专利名称：高压晶闸管起动器用非接触型温度传感器测温装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于温度传感器测温技术领域，涉及一种交流电动机高压晶闸 管起动器用非接触型温度传感器测温装置，特别是一种适用于测量高压晶闸管 起动器内晶闸管温度的非接触型温度传感器测温装置。
背景技术：
众所周知，采用温度传感器测量被测物体的温度时，按所使用的温度传感 器是否与被测物体接触可分为两大类温度传感器与被测物体直接接触的称为 接触型温度传感器；温度传感器与被测物体不接触，而是利用被测物体发出的 辐射热来测量的称为非接触型温度传感器。高压晶闸管起动器在起动高压交流 电动机时，晶闸管要承受高电压和大电流，晶闸管由于消耗电能，电能转化为 热能，晶闸管本身的温度快速升高，并通过其自身的散热器将其热量散出。但 高压晶闸管起动器因负载原因起动时间过长或多次频繁起动时，散热器上由于 热量的积蓄，会达到过高的温度，此时，晶闸管温度也会过高，若不及时采取 措施处理或控制过高的温度，将会使晶闸管本身因过温而损坏。因为晶闸管外 壳采用陶瓷封装，晶闸管本身温升难以反映出来，但热能通过晶闸管管芯按一 定的系数线性关系传递到散热器上，所以能检测到晶闸管散热器上的温度就可 判定和控制晶闸管本身温升，起到保护晶闸管的作用。对于低压晶闸管起动器 而言，因耐压等级要求低，在测温时一般是将温控幵关直接固定在晶闸管散热 器上，然后将温控幵关输出的开关量信号传送到智能温度数显仪进行处理和控 制，以保障低压晶闸管起动器可靠工作，但是对于高压晶闸管起动器，由于主 电气回路和晶闸管上的散热器都带有高压，因其电压防护等级要求高，用于高 压晶闸管起动器的整个低压电气控制部分都不能直接接触高压带电体，而且要 与高压带电体保留一定的安全距离，因此，采用接触型温度传感器直接检测高 压晶闸管散热器上的温度是不可能的，而采用非接触型温度传感器测温装置测 量高压晶闸管上散热器温度的技术问题，至今尚未解决。根据高压晶闸管上散 热器的温度变化反映晶闸管的温度变化，其测温传感器输出信号也线性变化，输出具有一定比例关系的信号并输送至通用智能温度数显仪进行处理和控制， 而其温度控制点可任意设定。采用非接触型温度传感器测温装置可以对高压晶 闸管起动器的晶闸管测温，且与接触型温度传感器相比较，它具有控制灵活性， 安全性，可靠性等优点。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述高压晶闸管起动器主电气回路和晶闸管上 的散热器都带有高压，不能采用接触型温度传感器直接测量高压晶闸管散热器 的温度的现状，而提供一种与高压晶闸管上的散热器不接触，而利用高压晶闸 管上的散热器发出的辐射热，测量晶闸管温度的高压晶闸管起动器用非接触型 温度传感器测温装置，特别是一种适用于测量高压晶闸管起动器上晶闸管温度 的非接触型温度传感器测温装置。
本实用新型的技术解决方案是 一种高压晶闸管起动器用非接触型温度传 感器测温装置，由高压晶闸管上散热器形成的散热器热辐射源、红外线温度传 感器、通用智能温度数显仪等器件组成，红外线温度传感器组件包括红外线探 测头、信号放大及处理输出器，红外线探测头距散热器热辐射源约200毫米， 红外线温度传感器组件由连接导线与通用智能温度数显仪相连接，其主要特征 是温度传感器采用非接触型红外线温度传感器。
本实用新型的技术解决方案所述的温度传感器是一种红外线温度传感器， 其测温原理在于被测物体受热后向四周辐射能量，辐射能量的多少与物体的 温度、辐射波长、材料有关(普朗定律)，若考虑物体的总辐射能按斯忒藩—玻 尔兹曼定律E-o ef(式中O为斯忒藩一玻尔兹曼常数，T为绝对温度，e为
比辐射率)，如果测量出被测物体所发射的辐射功率，就可以确定被测物体温度。
本实用新型的技术解决方案所述的温度传感器是一种非接触型红外线温度 传感器，这是一种与高压晶闸管上散热器不接触，而是利用散热器表面发出的 辐射热来测量温度的，称之为非接触型红外线温度传感器，其测温过程是，高 压晶闸管工作时产生的热能通过管芯按一定的系数线性关系传递到散热器上， 散热器因温度升高而产生热辐射，热辐射源产生的红外线正好供红外线温度传 感器测温所用，温度传感器将采集到的红外线强弱信号转换成对应电信号输出，通过电缆传递到通用智能温度数显仪进行显示和控制。测温时，红外线温度传 感器不与被测物体(高压晶闸管散热器)接触，因此这种测温装置不会损坏被 测物体(高压晶闸管散热器)的温度场，也无须处于温度场中，在保证电气安 全距离的条件下可免遭高电压的破坏。
本实用新型技术解决方案中所述的高压晶闸管上的散热器，它是由晶闸管 管芯和散热器连接组成，晶闸管工作时产生的热能通过晶闸管管芯传递到散热 器上，散热器上的散热器热辐射源供红外线温度传感器感温之用。
本实用新型有益效果是由于技术解决方案中所述的温度传感器采用非接 触型红外线温度传感器，测温装置具有非接触性，确保了高压晶间管起动器低 压电控制元器件与高压电元器件回路之间的安全距离，不存在传统低压晶闸管 起动器中将测温装置直接固定在晶闸管散热器上的问题，确保了电气元器件的 安全性，避免了电气故障发生，另外，由于温度传感器的输出是线性变化的， 信号输送到通用智能温度数显仪后，其温度控制点可任意设定，控温效果更具 灵活性，达到控制温度、避免高压晶闸管起动器中的晶闸管因过温而损坏，采 用非接触型温度传感器与接触型温度传感器相比较，它具有控制灵活性、使用 安全、、可靠性高等优点。


下面，结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 图1是本实用新型的测温装置示意图。
图2是本实用新型的测温装置电气原理图。
图中1.高压进线电极，2.高压开关组件，3.导电连接排，4.固定支 架，5.光纤传输组件，6.高压晶闸管，7.散热器及组件，8.高压绝缘支架， 9.高压出线电极，10.散热器连接排，11.高压晶闸管绝缘固定杆，12.低压 控制部分，13.红外线温度传感器，14.连接导线，15.通用智能温度数显 仪，16.散热器热辐射源，17.红外线探测头，18.信号放大及处理输出器， 19.红外线温度传感器组件。
具体实施方式
如图1所示，高压进线电极(1)、高压开关组件(2)、导电连接排(3)、
5散热器及组件(7)、高压晶闸管(6)散热器连接排(10)、高压出线电极(9)、 形成高电压主回路。测温时，散热器及组件(7)呈高电压状态。测温过程是散 热器及组件(7)中的散热器升温产生辐射热、经红外线测温传感器(13)、红 外线测温传感器组件(19)的红外线探测头(17)感温，将信号放大、传到通 用智能温度数显仪(15)进行显示和控制。安装的红外线测温传感器(13)距 离散热器热輻射源(16)约200毫米(据国家标准，户内高压电的安全距离为 125毫米)，红外线测温传感器(13)能正常采集到热红外线信号，并转换成电 信号输出，通过连接导线(14)传递到通用智能温度数显仪(15)进行显示。
如图1、图2所示，低压控制部分(12)将控制信号通过光纤传输组件(5) 传到高压晶闸管(6)上，高电压主回路开始工作并有电流通过高压晶闸管(6)。
因晶闸管上有功率消耗，晶闸管本身热能使温度快速升高，并通过散热器及组 件(7)将此温度散出，且形成散热器热辐射源(16)。红外线探测头(17)在 感温到散热器热辐射源(16)的温度变化后，信号放大及处理输出器(18)将 温度变化量转换成微小的电信号变化量，并进行处理调制成标准的信号0 5VDC 后输出。红外线测温传感器组件(19)将微小电信号处理放大后输出，并按一 定的系数线性关系输入到通用智能温度数显仪(15)上显示出来，经过系数转 换和系统温度标定可最终测量出高压晶闸管起动器中的高压晶闸管(6)的温度 变化，达到控制温度，保护高压晶闸管(6)不会因过温而损坏。
权利要求一种高压晶闸管起动器用非接触型温度传感器测温装置，由高压晶闸管上散热器形成的散热器热辐射源、红外线温度传感器、通用智能温度数显仪等器件组成，红外线温度传感器组件包括红外线探测头、信号放大及处理输出器，红外线探测头距散热器热辐射源约200毫米，红外线温度传感器组件由连接导线与通用智能温度数显仪相连接，其主要特征是温度传感器采用非接触型红外线温度传感器。
专利摘要本实用新型涉及一种高压晶闸管起动器用非接触型温度传感器测温装置，主要是解决在对高压晶闸管起动器的晶闸管温度进行测量时，因晶闸管上散热器带有高压，不能采用传统的低压晶闸管起动器中将测温装置直接固定在晶闸管散热器上进行测温的问题。本实用新型装置由高压晶闸管上散热器形成的散热器热辐射源、红外线温度传感器、通用智能温度数显仪等器件组成，其主要特征是温度传感器采用非接触型红外线温度传感器，是一种特别适用于测量高压晶闸管起动器内晶闸管温度的非接触型温度传感器测温装置，具有控制温度保护高压晶闸管起动器中晶闸管因过温损坏的作用。装置具有温度控制灵活性、使用安全、可靠性高等特点。
文档编号G01J5/10GK201237531SQ20082019017
公开日2009年5月13日 申请日期2008年8月11日 优先权日2008年8月11日
发明者敖君山, 李新洲, 王怡华, 肖少兵 申请人:湖北大禹电气有限公司