专利名称：循环流动测量式SF₆微水、密度在线监测变送器的制作方法
技术领域：
本产品应用于电厂及电网输变电GIS系统中高压开关内SF6气体微水含量及SF6 气体密度的测量。
技术背景当前上述领域所应用的技术主要有两种1、用现场机械指针式式密度计直接测量显示SF6密度。用便携式微水测试仪人工逐点对高压开关内气体排出一部分并对其微水含量进行测量，其特点是微水传感器可以直接接触被测气体所测微水值准确。但缺点是必须严格按照仪器所要求的使用规范进行，对操作人员的素质有较高的要求，需要人工到现场实地逐点测量，费时费力；并且测量方式是通过从开关罐内向外排放被测气体来进行测量， 为了使读数准确与稳定，必须要浪费大量的气体，这不仅会降低设备工作气压，而且从安全性上讲也无法长时间监测即无法对被测值进行实时监测，不能及时掌握高压开关内微水值的变化发现超标情况，不可能进行现代化的数据监测及管理，更严重的是会造成环境的污染。2、近年来有利用电子仪表及数据传输处理技术对GIS系统密度及微水值进行实时测量，将数据在现场控制柜显示器上显示，并传输到控制室进行显示和报警。这样在控制室内对各点被测值进行监测，提高了现代化程度，节省现场人员的工作量。但其中也存在一些不足，由于GIS系统安全性的要求致使微水传感器探头不可能安装到开关隔断内部，所以必须通过罐体上的自封阀将传感器与开关隔断内隔离开，这样以便于微水密度变送器发生故障后可进行变送器的拆换而不至于影响开关的正常工作。但是这种工作方式造成微水传感器探头不能直接接触到开关内的气体，变送器内部腔体为死腔，内部气体不可流动，而在各连接部位渗透进去的少量微水再加上变送器内部结构吸附的水含量致使传感器周围的微水含量远高于开关内实际的含水量，并且不易扩散。造成微水传感器所测值高于真实被测气体微水值，比如开关内气体实际微水值小于IOOPRii时传感器的输出信号经计算结果却能达到300-500PPm，现在的实际做法是通过软件将这个差值修正来接近真实值。而有些后来加入此领域的某些厂家由于缺乏相关试验和技术经验，简单的以为只要将微水传感器与开关内空间联通即可测出真实的微水值，从而所研制的变送器所处位置离真实罐内气体很远及其防渗透措施远远不够，造成传感器所测值连起码的含水量变化趋势都不具备， 已经与真实值无关，当然不管从软件上如何修正也不可能接近真实微水值，最后用户单位不得已只有将其废置。
发明内容为了克服现有SF6气体微水测量技术中便携式测量不可能实现在线监测和需要放出大量会造成高压开关内压力下降并污染环境的SF6气体，而现有的在线监测变送器又不能直接如实反映被测气体微水含量的缺点，本实用新型提供一种循环流动测量式SF6微水、 密度在线监测变送器，该变送器不仅能够实现在线监测并且能够像便携式微水测试一样直接反映容器内气体的真实微水含量，而且不需要放出被测气体。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是变送器接口、法兰、变送器本体、气体动力部件、湿度传感器、导气管、阀门组成一段气体通路装置。将在线监测微水变送器接口通过自封阀与高压开关罐体联通，另一端阀门通过罐体上自封阀与高压开关罐体联通形成一个回路，气体动力部件工作，使罐内气体抽出来在此回路中通过接口到变送器内腔，再经过管路、阀门回到罐内形成循环流动，从而将罐内气体抽出来吹到变送器腔体内微水传感器感应探头上然后再经过导气管经阀门回到罐内。这样流过微水传感器探头的气体即为罐内部的真实微水含量的气体，所以即可达到便携式微水测试仪的准确，同时因为气体是自循环流动从而又能在不影响设备正常运行的情况下进行实时监测。本实用新型的有益效果是，真正实现可如实反映气体微水含量的在线监测变送器。结构简单紧凑，并保证高压开关所要求的耐压性和密封安全，安装方便，所附加成本低廉
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以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图1是本实用新型的纵剖面构造图。图2是实施例的构造图。图1中.1.变送器接口，2.法兰，3.气体动力部件，4.变送器本体，5.导气管，6传感器支架，7.外壳，8. VISARA微水湿度传感器，9.传感器座，10.压力传感器，11.电路板， 12.烧结座，13.端子板，14.电缆，15.电缆密封接口，16.胶圈。图2中。17.高压开关容器，18.自封阀A，19.微水密度变送器，20.阀门B，21.自封阀C
具体实施方式
图1中本体，一侧面有一个胶圈槽，内置胶圈(16)与焊接有变送器接口(1)的法兰( 压紧密封。本体内内置一个使气体流动的气体动力部件。本体(4)另一侧有与本体(4)密封连接的导气管，导气管路上有一个阀门。图2中将变送器与高压开关容器连接，变送器接口(1)将容器上自封阀A(18)顶开，变送器导气管(5)上阀门W20)与开关容器上自封阀以21)互相顶开，使开关容器、变送器、导气管经过自封阀B、C再回到容器形成一个闭合回路。图1中来自于控制柜的电缆(14)通过电缆密封接口固定在壳体上，其中包括MV 直流电源线、控制气体动力部件电源的信号线、4——20mA压力信号线、4——20mA湿度信号线和地线。通过端子板接到烧结座(12)引出线上，再经烧结座线接到电路板(11)，电路板 (11)分别接到压力传感器的电源和信号线，为其提供电源并将压力传感器输出的毫伏信号放大为4——20mA的电流信号输出。与气体动力部件相连为其提供电源、与VISARA微水湿度传感器(8)的电源和信号以及地线相连，为其提供电源和信号输出。经放电路板放大器大的压力信号和湿度传感器输出的湿度信号经电缆接到控制柜。当变送器工作时气体动力部件工作将SF6气体通过顶开的自封阀A和变送器接口抽到变送器本体内并吹到VISARA微水湿度传感器(8)探头上，流过的气体再经导气管(5)阀门W20)自封阀以21)流回容器内。这样既可保证微水传感器探头接触到的气体即为含有容器内部真实微水含量的气体，而不受连接处渗透及变送器内部部件水含量扩散的影响，从而达到最终测出真实微水含量的目的。微水密度在线监测基本工作原理压力传感器为计算密度和湿度所用，所测得的压力信号输出到PLC再结合现场温度传感器所测得的现场温度信号计算得出20度的压力值己0，即可代表密度值，压力放大器所用电路为通用放大电路不属于本实用新型权利要求范围这里不再详细说明。由于微水变化是一个缓慢的过程，即便发生泄露等突发事件通过压力测量信号也可及时发现，所以为了保证变送器中唯一可动部件气体动力部件的寿命，微水传感器和气体动力部件不是连续工作，所用电源要受PLC发出的信号触发才可连通并工作，通过程序设定来设定微水测量的时间和周期。微水传感器输出的露点信号结合容器内压力值和现场温度值计算出容器内气体含水量PPM值。此过程为PLC软件设计部分不属于本实用新型权利要求保护范围故不再详细描述。
权利要求1.一种循环流动测量式SF6微水、密度在线监测变送器，其特征是变送器接口(1)、法兰O)、气体动力部件(3)、湿度传感器(8)、变送器本体0)、导气管(5)、阀门00)组成一段气体通路装置。
2.根据权利要求1所述的循环流动测量式SF6微水、密度在线监测变送器，其特征是本体G)，一侧面有一个胶圈槽，内置胶圈(16)与焊接有变送器接口(1)的法兰( 压紧密封。
3.根据权利要求1所述的循环流动测量式SF6微水、密度在线监测变送器，其特征是本体内内置一个使气体流动的气体动力部件。
4.根据权利要求1所述的循环流动测量式SF6微水、密度在线监测变送器，其特征是本体(4)另一侧有与本体(4)密封连接的导气管，导气管路上有一个阀门。
专利摘要实用新型的名称循环流动测量式SF6微水、密度在线监测变送器。本产品应用于电厂及电网输变电GIS系统中高压开关内SF6气体微水浓度及SF6气体密度的测量。所解决的技术问题是变送器接口(1)、法兰(2)、气体动力部件(3)、湿度传感器(8)、变送器本体(4)、导气管(5)、阀门(20)组成一段气体通路装置。变送器接口(1)、阀门(20)与六氟化硫容器联通，通过气体动力部件(3)使容器内六氟化硫气体吹到微水传感器探头上进行测量，解决了原电子式六氟化硫微水密度传感器由于内部零件吸附及连接处水分渗透、扩散所造成的微水传感器不能如实测量容器内六氟化硫真实微水值的问题。
文档编号G01N9/00GK202008455SQ20102053980
公开日2011年10月12日 申请日期2010年9月25日 优先权日2010年9月25日
发明者申子文 申请人:申子文