智能型气体密度监测控制仪制造技术

一种在等容条件下的智能型气体密度监测控制仪。用于电网输变电站各类ＳＦ６高压电气设备、天然气及化工行业各类储气装置。由智能数显控制仪和气体密度变送器两部分组成。气体密度变送器中的硅压阻敏感芯片通过螺母固定在压力接口上，温度敏感补偿元件及Ｖ／Ｉ转换电路板固定在壳体内，并通过导线与敏感芯片上的惠斯登电桥相接。壳体与压力接口固定为一体。插头座组件固定在壳体上，通过屏蔽电缆与智能数显控制仪相接。用于替代目前所使用的机械式密度继电器，可大大提高气体密度监控的自动化水平。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种能够在等容条件下测控与气体密度相对应标准压力值(20℃时的气体压力值)的智能型气体密度监测控制仪，主要用于电网输变电站各类SF6高压电气设备、天然气及化工行业各类储气装置在等容条件下对气体密度的监测与控制。由于SF6气体具有良好的绝缘灭弧性能，因此目前我国各级中、高压输变电站已大量采用各类SF6高压电气设备，设备内SF6气体的密度作为保证设备安全运行的重要指标基本上全部采用机械式密度继电器测控。机械式密度继电器具有现场模拟显示与气体密度相对应的标准压力值，并对由泄漏而导致的该压力下降发出报警信号。由于控制室内只能得到报警信号，无法对现场运行设备内与气体密度对应的标准压力值进行实时监测，更无法实现各台设备运行状态的计算机自动监控，也不利于合理安排整个电网中各变电站每台设备的停电检修补气周期。本技术的专利技术目的是针对目前使用的机械式密度继电器不能将被检对象内与气体密度相对应的标准压力值转换成可供集中实时监控或计算机联网远程自动监控所需的标准电信号或数字信号而提供一种可靠性高、环境适应能力强，标准输出可与各种自控系统兼容的智能型气体密度监测控制仪表。本技术的专利技术目的可采用以下技术方案得以实现它主要由现场的气体密度变送器和控制室目的智能数显控制仪组成，二者之间通过信号传输电缆相接。气体密度变送器可以在规定范围内任意温度条件下将与气体密度对应的标准压力值(即20℃时的气体压力值)转换成4～20mA的标准电流信号。智能数显控制仪除可将上述标准压力值通过数字方式显示外，还可完成多位报警及控制，并通过RS232或RS485通讯接口与系统计算机相接，实现远程自动监控。具体地说，它包括整个智能数显控制仪8和气体密度变送器两部分。智能数显控制仪8上具有RS232或RS485接口，可与控制系统计算机联网，实现远程自动控制。气体密度变送器由压力接口1、硅压阻敏感芯片2、螺母3、温度敏感元件补偿及V/I转换电路板4、壳体5、插头座组件6和屏蔽电缆7构成。硅压阻敏感芯片(OEM)2通过螺母3固定在压力接口1上；温度敏感元件补偿及V/I转换电路板4固定在壳体5内，并通过其上的导线与敏感芯片2内的惠斯登电桥相接；壳体5通过机械压扣及化学粘结方式与压力接口1固定连成一体；插头座组件6固定在壳体5之外，插头的外端通过屏蔽电缆7与智能数显控制仪8相接，其内端通过导线与温度敏感元件补偿及V/I转换电路4相连接。本技术与
技术介绍
—机械式密度继电器相比的优点是被测参数由分散的现场机械式模拟显示变为控制室集中数显，监控人员无需亲临现场，在控制室内即可完成现场所有设备的实时监测和控制。另外本技术还可将被测参数转换成能与控制系统计算机相接的标准模拟及数字信号，使主要应用领域—电网变电站SF6高压电气设备运行状态监控完全实行远程自动管理。附图及说明附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术的气体密度变送器电路原理图；图3为本技术设计原理示意框图；其中1-压力接口 2-硅压阻敏感芯片 3-螺母4-温度敏感元件补偿及V/I转换电路5-壳体6-插头座组件7-屏蔽电缆 8-智能数显控制仪实施例本说明书第五部分并结合附图1-3已经给出了本技术的完整实施例，故这里不再重复。使用时将变送器安装在现场设备上，在规定范围内任意温度条件下，可将与设备内气体密度相对应的标准压力值转换成4～20mA标准电流信号，通过屏蔽电缆传送到控制室的智能数显控制仪进行显示和控制。仪表具有RS232或RS485接口，可与控制系统计算机联网，实现远程自动监控。当气体产生泄漏而导致与其密度相对应的标准压力值下降至不同设定值时，仪表能准确可靠发出多组开关报警信号，且各组报警参数可通过仪表副显示监测，根据要求设定和修改，并具有密码锁定，断电不丢失等特点。另外，当现场存在多台设备时，可采用智能多路巡检数显控制仪对每个被测控对象上的气体密度变送器实施巡检测控。如图2，气体密度变送器电路由V/I转换电路(市售的集成电路块)、惠斯登电桥和温度敏感元件补偿电路三部分组成。根据被测气体在等容条件下的压力—温度特性，只要适当调整仪表温度补偿电路的设计参数，就可实现各种不同气体(含非理想气体)在等容条件下的密度测控。因此仪表不但可以用于输变电站各类高压电气设备内SF6气体密度的测控，而且还可以通过对储气装置内各种气体密度的检测来实现对气体质量的计量。具体地说，如图1，被测气体的压力通过压力接口1施加于硅压阻敏感芯片2上，使芯片内本处于平衡状态的惠斯登电桥输出与被测压力成正比的电信号，通过导线送到温度敏感元件补偿及V/I转换电路4，电路4内的温度敏感元件将根据温度检测值是否偏离标准温度20℃和偏离值大小来决定是否对电桥进行补偿和补偿多少，并将补偿过的电压信号放大转换成标准电流信号通过插头座组件6输出。温度敏感元件的热容量及感温点的选择使其能够充分及时感受被检气体的温度及其变化，又不受人为或偶然因素的干扰，电路参数的合理设计使其补偿完全遵循被检气体等容条件下的压力—温度特性。密度变送器输出的标准电流信号通过屏蔽电缆7传输给控制室内的智能数显控制仪8，由其对与被测气体密度相对应的标准压力值进行显示和控制，并输出标准模拟信号及数字信号送往计算机实行远程自动监控。权利要求1.一种智能型气体密度监测控制仪，包括整个智能数显控制仪部分(8)；其特征是还具有气体密度变送器，该气体密度变送器由压力接口(1)、硅压阻敏感芯片(2)、螺母(3)、温度敏感元件补偿及V/I转换电路板(4)、壳体(5)、插头座组件(6)和屏蔽电缆(7)构成；硅压阻敏感芯片(OEM)(2)通过螺母(3)固定在压力接口(1)上；温度敏感元件补偿及V/I转换电路板(4)固定在壳体(5)内，并通过其上的导线与敏感芯片(2)内的惠斯登电桥相接；壳体(5)通过机械及化学方式与压力接口(1)固定连成一体；插头座组件(6)固定在壳体(5)之外，插头的外端通过屏蔽电缆(7)与智能数显控制仪(8)相接，内端通过导线与温度敏感元件补偿及V/I转换电路(4)相连接。专利摘要一种在等容条件下的智能型气体密度监测控制仪。用于电网输变电站各类SF6高压电气设备、天然气及化工行业各类储气装置。由智能数显控制仪和气体密度变送器两部分组成。气体密度变送器中的硅压阻敏感芯片通过螺母固定在压力接口上，温度敏感补偿元件及V/I转换电路板固定在壳体内，并通过导线与敏感芯片上的惠斯登电桥相接。壳体与压力接口固定为一体。插头座组件固定在壳体上，通过屏蔽电缆与智能数显控制仪相接。用于替代目前所使用的机械式密度继电器，可大大提高气体密度监控的自动化水平。文档编号G01N9/00GK2531383SQ0124051公开日2003年1月15日 申请日期2001年6月14日 优先权日2001年6月14日专利技术者张少平, 崔建萍, 吴良材 申请人:秦川机床集团宝鸡仪表有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型气体密度监测控制仪，包括整个智能数显控制仪部分（８）；其特征是：还具有气体密度变送器，该气体密度变送器由压力接口（１）、硅压阻敏感芯片（２）、螺母（３）、温度敏感元件补偿及Ｖ／Ｉ转换电路板（４）、壳体（５）、插头座组件（６）和屏蔽电缆（７）构成；硅压阻敏感芯片（ＯＥＭ）（２）通过螺母（３）固定在压力接口（１）上；温度敏感元件补偿及Ｖ／Ｉ转换电路板（４）固定在壳体（５）内，并通过其上的导线与敏感芯片（２）内的惠斯登电桥相接；壳体（５）通过机械及化学方式与压力接口（１）固定连成一体；插头座组件（６）固定在壳体（５）之外，插头的外端通过屏蔽电缆（７）与智能数显控制仪（８）相接，内端通过导线与温度敏感元件补偿及Ｖ／Ｉ转换电路（４）相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张少平，崔建萍，吴良材，
申请(专利权)人：秦川机床集团宝鸡仪表有限公司，
类型：实用新型
国别省市：61[中国|陕西]