利要求5所述的高压开关GIS配电室用微水变送器，其特征在于所述传感 器托架( 与本体(1)固定相接；在所述传感器托架( 上设有气体通孔。
7.根据权利要求6所述的高压开关GIS配电室用微水变送器，其特征在于在所述本 体(1)的上部固定设有出线接头(12)。
8.根据权利要求7所述的高压开关GIS配电室用微水变送器，其特征在于所述传感 器托架(5)、传感器座(6)、模块上护套(9)及模块下护套(10)均采用聚四氟材料。
全文摘要
本发明属变送器领域，尤其涉及一种高压开关GIS配电室用微水变送器，包括本体(1)、置于本体(1)内的连接件(3)、传感器托架(5)、传感器座(6)、露点传感器、压力传感器、温度传感器、压力V/I转换模块及温度转换模块；所述传感器托架(5)的顶部与传感器座(6)的底部固接；在所述露点传感器的主体封装于传感器座(6)内，其探头部分置于本体(1)的内腔；在所述传感器座(6)的顶部设有配装压力传感器的压力传感器装配槽；在所述压力传感器装配槽的侧壁设有通孔；所述连接件(3)的输出端口与本体(1)的内腔相通。本发明密封性好，绝缘性高，抗干扰性强，响应速度快。
文档编号G01L9/00GK102109480SQ20091024882
公开日2011年6月29日 申请日期2009年12月28日 优先权日2009年12月28日
发明者何方, 徐洪, 李振波, 申安安, 袁峰 申请人:沈阳仪表科学研究院