专利名称：SF₆气体密度变送器及应用该变送器的在线监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数字式SF6 (六氟化硫)密度变送器及应用该变送器的在线 监控系统。
背景技术：
由于SF6气体的高绝缘强度和优良灭弧特性，已成为当今高电压设备发展的首选 绝缘、灭弧介质，采用SF6的绝缘和灭弧介质，可以使原有高压开关设备的体积减小，断路器 的开闭性能大幅优化。为保障SF6高压设备安全运行，必须对SF6气体的密度、含水量等参 数进行严格监测，如果这些设备发生泄漏，SF6气体密度降低，则将会产生极其严重的后果 (1)开关设备耐压强度降低；(2)断路器开断容量下降。因此，高压设备的SF6密度值是一 个必须受到严格监视的重要参数。现代全封闭组合电器(GIS)中，使用数字式密度继电器 对每个SF6气室进行在线检测，及时发现是否泄漏，对保障高压设备的安全运行就显得十分 重要。现有的SF6密度继电器为机械式，其虽然也有报警输出的功能，但测量数据不能传 输，不利于组成在线监测系统，给安全生产带来隐患。同时，由于电气设备安装的限制，很多 测点位于很难直接观测到的位置，给日常的测量和记录带来很大麻烦。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、能传输测量数据的数字式 SF6气体密度变送器及应用该变送器的在线监控系统。为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种数字式SF6气体密度变送器，包括 温度传感器，用于实时检测SF6气体的温度；气体压力传感器，用于实时检测SF6气体的气 压；CPU，用于根据气体压力传感器和温度传感器输出的实时检测信号计算出被测SF6气体 的密度；以采用温度补偿或修正的计算方式计算出气体压力值的变化是由于漏气还是由温 度变化所引起的，从而能准确测量SF6气体的密度；数据通讯电路，与CPU的通讯端相连，用 于输出被测SF6气体的密度信息，并由智能设备根据被测SF6气体的密度信息控制相关继电 器和报警装置的执行相应的动作。进一步，所述CPU和气体压力传感器之间设有信号放大及模数转换电路，以确保 检测的可靠性。进一步，所述气体压力传感器的电源端与恒流电源电路相连，以确保气体压力传 感器检测的可靠性，防止电源波动对其测量结果的影响。本实用新型还提供了一种应用上述数字式SF6气体密度变送器的在线监控系统， 其包括与多个所述3&气体密度变送器相连的数字显示终端、与该数字显示终端相连的上 位机。数字显示终端用于显示所述被测SF6气体的密度信息和报警信息，并方便现场安装、
调试ο进一步，所述数字显示终端包括用于与多个SF6气体密度变送器的所述数据通讯电路相连以获取所述被测SF6气体的密度信息的变送器通讯接口，与变送器通讯接口相连 的中央处理单元，与中央处理单元相连的继电器控制电路，与中央处理单元相连的用于显 示所述被测SF6气体的密度信息、报警信息并控制继电器控制电路的工作状态的液晶屏及 按钮电路，以及与中央处理单元相连的用于构成在线监测系统的上位机通讯接口。本实用新型具有积极的效果(1)本实用新型的数字式SF6气体密度变送器工作 时，采用温度补偿或修正的计算方式，故而能正确反映出压力值的变化是由于漏气还是由 温度变化所引起的，使压力指示仪表的读数无论自然环境中的温度如何变化，指示结果始 终是20°C时的标准压力值，将这个值等效为气室内SF6气体的密度示值。当发生泄漏时，密 度变送器能立即指示出漏气引起的密度变化，当SF6气体的密度示值低于事先设定报警值 时，密度变送器会给出报警补气的接点信号，即泄漏不多应予补气，设备还能继续运行，以 防绝缘性能降低；如严重泄漏，给出一对闭锁接点信号，将开关操作闭锁，表示这时设备已 不能正常运行。(2)本实用新型的数字式SF6密度变送器的优点包括测量的密度值可以转 换成数字信号，通过RS485总线或转换成4-20mA模拟信号向上位微机系统传输、变送，同时 也给出闭锁、报警的开关接点信号。20°C时的等效气体压力从0. OlMPa-1. OOMPa的宽范围 内无需分级分档，报警值、闭锁值可由用户任意设定。温度传感器可以任意安装在认为最接 近气室温度的地方，最大限度地减少温度补偿偏差。数字化显示，无读数误差、显示清晰、外 形美观，且有比指针表更精确的测量精度。

图1为应用实施例中的数字式SF6密度变送器构成的SF6气体密度在线监测系统 的结构示意图；图2为实施例中的数字式SF6气体密度变送器的结构示意图；图3为上述在 线监测系统中的数据显示终端的结构示意图。
具体实施方式
实施例1见图2，本实施例的一种数字式SF6气体密度变送器(即图1中的气体密 度变送器4)，包括用于实时检测SF6气体的温度的温度传感器45，用于实时检测SF6气体 的气压的气体压力传感器44，用于根据气体压力传感器44和温度传感器45输出的实时检 测信号计算出被测SF6气体的密度的CPU41，以及与CPU41的通讯端相连的数据通讯电路 43，用于输出被测SF6气体的密度信息。所述CPU41和气体压力传感器44之间设有信号放大及模数转换电路42。所述气 体压力传感器44的电源端与恒流电源电路46相连。所述CPU41通过数据通讯电路43与数字显示终端3相连。实施例2见图1-3，应用实施例1所述的数字式SF6气体密度变送器的在线监控系 统包括与多个所述数字式SF6气体密度变送器相连的数字显示终端3、与该数字显示终端 3相连的上位机1。所述数字显示终端3包括用于与多个数字式SF6气体密度变送器的所述数据通 讯电路43相连以获取所述被测SF6气体的密度信息的变送器通讯接口 33，与变送器通讯接 口 33相连的中央处理单元32，与中央处理单元32相连的继电器控制电路34，与中央处理 单元32相连的用于显示所述被测SF6气体的密度信息、报警信息并控制继电器控制电路34的工作状态的液晶屏及按钮电路35，以及与中央处理单元32相连的用于构成在线监测系 统的上位机通讯接口 31。上位机通讯接口 31通过RS-485总线2与上位机1相连。 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实 用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些 属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围 之中。
权利要求一种SF6气体密度变送器，其特征在于包括温度传感器(45)，用于实时检测SF6气体的温度；气体压力传感器(44)，用于实时检测SF6气体的气压；CPU(41)，用于根据气体压力传感器(44)和温度传感器(45)输出的实时检测信号计算出被测SF6气体的密度；数据通讯电路(43)，与CPU(41)的通讯端相连，用于输出被测SF6气体的密度信息。
2.根据权利要求1所述的SF6气体密度变送器，其特征在于所述CPU(41)和气体压力 传感器(44)之间设有信号放大及模数转换电路(42)。
3.根据权利要求1所述的3&气体密度变送器，其特征在于所述气体压力传感器(44) 的电源端与恒流电源电路(46)相连。
4.一种应用权利要求1-3之一所述的SF6气体密度变送器的在线监控系统，其特征在 于该在线监控系统包括与多个所述SF6气体密度变送器相连的数字显示终端(3)、与该 数字显示终端(3)相连的上位机(1)。
5.根据权利要求4所述的在线监控系统，其特征在于所述数字显示终端(3)包括用 于与多个SF6气体密度变送器的所述数据通讯电路(43)相连以获取所述被测3&气体的密 度信息的变送器通讯接口(33)，与变送器通讯接口(33)相连的中央处理单元(32)，与中央 处理单元(32)相连的继电器控制电路(34)，与中央处理单元(32)相连的用于显示所述被 测SF6气体的密度信息、报警信息并控制继电器控制电路(34)的工作状态的液晶屏及按钮 电路(35)，以及与中央处理单元(32)相连的用于与所述上位机(1)相连的上位机通讯接口 (31)。
专利摘要本实用新型涉及一种数字式SF6气体密度变送器及应用该变送器的在线监控系统，该变送器包括用于实时检测SF6气体的温度的温度传感器，用于实时检测SF6气体的气压的气体压力传感器，用于根据气体压力传感器和温度传感器输出的实时检测信号计算出被测SF6气体的密度的CPU，以及与CPU的通讯端相连的数据通讯电路，用于输出被测SF6气体的密度信息。变送器工作时，采用温度补偿或修正的计算方式，故而能正确反映出压力值的变化是由于漏气还是由温度变化所引起的。
文档编号G01L19/08GK201653851SQ20102015395
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月9日 优先权日2010年4月9日
发明者陈浩 申请人:常州海能电器有限公司