恒温扩散式六氟化硫红外传感器校验装置的制造方法
【专利摘要】恒温扩散式六氟化硫红外传感器校验装置，包括操作台和恒温箱，操作台上设有工控机和配气仪，恒温箱前侧敞口并通过合页水平转动设有箱门，恒温箱内底部设有支架，支架上设有至少三个由热传导材料制成的安装盒，所述的六氟化硫红外传感器设在安装盒内，工控机通过电源通讯线分别与六氟化硫红外传感器连接和配气仪连接，配气仪通过供气管与安装盒顶部连接，安装盒底部设有排气管，电源通讯线、供气管和排气管穿过恒温箱并分别与恒温箱之间设有密封圈；本发明实现了传感器的温度补偿和自动校验，温度补偿确保热量不外泄，提高了传感器校验的自动化程度，提供了工作效率。
【专利说明】
恒温扩散式六氟化硫红外传感器校验装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种仪器仪表校验装置，尤其涉及一种恒温扩散式六氟化硫红外传感器校验装置。
【背景技术】
[0002]目前，红外六氟化硫传感器(SF6传感器)具有优良的特性，高可靠性和重复性，10年长寿命，高性价比；不受H2O，酒精，CO2等气体干扰等，因此被广泛地用于电力设备的SF6气体泄漏监控报警系统(O-1OOOppm)中，SF6检漏仪(0-50ppm)、SF6纯度分析仪(0-100%)等产品中。
[0003]这类传感器需要定期进行校验，以保证仪表产品的检测数据稳定和生产安全。但现阶段国内市场还没有相关的自动校验设备，一般采取手工校验的方式，校准和测试眼盯手记，手段落后；由于都是手工操作，现场标准气样气管路、通电线路交叉分布，非常容易发生意外事故;更重要的是，这样的现状导致生产效率低下，已经不能满足生产的自动化、快速、稳定等需求。
【发明内容】
[0004]本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、易于操作、校验效率高、性能可靠的恒温扩散式六氟化硫红外传感器校验装置。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:恒温扩散式六氟化硫红外传感器校验装置，包括操作台和恒温箱，操作台上设有工控机和配气仪，恒温箱前侧敞口并通过合页水平转动设有箱门，恒温箱内底部设有支架，支架上设有至少三个由热传导材料制成的安装盒，所述的六氟化硫红外传感器设在安装盒内，工控机通过电源通讯线分别与六氟化硫红外传感器连接和配气仪连接，配气仪通过供气管与安装盒顶部连接，安装盒底部设有排气管，电源通讯线、供气管和排气管穿过恒温箱并分别与恒温箱之间设有密封圈；
恒温箱顶部内壁前侧设有上固定块，恒温箱底部内壁前侧设有下固定块，上固定块底部开设有上插孔，下固定块顶部开设有下插孔，箱门上设有分别与上插孔和下插孔插接配合的插接式锁门机构。
[0006]插接式锁门机构包括上固定导套、下固定导套、上插杆和下插杆，上固定导套、下固定导套、上插杆和下插杆均垂直设置，上固定导套固定设在箱门内壁上部，下固定导套固定设在箱门内壁下部，上插杆滑动插设在上固定导套，下插杆滑动插设在下固定导套内，箱门内壁上设有安装架，安装架上沿前后方向转动连接有转轴，转轴上固定设有齿轮，转轴前端穿过箱门并连接有手柄，上插杆的下部设有与齿轮啮合的上齿条，下插杆的上部设有与齿轮啮合的下齿条，上齿条与下齿条平行并位于齿轮的相对两侧；当箱门关上时，上插杆上端与上插孔上下对应，下插杆上端与下插孔上下对应。
[0007]上固定导套设有两个，一个上固定导套套设在上插杆上部，另一个上固定导套套设在上插杆下部并位于齿轮上方;下固定导套设有两个，一个下固定导套套设在下插杆下部，另一个下固定导套套设在下插杆上部并位于齿轮下方。
[0008]恒温箱内壁和箱门内壁均设有玻璃棉保温材料层，箱门内壁边沿设有一圈与恒温箱前端面压接配合的橡胶密封条。
[0009]采用上述技术方案，安装盒是一个由热传导材料做成的可密封的盒子，顶部设置校验气体入口，底部设置校验气体出口，安装盒内部可放置多个六氟化硫红外传感器。校验时，校准气体由配气仪配制好后通过供气管进入到安装盒内并扩散，待六氟化硫红外传感器信号稳定时，即可实现六氟化硫红外传感器的单点校准。重复操作，可以完成校准和六氟化硫红外传感器测试。由于安装盒是导热材料做成的，改变安装盒的外部温度，即可对六氟化硫红外传感器进行温度补偿试验，确保校验的精确度。校准或实验过程中的气体从排气管道进行排空。
[0010]安装盒放置于恒温箱内部，恒温箱内可设置多个安装盒。多个安装盒的气体出入口的气体管道是并联关系。
[0011]六氟化硫红外传感器通过电源通讯线(485总线)连接到工控机，六氟化硫红外传感器的校验数据和温度补偿后测试数据均可上传到工控机。
[0012]工控机通过串口 RS232连接配气仪和恒温箱，通过其上运行的LABVIEW软件来控制校验过程中不同浓度气体和温度的配置和通断。配气仪生成的气体通过供气管进入恒温箱中的安装盒。
[0013]恒温箱前侧设置箱门，可以对恒温箱内的线路、管路以及其他元器件进行维护。恒温箱内壁和箱门内壁均设有玻璃棉保温材料层，箱门内壁边沿设有一圈与恒温箱前端面压接配合的橡胶密封条，可提高恒温箱的保温性能，降低能耗。
[0014]操控插接式锁门机构可快速打开或关闭箱门，连接牢靠，操作方便。具体操作过程:关上箱门，用力推箱门，使橡胶密封条与恒温箱前端面压接;然后旋转手柄，转轴带动齿轮转动，由于齿轮两侧分别与上齿条和下齿条啮合传动，从而上齿条带动上插杆沿上固定导套向上运动，上插杆的上端向上伸入到上固定块上的上插孔内，下齿条带动下插杆沿下固定导套向下运动，下插杆的下端伸入到下插孔内，由于上插杆和下插杆分别插设在上插孔和下插孔内，从而把箱门锁死，当需要打开箱门时，只需反向旋转手柄即可。
[0015]设置两个上固定导套和两个下固定导套可确保上插杆和下插杆沿垂直方向移动，并确保与齿轮的良好啮合。
[0016]基于自适应模糊PID控制算法的本发明以STM32F103为主控(通过RS485串口通信控制质量流量控制器产生标准气体)，其人机交互平台使用彩色触摸显示屏，浓度测量采用先进的红外六氟化硫传感器，同时又集实时测量、手动自动模式切换、系统参数查询、便于校准等众多功能于一体，操作简单，性能可靠。采用自适应模糊PID控制算法大大缩减了仪表的校准时间，同时通过先进的误差处理方法和温度漂移处理方法提高了该装置的校验精度，而且增大了装置的温度适用范围。在硬件方面，采用工业级模块，提高了装置的可靠性和稳定性。校准时间及精度达到预期指标，本发明可广泛的应用于电力系统及使用六氟化硫相关电器设备的厂家。
[0017]综上所述，本发明实现了传感器的温度补偿和自动校验，温度补偿确保热量不外泄，提高了传感器校验的自动化程度，提供了工作效率。规整了气体管路、通电线路和通信模块功能，并将其掩藏与装置内部，解决了现场标准气样、通电线路交叉分布的繁琐现状，并提高了生产中的安全性。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中箱门的后视图。
【具体实施方式】
[0019]如图1和图2所示，本发明的恒温扩散式六氟化硫红外传感器校验装置，包括操作台I和恒温箱2，操作台I上设有工控机3和配气仪4，恒温箱2前侧敞口并通过合页5水平转动设有箱门6，恒温箱2内底部设有支架7，支架7上设有至少三个由热传导材料制成的安装盒8，所述的六氟化硫红外传感器9设在安装盒8内，工控机3通过电源通讯线10分别与六氟化硫红外传感器9连接和配气仪4连接，配气仪4通过供气管28与安装盒8顶部连接，安装盒8底部设有排气管11，电源通讯线10、供气管28和排气管11穿过恒温箱2并分别与恒温箱2之间设有密封圈(图中未不意出来)。
[0020]恒温箱2顶部内壁前侧设有上固定块12，恒温箱2底部内壁前侧设有下固定块13，上固定块12底部开设有上插孔14，下固定块13顶部开设有下插孔15，箱门6上设有分别与上插孔14和下插孔15插接配合的插接式锁门机构。
[0021]插接式锁门机构包括上固定导套16、下固定导套17、上插杆18和下插杆19，上固定导套16、下固定导套17、上插杆18和下插杆19均垂直设置，上固定导套16固定设在箱门6内壁上部，下固定导套17固定设在箱门6内壁下部，上插杆18滑动插设在上固定导套16，下插杆19滑动插设在下固定导套17内，箱门6内壁上设有安装架20，安装架20上沿前后方向转动连接有转轴21，转轴21上固定设有齿轮22，转轴21前端穿过箱门6并连接有手柄23，上插杆18的下部设有与齿轮22啮合的上齿条24，下插杆19的上部设有与齿轮22啮合的下齿条25，上齿条24与下齿条25平行并位于齿轮22的相对两侧；当箱门6关上时，上插杆18上端与上插孔14上下对应，下插杆19上端与下插孔15上下对应。
[0022]上固定导套16设有两个，一个上固定导套16套设在上插杆18上部，另一个上固定导套16套设在上插杆18下部并位于齿轮22上方;下固定导套17设有两个，一个下固定导套17套设在下插杆19下部，另一个下固定导套17套设在下插杆19上部并位于齿轮22下方。
[0023]恒温箱2内壁和箱门6内壁均设有玻璃棉保温材料层26，箱门6内壁边沿设有一圈与恒温箱2前端面压接配合的橡胶密封条27。
[0024]安装盒8是一个由热传导材料做成的可密封的盒子，顶部设置校验气体入口，底部设置校验气体出口，安装盒8内部可放置多个六氟化硫红外传感器9。校验时，校准气体由配气仪4配制好后通过供气管28进入到安装盒8内并扩散，待六氟化硫红外传感器9信号稳定时，即可实现六氟化硫红外传感器9的单点校准。重复操作，可以完成校准和六氟化硫红外传感器9测试。由于安装盒8是导热材料做成的，改变安装盒8的外部温度，即可对六氟化硫红外传感器9进行温度补偿试验，确保校验的精确度。校准或实验过程中的气体从排气管11道进行排空。
[0025]安装盒8放置于恒温箱2内部，恒温箱2内可设置多个安装盒8。多个安装盒8的气体出入口的气体管道是并联关系。
[0026]六氟化硫红外传感器9通过电源通讯线10(485总线)连接到工控机3，六氟化硫红外传感器9的校验数据和温度补偿后测试数据均可上传到工控机3。
[0027]工控机3通过串口 RS232连接配气仪4和恒温箱2，通过其上运行的LABVIEW软件来控制校验过程中不同浓度气体和温度的配置和通断。配气仪4生成的气体通过供气管28进入恒温箱2中的安装盒8。
[0028]恒温箱2前侧设置箱门6，可以对恒温箱2内的线路、管路以及其他元器件进行维护。恒温箱2内壁和箱门6内壁均设有玻璃棉保温材料层26，箱门6内壁边沿设有一圈与恒温箱2前端面压接配合的橡胶密封条27，可提高恒温箱2的保温性能，降低能耗。
[0029]操控插接式锁门机构可快速打开或关闭箱门6，连接牢靠，操作方便。具体操作过程:关上箱门6，用力推箱门6，使橡胶密封条27与恒温箱2前端面压接;然后旋转手柄23，转轴21带动齿轮22转动，由于齿轮22两侧分别与上齿条24和下齿条25啮合传动，从而上齿条24带动上插杆18沿上固定导套16向上运动，上插杆18的上端向上伸入到上固定块12上的上插孔14内，下齿条25带动下插杆19沿下固定导套17向下运动，下插杆19的下端伸入到下插孔15内，由于上插杆18和下插杆19分别插设在上插孔14和下插孔15内，从而把箱门6锁死，当需要打开箱门6时，只需反向旋转手柄23即可。
[0030]本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
【主权项】
1.恒温扩散式六氟化硫红外传感器校验装置，其特征在于:包括操作台和恒温箱，操作台上设有工控机和配气仪，恒温箱前侧敞口并通过合页水平转动设有箱门，恒温箱内底部设有支架，支架上设有至少三个由热传导材料制成的安装盒，所述的六氟化硫红外传感器设在安装盒内，工控机通过电源通讯线分别与六氟化硫红外传感器连接和配气仪连接，配气仪通过供气管与安装盒顶部连接，安装盒底部设有排气管，电源通讯线、供气管和排气管穿过恒温箱并分别与恒温箱之间设有密封圈； 恒温箱顶部内壁前侧设有上固定块，恒温箱底部内壁前侧设有下固定块，上固定块底部开设有上插孔，下固定块顶部开设有下插孔，箱门上设有分别与上插孔和下插孔插接配合的插接式锁门机构。2.根据权利要求1所述的恒温扩散式六氟化硫红外传感器校验装置，其特征在于:插接式锁门机构包括上固定导套、下固定导套、上插杆和下插杆，上固定导套、下固定导套、上插杆和下插杆均垂直设置，上固定导套固定设在箱门内壁上部，下固定导套固定设在箱门内壁下部，上插杆滑动插设在上固定导套，下插杆滑动插设在下固定导套内，箱门内壁上设有安装架，安装架上沿前后方向转动连接有转轴，转轴上固定设有齿轮，转轴前端穿过箱门并连接有手柄，上插杆的下部设有与齿轮啮合的上齿条，下插杆的上部设有与齿轮啮合的下齿条，上齿条与下齿条平行并位于齿轮的相对两侧；当箱门关上时，上插杆上端与上插孔上下对应，下插杆上端与下插孔上下对应。3.根据权利要求2所述的恒温扩散式六氟化硫红外传感器校验装置，其特征在于:上固定导套设有两个，一个上固定导套套设在上插杆上部，另一个上固定导套套设在上插杆下部并位于齿轮上方;下固定导套设有两个，一个下固定导套套设在下插杆下部，另一个下固定导套套设在下插杆上部并位于齿轮下方。4.根据权利要求1或2或3所述的恒温扩散式六氟化硫红外传感器校验装置，其特征在于:恒温箱内壁和箱门内壁均设有玻璃棉保温材料层，箱门内壁边沿设有一圈与恒温箱前端面压接配合的橡胶密封条。
【文档编号】G01N21/3504GK106092949SQ201610777035
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月30日
【发明人】汪献忠, 李建国
【申请人】河南省日立信股份有限公司