专利名称：SF₆微水含量变送器标定装置的制作方法
SF6微水含量变送器标定装置技术领域
本发明属检测装置领域，尤其涉及一种SF6微水含量变送器标定装置。
技术背景
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保护气体的微量水分含量对高压开关的性能和设备的正常运行起着重要的作用。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气体的微量水分含量进行实时检测。
SF6微水含量变送器是专门为高压开关GIS设备SF6气体的微量水分含量检测而设计的仪表。但是，由于不同微水含量变送器之间存在差异，并且随温度的变化，输出信号的变化也很大，因此，为了保证微水含量变送器的检测精度，必须在微水含量变送器出厂前进行标定。
计量检定单位一般标定干燥气体湿度的方法是采用冷镜式露点仪检测气体在常压下的露点，然后计算出气体的微水含量。采用此原理设计的SF6微水含量变送器标定装置一般是在一个容器中注满水，由于SF6 气体有一定的毒性，并且对环境能造成污染，标定中常采用高纯氮气代替SF6气体，将长度不同的具有一定透水性的管子浸泡在水中，管子的一端通过接口与高纯氮气瓶相连接，管子的另一端通过接口与被标定SF6微水含量变送器相连接，同时与冷镜式露点仪连接，利用管子壁的渗透作用，将一定湿度的水分子带入管中与高纯氮气相混合，输出具有一定微水含量的气体，由于浸泡在水中的管路长度不同，水分的渗透作用也不相同，管路越长，渗透的水分越多，加到气体中的水分子越多，输出的气体微水含量就高；管路越短，渗透的水分就越少，加到气体中的水分子越少，输出的气体微水含量就低。通过改变管路的长度，产生不同微水含量的气体，然后通过将SF6微水含量变送器的输出与冷镜式露点仪的输出进行对比，实现对SF6微水含量变送器的标定。采用这种方法对SF6微水含量变送器进行标定只能对SF6微水含量变送器在常压下进行标定，无法实现SF6微水含量变送器的带压标定，而在高压开关的实际应用中，SF6气体的压力通常为 0. 45MPa或0. 6MPa,因此采用此原理设计的SF6微水含量变送器标定装置存在准确度低、操作复杂、标定速度慢等问题。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准确度高、操作方便、标定速度快的SF6微水含量变送器标定装置。
为达到上述目的，本发明是这样实现的。
SF6微水含量变送器标定装置，它包括SF6微水含量变送器、容器、微型气泵、高精度露点传感器、内连接管、外连接管、第一单向逆止阀、第二单向逆止阀、第三单向逆止阀、第五单向逆止阀、高精度压力变送器、高精度温度变送器、第一电磁阀、第三电磁阀、真空泵、高纯氮气瓶、可编程控制器及计算机。
所述微型气泵及高精度露点传感器置于容器内；所述高精度压力变送器及高精度温度变送器的检测端口分别与容器的内腔相通。
所述第二单向逆止阀、第三单向逆止阀及第五单向逆止阀与容器的内腔相通。
所述第一单向逆止阀经内连接管与微型气泵的出气口相接。
所述SF6微水含量变送器的进气端与第一单向逆止阀相通；其出气端经外连接管与第二单向逆止阀相通。
所述真空泵经第一电磁阀与第三单向逆止阀相接；所述高纯氮气瓶经第三电磁阀与第五单向逆止阀相接。
所述高精度露点传感器、高精度压力变送器及高精度温度变送器的信号输出端依次分别接可编程控制器的模拟量输入端。
所述微型气泵及真空泵的电源端口分别经控制继电器与可编程控制器的开关量输出端口相接。
所述可编程控制器的开关量输出端口依次分别与第一电磁阀及第三电磁阀的控制端相接，以实现对通向真空泵、高纯氮气瓶气路的控制。
所述可编程控制器的通讯端口与计算机的通讯端口相接，以实现两者之间的通讯。
作为一种优选方案，本发明还设有空气泵、与容器内腔相通的第四单向逆止阀及第二电磁阀；所述空气泵经第二电磁阀与第四单向逆止阀相接；所述空气泵的电源端口经控制继电器与可编程控制器的开关量输出端口相接；所述可编程控制器的开关量输出端与第二电磁阀的控制端相接，以实现对通向空气泵气路的控制。
作为另一种优选方案，本发明在所述容器内还设有微型风扇；所述可编程控制器的开关量输出端口经控制继电器与微型风扇的电源端口相接。
进一步地，本发明在所述容器内还设有加热管；所述可编程控制器的开关量输出端口经控制继电器与加热管的电源端口相接。
更进一步地，本发明在所述容器的端口设有连接法兰及可伐座；所述可伐座与连接法兰固定相接；在所述可伐座的两侧分别固接内转接板及外转接板。
另外，本发明还设有真空计；所述真空计的检测端口与容器内腔相通；所述真空计的信号输出端口接可编程控制器的模拟量输入端口。
本发明作为SF6微水含量变送器的标定装置标定自动化程度高、准确度高、标定速度快，与现有技术相比，本发明的特点具体表现在1、采用在密闭容器内充入不同微量水分含量的带压气体，标定SF6微水含量变送器，可实现SF6微水含量变送器的带压标定。
2、在连接法兰上焊接可伐座，可实现由密闭容器外向密闭容器内的供电和信号的传输。
3、在密闭容器内放置微型气泵，可实现气体在密闭容器和被标定SF6微水含量变送器之间的循环流动。
4、在密闭容器内放置微型风扇，可使密闭容器内气体的微量水分含量均勻。
5、在密闭容器内放置加热器，可加快干燥密闭容器内的气体。
6、在装置车上放置空气泵、真空泵、高纯度氮气瓶，并通过对电磁阀的自动控制， 可以很方便地调节密闭容器内气体的水分含量。


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为本发明机械连接结构示意图。
图2为本发明容器内电气连接结构示意图。
图3为本发明容器外电气连接结构示意图。
图中2、容器；3、安装板；4、微型气泵；5、高精度露点传感器；6、微型风扇；7、加热管；8、内连接管；9、第一单向逆止阀；10、第二单向逆止阀；11、第三单向逆止阀；12、第四单向逆止阀；13、第五单向逆止阀；14、连接法兰；15、连接法兰；16、可伐座；17、可伐座； 18、内转接板；19、内转接板；20、外转接板；21、外转接板；22、外连接管；23、真空计；24、高精度压力变送器；25、高精度温度变送器；26、第一电磁阀；27、第二电磁阀；28、第三电磁阀；29、真空泵；30、空气泵；31、高纯氮气瓶；32、可编程控制器；33、微型打印机；34、线性电源；35控制继电器；36、控制继电器；37、控制继电器；38、控制继电器；39、控制继电器； 40、交流接触器；41、交流接触器；42、计算机。
具体实施方式
如图所示，SF6微水含量变送器标定装置，它包括SF6微水含量变送器、容器2、微型气泵4、高精度露点传感器5、内连接管8、外连接管22、第一单向逆止阀9、第二单向逆止阀 10、第三单向逆止阀11、第五单向逆止阀13、高精度压力变送器24、高精度温度变送器25、 第一电磁阀沈、第三电磁阀观、真空泵四、高纯氮气瓶31、可编程控制器32及计算机42。
所述微型气泵4及高精度露点传感器5置于容器2内；所述高精度压力变送器M 及高精度温度变送器25的检测端口分别与容器2的内腔相通。
所述第二单向逆止阀10、第三单向逆止阀11及第五单向逆止阀13与容器2的内腔相通。
所述第一单向逆止阀9经内连接管8与微型气泵4的出气口相接。
所述SF6微水含量变送器的进气端与第一单向逆止阀9相通；其出气端经外连接管22与第二单向逆止阀10相通。
所述真空泵四经第一电磁阀沈与第三单向逆止阀11相接；所述高纯氮气瓶31 经第三电磁阀28与第五单向逆止阀13相接。
所述高精度露点传感器5、高精度压力变送器M及高精度温度变送器25的信号输出端依次分别接可编程控制器32的模拟量输入端。
所述微型气泵4及真空泵四的电源端口分别经控制继电器与可编程控制器32的开关量输出端口相接。
所述可编程控制器32的开关量输出端口依次分别与第一电磁阀沈及第三电磁阀 28的控制端相接，以实现对通向真空泵四、高纯氮气瓶31气路的控制。
所述可编程控制器32的通讯端口与计算机42的通讯端口相接，以实现两者之间的通讯。
本发明还可设有空气泵30、与容器2内腔相通的第四单向逆止阀12及第二电磁阀27 ；所述空气泵30经第二电磁阀27与第四单向逆止阀12相接；所述空气泵30的电源端口经控制继电器与可编程控制器32的开关量输出端口相接；所述可编程控制器32的开关量输出端与第二电磁阀27的控制端相接，以实现对通向空气泵30气路的控制。
本发明在所述容器2内还可设有微型风扇6 ；所述可编程控制器32的开关量输出端口经控制继电器与微型风扇6的电源端口相接。
本发明在所述容器2内还可设有加热管7 ；所述可编程控制器32的开关量输出端口经控制继电器与加热管7的电源端口相接。
本发明在所述容器2的端口可设有连接法兰及可伐座；所述可伐座与连接法兰固定相接；在所述可伐座的两侧分别固接内转接板及外转接板。
本发明还可设有真空计23 ；所述真空计23的检测端口与容器2内腔相通；所述真空计23的信号输出端接可编程控制器32的模拟量输入端。
本发明在实际设计时，其整体结构可包括装置车、容器2、安装板3、微型气泵4、 高精度露点传感器5、微型风扇6、加热管7、内连接管8、第一单向逆止阀9、第二单向逆止阀 10、第三单向逆止阀11、第四单向逆止阀12、第五单向逆止阀13、连接法兰14、连接法兰15、 可伐座16、可伐座17、内转接板18、内转接板19、外转接板20、外转接板21、外连接管22、真空计23、高精度压力变送器24、高精度温度变送器25、第一电磁阀沈、第二电磁阀27、第三电磁阀观、真空泵29、空气泵30、高纯氮气瓶31、可编程控制器32、微型打印机33、线性电源34、控制继电器35、控制继电器36、控制继电器37、控制继电器38、控制继电器39、交流接触器40、交流接触器41、触摸屏式平板计算机42。
本发明所述SF6微水含量变送器标定装置容器2通过螺丝固定在装置车的水平面板上。
如图1所示，图1为本发明机械连接结构示意图；所述容器2的底部与装置车通过螺丝相连接。本发明所述连接法兰14、连接法兰15与容器2的两端通过螺丝相连接；所述可伐座16焊接在连接法兰14上；所述可伐座17焊接在连接法兰15上；所述安装板3通过焊接的方式固定在容器2的内管壁上；所述微型气泵4、高精度露点传感器5、微型风扇6 通过螺丝与安装板3相连接；所述加热管7与焊接在容器2上的安装支架相连接；所述第一单向逆止阀9、第二单向逆止阀10、第三单向逆止阀11、第四单向逆止阀12及第五单向逆止阀13焊接在容器2的外管壁上，并且与容器2内部相通；所述第一单向逆止阀9通过内连接管8与微型气泵4的出气口相连接；所述被标定SF6微水含量变送器的进气端通过螺纹拧在第一单向逆止阀9上，出气端通过外连接管22与第二单向逆止阀10相连接；所述真空计23的检测端口，通过螺纹的方式拧在容器2的外管壁上，伸到容器2内，与容器2内部相通；所述高精度压力传感器M的压力检测端口，通过螺纹的方式拧在容器2的外管壁上， 与容器2内部相通；所述高精度温度传感器25的温度检测端口，通过螺纹的方式拧在容器 2的外管壁上，伸到容器2内，与容器2内部相通；所述第一电磁阀沈、第二电磁阀27、第三电磁阀观固定在装置车的底板上；所述真空泵四安装在装置车的底板上，通过螺丝固定； 所述空气泵30安装在装置车的底板上，通过螺丝固定；所述高纯氮气瓶31竖直放置在装置车的底板上，通过支架固定；所述真空泵四通过第一电磁阀沈与第三单向逆止阀11相连接；所述空气泵30通过第二电磁阀27与第四单向逆止阀12相连接；所述高纯氮气瓶31通过电磁阀28与第五单向逆止阀13相连接。
如图2所示，图2为本发明容器内电气连接结构示意图；所述内转接板18焊接在可伐座16在容器2内侧的六根可伐丝上；所述内转接板19焊接在可伐座17在容器2内侧的六根可伐丝上；所述外转接板20焊接在可伐座16在容器2外侧的六根可伐丝上；所述外转接板21焊接在可伐座17在容器2外侧的六根可伐丝上；所述微型气泵4的电源线、高精度露点传感器5的电源线及信号线与内转接板18相连接、微型风扇6的电源线、加热管 7的电源线与内转接板19相连接。
如图3所示，图3为本发明容器外电气连接结构示意图；所述线性电源34的直流输出端通过导线与外连接板20相连接，进而通过内连接板18向高精度露点传感器5供电； 可编程控制器32的模拟量输入端与外连接板20相连接，进而通过内连接板18采集高精度露点传感器5输出的电流信号；所述线性电源34的直流输出端通过导线与真空计23的电源端相连接，实现向真空计23供电；可编程控制器32的模拟量输入端与真空计23的电流输出相连接，采集真空计23输出的电流信号；所述线性电源34的直流输出端通过导线与高精度压力传感器M的电源端相连接，实现向高精度压力传感器M供电；可编程控制器32 的模拟量输入端与高精度压力传感器M的电流输出相连接，采集高精度压力传感器对输出的电流信号；所述线性电源34的直流输出端通过导线与高精度温度传感器25的电源端相连接，实现向高精度温度传感器25供电；可编程控制器32的模拟量输入端与高精度温度传感器25的电流输出相连接，采集高精度温度传感器25输出的电流信号；所述可编程控制器32的一个通讯端口与计算机42的通讯端口相连接，实现两者之间的通讯；所述可编程控制器32的另一个通讯端口与微型打印机33的通讯端口相连接，实现两者之间的通讯；所述线性电源34的直流输出端通过导线与微型打印机33的电源端相连接，实现向微型打印机 33供电；所述可编程控制器32的开关量输出接点分别连接控制继电器35、控制继电器36、 控制继电器37、控制继电器38、控制继电器39的控制端；所述可编程控制器32的开关量输出接点与第一电磁阀26的控制端相连接，实现对通向真空泵四气路的控制；所述可编程控制器32的开关量输出接点与第二电磁阀27的控制端相连接，实现对通向空气泵30气路的控制；所述可编程控制器32的开关量输出接点与第三电磁阀观的控制端相连接，实现对通向高纯氮气瓶气路的控制；所述控制继电器35的常开触点与交流接触器40的控制端相连接，交流接触器40的常开触点与空气泵30的电源输入端相连接，以实现对空气泵30的控制；所述控制继电器36的常开触点与交流接触器41的控制端相连接，交流接触器41的常开触点与真空泵四的电源输入端相连接，以实现对真空泵四的控制；所述控制继电器37 的常开触点与外连接板20相连接，并且通过外连接板20与内连接板18相连接，进而与微型气泵4的电源输入端相连接，以实现对微型气泵4的控制；所述控制继电器38的常开触点与外连接板21相连接，并且通过外连接板21与内连接板19相连接，进而与微型风扇6 的电源输入端相连接，以实现对微型风扇6的控制；所述控制继电器39的常开触点与外连接板21相连接，并且通过外连接板21与内连接板19相连接，进而与加热管7的电源输入端相连接，以实现对加热管7的控制。
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.LSF6微水含量变送器标定装置，其特征在于，包括SF6微水含量变送器、容器(2)、微型气泵(4)、高精度露点传感器(5)、内连接管(8)、外连接管(22)、第一单向逆止阀(9)、第二单向逆止阀(10)、第三单向逆止阀(11)、第五单向逆止阀(13)、高精度压力变送器(24)、高精度温度变送器(25)、第一电磁阀(26)、第三电磁阀(28)、真空泵(29)、高纯氮气瓶(31)、 可编程控制器(32)及计算机(42)；所述微型气泵(4)及高精度露点传感器(5)置于容器(2)内；所述高精度压力变送器 (24 )及高精度温度变送器(25 )的检测端口分别与容器(2 )的内腔相通；所述第二单向逆止阀(10)、第三单向逆止阀(11)及第五单向逆止阀(13)与容器(2)的内腔相通；所述第一单向逆止阀(9)经内连接管(8)与微型气泵(4)的出气口相接；所述SF6微水含量变送器的进气端与第一单向逆止阀(9)相通；其出气端经外连接管(22)与第二单向逆止阀(10)相通;所述真空泵(29)经第一电磁阀(26)与第三单向逆止阀(11)相接；所述高纯氮气瓶 (31)经第三电磁阀(28)与第五单向逆止阀(13)相接；所述高精度露点传感器(5 )、高精度压力变送器(24)及高精度温度变送器(25 )的信号输出端依次分别接可编程控制器(32)的模拟量输入端；所述微型气泵(4)及真空泵(29 )的电源端口分别经控制继电器与可编程控制器(32 ) 的开关量输出端口相接；所述可编程控制器(32)的开关量输出端口依次分别与第一电磁阀(26)及第三电磁阀 (28)的控制端相接，以实现对通向真空泵(29)、高纯氮气瓶(31)气路的控制；所述可编程控制器(32)的通讯端口与计算机(42)的通讯端口相接，以实现两者之间的通讯。
2.根据权利要求1所述的SF6微水含量变送器标定装置，其特征在于还设有空气泵 (30)、与容器(2)内腔相通的第四单向逆止阀(12)及第二电磁阀(27);所述空气泵(30)经第二电磁阀(27)与第四单向逆止阀(12)相接；所述空气泵(30)的电源端口经控制继电器与可编程控制器(32)的开关量输出端口相接；所述可编程控制器(32)的开关量输出端与第二电磁阀(27)的控制端相接，以实现对通向空气泵(30)气路的控制。
3.根据权利要求2所述的SF6微水含量变送器标定装置，其特征在于在所述容器(2) 内还设有微型风扇(6)；所述可编程控制器(32)的开关量输出端口经控制继电器与微型风扇(6)的电源端口相接。
4.根据权利要求3所述的SF6微水含量变送器标定装置，其特征在于在所述容器(2) 内还设有加热管(7)；所述可编程控制器(32)的开关量输出端口经控制继电器与加热管 (7)的电源端口相接。
5.根据权利要求4所述的SF6微水含量变送器标定装置，其特征在于在所述容器(2) 的端口设有连接法兰及可伐座；所述可伐座与连接法兰固定相接；在所述可伐座的两侧分别固接内转接板及外转接板。
6.根据权利要求5所述的SF6微水含量变送器标定装置，其特征在于还设有真空计(23);所述真空计(23)的检测端口与容器(2)内腔相通；所述真空计(23)的信号输出端接可编程控制器(32)的模拟量输入端。
全文摘要
本发明属检测装置领域，尤其涉及一种SF6微水含量变送器标定装置，它包括容器(2)、微型气泵(4)、高精度露点传感器(5)、内连接管(8)、外连接管(22)、第一单向逆止阀(9)、第二单向逆止阀(10)、第三单向逆止阀(11)、第五单向逆止阀(13)、高精度压力变送器(24)、高精度温度变送器(25)、第一电磁阀(26)、第三电磁阀(28)、真空泵(29)、高纯氮气瓶(31)、可编程控制器(32)及计算机(42)；微型气泵(4)及高精度露点传感器(5)置于容器(2)内；高精度压力变送器(24)及高精度温度变送器(25)的检测端口分别与容器(2)的内腔相通。本发明准确度高、操作方便、标定速度快。
文档编号G01N25/66GK102507649SQ20111044869
公开日2012年6月20日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者何方, 徐洪, 李振波, 申安安, 袁峰, 金东义, 马超 申请人:沈阳仪表科学研究院