基于激光检测的壁挂式变压器油中溶解气体在线监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种可提高测量效率及准确度的基于激光检测的壁挂式变压器油中溶解气体在线监测装置，有气室及置于气室内的气体分离装置，在气室内设有激光传感器及位于气体分离装置上的保护罩，所述气室一路依次通过串联的第一电磁阀及第二电磁阀与大气相通，另一路通过第三电磁阀与大气相通；设有气缸及置于气缸内的活塞，所述气缸与气室的体积比至少15：1，气缸一端与第一电磁阀和第二电磁阀的连接处相接，活塞由步进电机驱动；设有控制器，所述控制器控制步进电机并通过驱动及采样模块与激光传感器相接，所述第一电磁阀、第二电磁阀及第三电磁阀均由控制器控制。

On-line Monitoring Device for Dissolved Gas in Wall-mounted Transformer Oil Based on Laser Detection

The invention discloses an on-line monitoring device for dissolved gases in wall-mounted transformer oil based on laser detection, which can improve measuring efficiency and accuracy. The device has an air chamber and a gas separation device placed in the air chamber. The gas chamber is equipped with a laser sensor and a protective cover located on the gas separation device. The gas chamber passes through the first electromagnetic valve and the second electromagnetic valve in series and the atmospheric phase one by one. The other way communicates with the atmosphere through the third solenoid valve; has a cylinder and a piston placed in the cylinder, the volume ratio of the cylinder to the chamber is at least 15:1, the first end of the cylinder is connected with the connection of the first solenoid valve and the second solenoid valve, and the piston is driven by a stepping motor; has a controller, which controls the stepping motor and connects the laser sensor through the driving and sampling module. The first solenoid valve, the second solenoid valve and the third solenoid valve are all controlled by the controller.

【技术实现步骤摘要】
基于激光检测的壁挂式变压器油中溶解气体在线监测装置
本专利技术涉及一种变压器油中溶解气体在线监测装置，尤其是一种可提高测量效率及准确度的基于激光检测的壁挂式变压器油中溶解气体在线监测装置。
技术介绍
变压器油中溶解气体在线监测装置是对变压油中溶解气体含量等实时测定的装置，目的是避免变压器油过热、放电等故障发生，是保障电网安全有效运行的手段之一。目前，壁挂式变压器油溶解气体在线监测装置应用较为广泛，此装置一般安装在变压器的专用法兰上，通过渗透膜等油气分离装置在常压下分离变压器油中溶解的气体且充入气室，并通过电化学原理的传感器测量气室内的多种气体的混合值，通过油中溶解气体总浓度和气室中气体浓度的对应关系计算出油中溶解气体的浓度。存在如下问题：1.油气分离的过程缓慢，一般需数小时至24小时才能达到稳定状态；2.电化学传感器测量时会消耗被测气体，导致测量准确度低，所测量的只是气体混合值，不能测量混合气体中各组分含量；3.电化学传感器不仅使用寿命低（短至几个月），而且所需气室较大，直接增大在线监测装置体积。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种可提高测量效率及准确度的基于激光检测的壁挂式变压器油中溶解气体在线监测装置。本专利技术的技术解决方案是：一种基于激光检测的壁挂式变压器油中溶解气体在线监测装置，有气室及置于气室内的气体分离装置，在气室内设有激光传感器及位于气体分离装置上的保护罩，所述气室一路依次通过串联的第一电磁阀及第二电磁阀与大气相通，另一路通过第三电磁阀与大气相通；设有气缸及置于气缸内的活塞，所述气缸与气室的体积比至少15：1，气缸前端与第一电磁阀和第二电磁阀的连接处相接，活塞由位于气缸后端的步进电机驱动；设有控制器，所述控制器控制步进电机并通过驱动及采样模块与激光传感器相接，所述第一电磁阀、第二电磁阀及第三电磁阀均由控制器控制。本专利技术可通过控制器控制所设置的电磁阀实现负压集气，大大缩短油气分离时间（不超过20分钟），同时采用了激光传感器，避免因消耗被测气体而导致的测量准确度低等问题，量程宽且准确度高；同时通过调制激光波长就能够对混合气体中各组分含量进行准确检测。所采用的激光传感器相比电化学传感器还具有使用寿命长、所需气室小等优点，直接延长了监测装置的使用寿命、缩小了装置体积，降低了制造及使用成本。附图说明图1是本专利技术实施例结构示意图。图2是本专利技术实施例电路原理框图。具体实施方式本专利技术的基于激光检测的壁挂式变压器油中溶解气体在线监测装置如图1、图2所示，同现有技术一样有壳体13，壳体13内有气室1及置于气室1内的渗透膜等气体分离装置2，与现有技术所不同的是在气室1内密封固定有用于检测气体的激光传感器3及位于气体分离装置2上的保护罩4，保护罩4可采用金属丝网等材料，以避免渗透膜在负压状态下损坏。气室1一路依次通过串联的第一电磁阀5及第二电磁阀6与大气相通，另一路通过第三电磁阀7与大气相通；设有气缸8及置于气缸内的活塞9，气缸与气室的体积比至少15：1，气缸8前端与第一电磁阀5和第二电磁阀6的连接处相接，可设置三通已连接气缸8、第一电磁阀5和第二电磁阀6，活塞9由位于气缸8后端的步进电机10驱动；设有控制器11，可采用单片机等，控制器11控制步进电机10并通过驱动及采样模块12与激光传感器3相接，第一电磁阀5、第二电磁阀6及第三电磁阀7均由控制器11控制。工作过程：准备：控制器11控制第二电磁阀6打开，第一电磁阀5和第三电磁阀7关闭，控制步进电机10使活塞9从气缸8前端运行到后端，将空气吸入气缸8；控制第二电磁阀6关闭，打开第一电磁阀5和第三电磁阀7，驱动步进电机10将活塞9从后运行到前，将气缸8内的空气通过第一电磁阀5-气室1-第三电磁阀7的路径进入到大气，以将气室1内的残余的气体吹扫干净并替换成为空气，之后，关闭第一电磁阀5和第三电磁阀7。脱气：控制第一电磁阀5打开，驱动步进电机10使活塞9从气缸8的前端运行到后端，关闭第一电磁阀5；打开第二电磁阀6，驱动步进电机11使活塞9从后运行到前，关闭第二电磁阀6；反复两次将气室1内的空气抽出，造成气室内的负压，使油中气体快速通过气体分离装置2及保护罩4进入气室，保持5分钟，使油-气达到平衡状态。集气：打开第一电磁阀5，驱动步进电机10使活塞9从前运行到后，关闭第一电磁阀5，保持5分钟，使油-气达到平衡状态；打开第一电磁阀5，驱动步进电机10使活塞9从后运行到前，关闭第一电磁阀5。测量：控制器11通过驱动及采样模块12控制激光传感器3动作并调制激光频率为各气体对应的频率，则激光传感器3的检测信号通过驱动及采样模块12传送至控制器，所得数据即为气室1内的气体组分含量。控制器11根据油-气平衡时气室1与油中溶解气体的关系模型，计算出油中溶解气体的含量值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光检测的壁挂式变压器油中溶解气体在线监测装置，有气室（1）及置于气室（1）内的气体分离装置（2），其特征在于：在气室（1）内设有激光传感器（3）及位于气体分离装置（2）上的保护罩（4），所述气室（1）一路依次通过串联的第一电磁阀（5）及第二电磁阀（6）与大气相通，另一路通过第三电磁阀（7）与大气相通；设有气缸（8）及置于气缸内的活塞（9），所述气缸（8）与气室（1）的体积比至少15：1，气缸（8）前端与第一电磁阀（5）和第二电磁阀（6）的连接处相接，活塞（9）由位于气缸（8）后端的步进电机（10）驱动；设有控制器（11），所述控制器（11）控制步进电机（10）并通过驱动及采样模块（12）与激光传感器（3）相接，所述第一电磁阀（5）、第二电磁阀（6）及第三电磁阀（7）均由控制器（11）控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于激光检测的壁挂式变压器油中溶解气体在线监测装置，有气室（1）及置于气室（1）内的气体分离装置（2），其特征在于：在气室（1）内设有激光传感器（3）及位于气体分离装置（2）上的保护罩（4），所述气室（1）一路依次通过串联的第一电磁阀（5）及第二电磁阀（6）与大气相通，另一路通过第三电磁阀（7）与大气相通；设有气缸（8）及置于气缸内的活塞（9），...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世有，
申请(专利权)人：大连世有电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21