专利名称：介损及体积电阻率全自动检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型提供一种介损及体积电阻率全自动检测装置，属于电测量仪器技术领 域。
背景技术：
充油电力变压器的安全运行是供电部门所面对的一个重要课题。由于变压器油的 绝缘性会受很多因素的影响，诸如水分，杂质，微生物，油老化等，为保证变压器安全稳定运 行，需要即时检测其各项相关指标。在油的老化产物甚微，用化学方法尚不能察觉时，介质 损耗因数及体积电阻率就已明显的分辨出来。因此，介质损耗因数和体积电阻率的测定是 油质分析检验监督的重要手段，具有特殊的意义。如何确知变压器绝缘油的介质损耗因数 和体积电阻率，国内外数字分析有许多方法，如过零电压比较法、过零时差比较法、谐波分 析法、异频电源法等，各种方法间由于原理、评价方法不同，对同一绝缘油的测定结果并不 相同。谐波分析法和异频电源法简便，易用，测定准确，国内已有采用，但都是手工操作，需 重复手工取样，手工清洗测试杯，过程繁琐，效率较低。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种能克服上述缺陷、测量准确、测试效率高的介损和 体积电阻率全自动检测装置。其技术内容为一种介损和体积电阻率全自动检测装置，包括安装在机架上的测试杯、进样装置、 排油装置、CPU和信号处理模块，其特征在于测试杯采用密封的测试杯，底部设置有排油 口，顶部设置有进油口、溢油口、温度测试头和信号测试头；进样装置包括插有导油管的烧 杯、进样三通、油泵和排气控制阀，其中进样三通的一端经油泵接测试杯的进油口，另一端 接插入烧杯的导油管，第三端接设有排气控制阀的管道；增设了设有溢油传感器和溢油控 制阀的导油管，该导油管的末端接排油三通的一端，排油三通的另一端经设有排油控制阀 的导油管接测试杯的排油口，排油三通的第三端作为出油口 ；CPU的输入端分别接溢油传 感器和经信号处理模块接信号测试头，输出端分别接控制排气控制阀的第一继电器、控制 排油控制阀的第二继电器、控制溢油控制阀的第三继电器和控制油泵的第四继电器。所述的介损和体积电阻率全自动检测装置，测试杯的定位环密封安装在外电极内 壁上端的台阶上，压盖螺纹安装在外电极上将定位环压紧，进油口、溢油口、温度测试头和 信号测试头均穿过压盖安装在定位环上，其中进油口、溢油口、温度测试头的末端插入内电 极与外电极形成的空腔内，信号测试头的末端与内电极连接。所述的介损和体积电阻率全自动检测装置，信号处理模块包括电流放大模块、滤 波模块、A/D转换器，其中电流放大模块包括第一运算放大器、第一二极管、第二二极管和第 一电阻，第一运算放大器的反相输入端接信号测试头，并经并联的第一二极管、第二二极管 接地，第一运算放大器同相输入端接地，第一电阻一端接第一运算放大器的反相输入端，另 一端接第一运算放大器的输出端，第一运算放大器的输出端接滤波模块；滤波模块包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容和第二运算放大器，其中第二 运算放大器的同相输入端依次经第二电阻、第三电阻接第一运算放大器的输出端，并经第 二电容接地，第二运算放大器的反相输入端经第五电阻接地，并经第四电阻接第二运算放 大器的输出端，第二运算放大器的输出端经第一电容接第二电阻、第三电阻的连接处，并经 A/D转换器接CPU的输入端，将信号测试头测得的信号进行放大、滤波后转变成数字信号， 输出到CPU进行计算处理。其工作原理为测试时，CPU控制排气控制阀打开、溢油控制阀关闭、启动油泵开 始工作，空气从设有排气控制阀的管道进入测试杯，CPU控制排油控制阀打开，排空测试杯 内的绝缘油，然后CPU控制排油控制阀和排气控制阀关闭、溢油控制阀打开，油泵将烧杯内 待测试绝缘油注入测试杯内，直到溢油传感器输出溢油信号，CPU控制关闭溢油控制阀，油 泵继续工作规定的时间，对测试杯施加一定的压力，维持绝缘油的油气平衡。由信号处理模 块将信号测试头采集测试杯内信号进行放大、滤波后转变成数字信号，输出到CPU进行计 算处理，得到介质损耗因数及体积电阻率。本实用新型与现有技术相比，其优点是1、整个测试过程中，测试杯的清洗、进样、排空全部由CPU实现智能化控制，无需 手工操作，自动化程度高，测试效率高。2、采用密封的测试杯，测量过程中维持绝缘油的油气平衡，测量一致性好，结果更 为准确。

图1是本实用新型实施例中的机械结构示意图。图2是本实施例信号处理模块的电路图。图3是本实用新型CPU与信号处理模块、油泵及各控制阀的电路图。图中1、机架2、排油口 3、进油口 4、溢油口 5、温度测试头6、信号测试头7、导油 管8、烧杯9、进样三通10、油泵11、排气控制阀12、溢油传感器13、溢油控制阀14、排油三 通15、出油口 16、压盖17、外电极18、定位环19、0型密封圈20、内电极21、空腔22、排油控 制阀23、管道24、固定板A、第一运算放大器B、第二运算放大器Cl、第一电容C2、第二电容 D1、第一二极管D2、第二二极管R1、第一电阻R2、第二电阻R3、第三电阻R4、第四电阻R5、第 五电阻Kl、第一继电器K2、第二继电器K3、第三继电器K4、第四继电器
具体实施方式
在图1所示的实施例中测试杯安装在机架1上，测试杯的定位环18密封安装在 外电极17内壁上端的台阶上，压盖16螺纹安装在外电极17上，进油口 3、溢油口 4、温度测 试头5和信号测试头6均穿过压盖16安装在定位环18上，其中进油口 3、溢油口 4、温度测 试头5的末端插入内电极20与外电极17形成的空腔21内，信号测试头6的末端与内电极 20连接。进样装置包括插有导油管7的烧杯8、进样三通9、油泵10和排气控制阀11，其中 进样三通9的一端经油泵10接测试杯的进油口 3，另一端接插入烧杯8的导油管7，第三端 接设有排气控制阀11的管道23 ；增设了设有溢油传感器12和溢油控制阀13的导油管7， 该导油管7的末端接排油三通14的一端，排油三通14的另一端经设有排油控制阀22的导油管7接测试杯的排油口 2，排油三通14的第三端作为出油口 15。 在图2-3所示的实施例中电流放大模块包括第一运算放大器A、第一二极管D1、 第二二极管D2和第一电阻R1，其中第一运算放大器A的反相输入端接信号测试头6，并经 并联的第一二极管D1、第二二极管D2接地，第一运算放大器A同相输入端接地，第一电阻 Rl 一端接第一运算放大器A的反相输入端，另一端接第一运算放大器A的输出端，第一运算 放大器A的输出端接滤波模块；滤波模块包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五 电阻R5、第一电容Cl、第二电容C2和第二运算放大器B，其中第二运算放大器B的同相输入 端依次经第二电阻R2、第三电阻R3接第一运算放大器A的输出端，并经第二电容C2接地， 第二运算放大器B的反相输入端经第五电阻R5接地，并经第四电阻R4接第二运算放大器 B的输出端，第二运算放大器B的输出端经第一电容Cl接第二电阻R2、第三电阻R3的连接 处，并经A/D转换器Ul接CPU的输入端41脚，CPU的输入端17脚、20脚接溢油传感器12， 输出端14脚接第一继电器K1，15脚接第二继电器K2和第三继电器K3，16脚接第四继电器 K4，第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第四继电器K4的常开触点分别串接在油 泵10、排气控制阀11、排油控制阀22、溢油控制阀13的电源电路中。
权利要求一种介损和体积电阻率全自动检测装置，包括安装在机架(1)上的测试杯、进样装置、排油装置、CPU和信号处理模块，其特征在于测试杯采用密封的测试杯，底部设置有排油口(2)，顶部设置有进油口(3)、溢油口(4)、温度测试头(5)和信号测试头(6)；进样装置包括插有导油管(7)的烧杯(8)、进样三通(9)、油泵(10)和排气控制阀(11)，其中进样三通(9)的一端经油泵(10)接测试杯的进油口(3)，另一端接插入烧杯(8)的导油管(7)，第三端接设有排气控制阀(11)的管道(23)；增设了设有溢油传感器(12)和溢油控制阀(13)的导油管(7)，该导油管(7)的末端接排油三通(14)的一端，排油三通(14)的另一端经设有排油控制阀(22)的导油管(7)接测试杯的排油口(2)，排油三通(14)的第三端作为出油口(15)；CPU的输入端分别接溢油传感器(12)和经信号处理模块接信号测试头(6)，输出端分别接控制排气控制阀(11)、排油控制阀(22)、溢油控制阀(13)和油泵(10)的继电器K1～4。
2.如权利要求1所述的介损和体积电阻率全自动检测装置，其特征在于测试杯的定 位环(18)密封安装在外电极(17)内壁上端的台阶上，压盖(16)螺纹安装在外电极(17) 上，进油口(3)、溢油口(4)、温度测试头(5)和信号测试头(6)均穿过压盖(16)安装在定 位环(18)上，其中进油口(3)、溢油口(4)、温度测试头(5)的末端插入内电极(20)与外电 极(17)形成的空腔(21)内，信号测试头(6)的末端与内电极(20)连接。
3.如权利要求1所述的介损和体积电阻率全自动检测装置，其特征在于信号处理模 块包括电流放大模块、滤波模块、A/D转换器U1，其中电流放大模块包括运算放大器A、二 极管Dl 2和电阻Rl，运算放大器A的反相输入端接信号测试头(6)，并经并联的二极管 Dl 2接地，运算放大器A同相输入端接地，电阻Rl —端接运算放大器A的反相输入端， 另一端接运算放大器A的输出端，运算放大器A的输出端接滤波模块；滤波模块包括电阻 R2 5、电容Cl 2和运算放大器B，其中运算放大器B的同相输入端依次经电阻R2 3 接运算放大器A的输出端，并经电容C2接地，运算放大器B的反相输入端经电阻R5接地， 并经电阻R4接运算放大器B的输出端，运算放大器B的输出端经电容Cl接电阻R2 3的 连接处，并经A/D转换器Ul接CPU的输入端。
专利摘要本实用新型提供一种介损和体积电阻率全自动检测装置，特征是测试杯底部设置有排油口，顶部设置有进油口、溢油口、温度测试头和信号测试头；进样装置包括插有导油管的烧杯、进样三通、油泵和排气控制阀，其中进样三通的三端分别经油泵接进油口、接插入烧杯的导油管、接设有排气控制阀的管道；增设了设有溢油传感器和溢油控制阀的导油管，该导油管的末端接排油三通的一端，排油三通的另一端经设有排油控制阀的导油管接测试杯的排油口，排油三通的第三端作为出油口；CPU输入端分别接溢油传感器和经信号处理模块接信号测试头，输出端分别接排气控制阀、排油控制阀、溢油控制阀和油泵的控制端。本实用新型整个测试过程全自动化，测量准确，测试效率高。
文档编号G01R27/22GK201666920SQ20092029195
公开日2010年12月8日 申请日期2009年12月9日 优先权日2009年12月9日
发明者姚镇如, 张广震, 毕海成 申请人:山东中惠仪器有限公司