CN103076380B - 利用界面电化学反应监测变压器油中糠醛含量的电化学监测仪器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用界面电化学反应监测变压器油中糠醛含量的电化学监测仪器，包括机箱，以及设置在机箱内的控制系统、取样装置、检测池、检测装置、反应试剂供给装置，其中，所述的检测池具有贮液腔、加液口和排液口，所述取样装置输出端与检测池的加液口连接，所述反应试剂供给装置的溶液输出端与检测池的加液口连接，所述控制系统与取样装置、检测装置和反应试剂供给装置连接，并控制反应试剂供给装置和取样装置先后向检测池加入反应试剂和油样，以构建三相电化学反应界面，从而完成电化学反应。该监测仪器结构简单，维护运行成本低，并大大简化了检测过程，检测速度快，能对变压器油中糠醛含量进行实时监测。

Description

利用界面电化学反应监测变压器油中糠醛含量的电化学监测仪器

技术领域

本发明涉及电化学分析仪器，尤其涉及一种利用界面电化学反应监测变压器油中糠醛含量的电化学监测仪器。

背景技术

变压器是电力系统最主要和最昂贵的设备之一，其安全运行对保证供电可靠性有重要意义。电力变压器的故障率较高，不仅会极大地影响电力系统的安全运行，同时也会给电力企业及电力用户造成很大的经济损失，特殊情况下甚至会造成人员伤亡。因此对变压器运行状况进行在线监测具有非常重大的意义。

目前，国内外对变压器的监测主要包括：变压器局部放电监测、变压器套管监测、变压器上层油温监测和变压器油的气相色谱监测。电力系统中采用气相色谱法分析油中溶解气体含量，这对正确判断设备早期故障起了很大的作用。但气相色谱法由于受到实施周期的限制，有可能错过检测到迅速发展的故障的短期预兆；另外，气相色谱法在实施过程中气体难免从油中逸出，尤其是对极易扩散的氢气更为严重。因此在气相色谱法的分析结果中，氢气的含量往往出现较大的分散性。

糠醛作为预测变压器老化的重要特征产物，会随着使用年限的增加，糠醛含量也会增加。根据中华人民共和国电力行业标准《电力设备预防性试验规程》，当变压器油中糠醛含量达到4mg/L时，可以认为变压器绝缘老化已经比较严重。目前，常用液相色谱进行监测，虽然精确度高，但由于仪器的价格过于昂贵和维护麻烦，对于基层供电单位不适合，如果送样品到上级单位试验，经过长途运输，糠醛含量的数据就会与现场试验有较大的误差。

由于变压器失效可能是非常迅速的，因此寻找简单、快速、廉价的可以重复测量的在线检测技术就显得更为重要。而电化学分析法因具有设备简单、分析速度快、灵敏度高、选择性好等优点而在分析领域显示出很大的潜力和优越性。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种利用界面电化学反应方法监测变压器油中糠醛含量的电化学监测仪器，该监测仪器结构简单，维护运行成本低，且可直接抽取变压器油到检测池中进行电化学检测，无需对变压器油进行萃取等操作，大大简化了检测过程，检测速度快，能对变压器油中糠醛含量进行实时监测。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：一种利用界面电化学反应监测变压器油中糠醛含量的电化学监测仪器，包括机箱、控制系统、取样装置、检测池、检测装置、反应试剂供给装置，所述控制系统、取样装置、检测池、检测装置、反应试剂供给装置设置在机箱内，其中，所述的检测池具有贮液腔、加液口和排液口，所述贮液腔包括主贮液腔和两个参比电极/对电极安插腔，所述两个参比电极/对电极的安插腔于底部与主贮液腔的底部连通，所述加液口开设在检测池的顶部并向下延伸与主贮液腔的上部连通，加入的液体自加液口进入主贮液腔，然后再进入参比电极/对电极安插腔，所述排液口与主贮液腔直接连通，用于排出检测池内的溶液；所述检测装置包括工作电极、参比电极和对电极，所述工作电极、参比电极和对电极从检测池顶部分别对应插入主贮液腔和两个参比电极/对电极安插腔内；所述取样装置输出端与检测池的加液口连接，以向检测池中加入定量的变压器油，所述反应试剂供给装置的溶液输出端与检测池的加液口连接，以向检测池加入定量的反应试剂，所述控制系统与取样装置、检测装置和反应试剂供给装置连接，并控制反应试剂供给装置和取样装置先后向检测池加入反应试剂和油样，构建三相电化学反应界面，而检测装置则完成电化学反应。

本发明所述的取样装置可以是与变压器油箱连接的油样进样泵，抽取定量变压器油加入检测池中。本发明所述取样装置包括与变压器油箱连接的取样泵、取样杯和油样进样泵，所述取样杯具有油样进口、油样出口以及兼作人工注样孔的通气孔，所述取样泵的输出端与取样杯的油样进口连接，所述取样杯的油样出口经油样进样泵与所述检测池加液口连接，所述控制系统控制取样泵将变压器油从变压器油箱定时或不间断地抽进取样杯中，而后控制系统控制油样进样泵将取样杯的油样输送至检测池中，从而完成油样的定量添加。

进一步地，所述取样装置还包括排液泵，所述取样杯的中部设有排液口，所述排液口通过排液泵与变压器油箱连接，用于将取样杯中多余的油样输回变压器油箱，以达到定量取样的目的。

作为本发明的一个实施例，所述的取样杯为一具有倒锥形底的容器，所述进样口和出样口设于容器的锥底，所述通气孔则设于容器的顶部。

本发明所述的反应试剂供给装置包括若干个试剂储液瓶以及相应个数的试剂进样泵，每个试剂储液瓶经相应的试剂进样泵与检测池加液口连接。

本发明所述检测池的排液口为两个，包括设于底部的排水口和设于腰部的用于排油和调整水相液面高度的排油口。

作为本发明的一种实施方式：本发明所述检测池的主贮液腔和两个参比电极/对电极安插腔并列排布，所述主贮液腔位于所述两个参比电极/对电极安插腔之间，所述加液口为数个，以主贮液腔、两个参比电极/对电极安插腔的开口的中心连线为对称轴对称分布在所述主贮液腔顶部开口的外周。

本发明所述的两个参比电极/对电极安插腔于底部与主贮液腔的底部分别通过一倾斜通道连通，使液体在自身重力作用下自然汇流于主贮液腔的底部中，便于液体的排放。

本发明所述倾斜通道的一端沿其中轴线方向向外延伸并在所述参比电极/对电极安插腔的侧壁上形成通道口，在所述通道口处设有可拆卸的堵头，用以封堵所述通道口，避免工作过程中溶液的渗漏，而在清洗时，可拔出堵头清洗检测池的底部的倾斜通道。

本发明所述的两个参比电极/对电极安插腔的侧壁上分别设有排气孔，使腔室与大气相通，防止内外形成的压差阻止液体自然流动。所述排气孔设于接近参比电极/对电极安插腔上端口处的侧壁上，所述的主贮液腔顶部设有与所述主贮液腔直接连通的通气孔，使主贮液腔与大气相通，防止内外形成的压差阻止液体自然流动。

本发明中，所述主贮液腔的顶部设有工作电极安装槽，所述的工作电极包括电极、接线柱和套设在接线柱上的支撑架，所述工作电极的支撑架适配安装在所述的工作电极安装槽内，从而将所述工作电极置于主贮液腔中，其电极则位于主贮液腔内且不与腔室底部接触；所述两个参比电极/对电极安插腔顶部均设有参比电极/对电极安装槽，所述的参比电极包括电极、接线柱和套设在接线柱上的支撑架，所述参比电极的的支撑架适配安装在其中一个参比电极/对电极安装槽内，将所述参比电极置于参比电极/对电极安插腔内，其电极位于腔室内且不与腔室底部接触，所述对电极包括电极、接线柱和套设在接线柱上的支撑架，所述对电极的支撑架适配安装在另一个参比电极/对电极安装槽内，将所述对电极置于参比电极/对电极安插腔内，其电极位于腔室内且不与腔室底部接触。

作为本发明的一个实施方式：所述主贮液腔顶部设有连接结构，该连接结构为与所述主贮液腔的开口可拆卸连接的顶盖，所述工作电极的安装槽设于顶盖顶部，所述的通气孔则设置在所述顶盖上。在该实施方案中，所述的顶盖可拆卸地安装所述主贮液腔的开口处，在清洗时，只需将顶盖卸下，即可对主贮液腔进行清洗。

本发明所述的顶盖上设置有两段用于拧动操作的弧形凹槽，该两段弧形凹槽以顶盖的直径为对称轴对称分布在顶盖的顶面上。

所述的顶盖与所述的主贮液腔顶部的开口通过螺纹连接。

所述的工作电极、参比电极和对电极的支撑架与所述安装槽通过螺纹连接。

本发明所述的检测池采用防腐蚀材料制备而成，所述的防腐蚀材料为聚四氟乙烯、有机玻璃等。

本发明还包括废液存储装置，所述的废液存储装置包括与排油口连接的油相废液存储装置以及与排水口连接的水相废液存储装置，所述的油相存储装置具有数个油相废液储液瓶以及相应个数的排油泵，每个油相废液储液瓶通过一个排油泵与所述排油口连接；所述的水相废液存储装置具有数个水相废液储液瓶以及相应个数的排水泵，每个水相废液储液瓶通过排水泵与所述排水口连接，所述控制系统控制油相废液存储装置和水相废液存储装置将检测池中的检测后的废液排至储液瓶中存储，由人工定期进行处理，从而避免废液的随意排放。

本发明在初始时，进行标准曲线的测定并存储在控制系统中，可以定期进行人工修正工作曲线。进一步地，本发明可以使监测仪器自动进行标准曲线修正：设置标准样供给装置和空白样供给装置，二者分别与检测池的加液口连接，所述控制系统定期控制所述检测装置、标准样供给装置、空白样供给装置和反应试剂供给装置进行标准曲线的校正。所述标准样供给装置和空白样供给装置分别包括设个试剂存储瓶和相应个数的进样泵，所述试剂存储瓶通过进样泵与所述检测池加液口连接，由进样泵将标准溶液或空白样加入检测池中。

本发明的控制系统通过CAN总线与检测装置、取样装置、反应试剂供给装置、废液存储装置、标准供给装置和空白样供给装置进行通信，控制各装置的工作，并自动存储历史数据并生成历史趋势曲线，自动估算试剂消耗量，在出现仪器异常、检测到变压器油中糠醛含量达到设定限、试剂量过少等需要人工干预的情况时候会自动声光报警。

本发明所述的机箱采用柜式结构，从上至下分为三层，依次分别为电控层，流体控制层和储液层，所述控制装置设置在电控层内，各装置的泵设置在流体控制层，各储液瓶等设置在储液层。所述的流体控制层和储液层从竖直方向用金属板隔开成前后两个空腔，后面空腔与所述电控层连通，用于固定各装置的电气部件，所述两个空腔完全机械隔离可防止维护等操作过程泄漏液体到电气部件上。

所述的储液层分为上下两层单元格，用量少的试剂的储液瓶存放在上层单元格，用量多的试剂的储液瓶存放在下单元格，这将使得仪器结构更为紧凑，提高仪器空间利用率。

本发明的第二个目的是在于提供一种利用界面电化学反应方法监测变压器油中糠醛含量的电化学在线监测仪器，在本发明的目的基础上实现对变压器油在线监测，使监测终端实时监控变压器油中糠醛含量以及仪器中各装置的运行状况。

本发明的第二个目的可以通过以下技术措施来实现：在第一个发明目的技术方案中，在所述控制系统中设置用于与终端通讯的通信接口，将仪器监测结果、仪器运行状况等信号传送至监测终端，以实现在线监控。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1) 本发明的检测池可以构建三相电化学反应界面，从而利用界面电化学反应方法对变压器油中糠醛含量进行检测，可以对变压器油直接进行检测，无需进行萃取等步骤，避免了繁琐的萃取过程，大大简化了检测过程，提高了检测的速度以及在线监测的实时性。由于采用电化学方法检测，仪器结构简单，价格低廉，而且维护运行成本低。

(2) 本发明包括控制装置、取样装置、检测装置、检测池和反应试剂供给装置，在控制装置的控制下，可自动取样以及进行检测，因而可以直接设置于变压器旁，直接与变压器油箱相连接，从而直接抽取变压器油箱中的变压器油进行测试，能保证取样的真实性和实时性，确保每次检测的油样和变压器油箱中的油样完全一致。

(3) 本发明的取样装置中的取样泵和排液泵可在检测后将取样杯以及管道中的油全部返回到变压器油箱，从而不会对后续测量造成记忆效应。

(4) 本发明设置标准样供给装置和空白样供给装置，可以定期自行进行工作标准曲线的校正。而本发明设置废液存储装置，可以将检测后的废液进行存储，由人工定期进行处理，避免随意排放对环境造成污染。

(5) 本发明的检测池设有主贮液腔和两个于底部与主贮液腔连通的参比电极/对电极安插腔，让工作电极、参比电极和对电极位于不同的腔室内，避免参比电极和对电极与油相接触。

界面电化学反应涉及到两相液体：上层溶液为油相，下层溶液为水相。而在工作中，参比电极和对电极是不能与油相接触，因而，设置三个独立的且相互连通的腔室，加液口则与主贮液腔直接连通，形成一个连通器，使水相先进入主贮液腔，而后再从底部进入参比电极/对电极安插腔，这样可以避免在后加入的油相进入参比电极/对电极安插腔内。

(6) 本发明的主贮液腔底部设排水口，而腰部设排油口，底部排水口便于将比重较大的下层溶液以及池内所有液体全部排出；腰部的排油口便于将比重较小的上层溶液排出，同时该排油口可用于控制下层溶液液位高度。采用双排液口的结构可实现将有机相废液与水相废液予以分别收集。

(7) 本发明的两个参比电极/对电极安插腔于底部与主贮液腔的底部分别通过一倾斜通道连通，使液体在自身重力作用下自然汇流于主贮液腔的倒锥形底中，便于液体的排放，且也不会有溶液残留。倾斜通道的通道口设可拆卸的堵头，用以封堵通道口，避免检测池工作过程中溶液的渗漏，而在清洗时，可拔出堵头清洗检测池的底部的倾斜通道。

(8) 本发明的主贮液腔的开口处设置顶盖，该顶盖可拆卸地与主贮液腔的开口连接，在清洗时，只需将顶盖卸下，即可对主贮液腔进行清洗。

(9) 界面电化学反应涉及到两相液体，其中水相往往涉及到强酸强碱，油相往往为如丙酮、氯仿等腐蚀性较强的溶液，因此，其对应的检测池必须有较好的耐酸、碱、有机溶剂腐蚀的能力，需要采用防腐蚀材料加工。本发明检测池优选采用聚四氟乙烯，聚四氟乙烯材料具有非常优良的耐酸、碱以及有机溶剂的能力，利用该材料加工的检测池可有效克服其他材质检测池不耐受部分酸碱和有机溶剂的缺陷。

(10) 本发明的工作电极、参比电极和对电极均为模块化，均可以螺纹方式固定于对应的腔室内，安装、维护与更换均非常方便。

(11) 本发明的机箱为柜式结构，并从上至下依次分为电控层，流体控制层和储液层，而且流体控制层和储液层从竖直方向用金属板隔开成前后两个空腔，后面空腔与所述电控层连通，用于固定各装置的电气部件。储液层分成上下两层单元格，可根据需要将用量少的试剂的储液瓶存放在上单元格，用量多的试剂(如电解液、废液) 的储液瓶存放在下单元格，这将使得仪器结构更为紧凑，提高仪器空间利用率。

(12) 本发明的控制系统可各个功能模块化，提高仪器控制系统的健壮性，提高操控性和人机交换的简便性，同时该控制结构也便于仪器的维护。控制系统还设有用于与终端通讯的通信接口，将仪器监测结果、仪器运行状况等信号传送至监测终端，以实现在线监控。

附图说明

图1是本发明的利用界面电化学反应监测变压器油中糠醛含量的电化学监测仪器的结构示意图。

图2是本发明的利用界面电化学反应监测变压器油中糠醛含量的电化学监测仪器的框架图。

图3是本发明的利用界面电化学反应监测变压器油中糠醛含量的电化学监测仪器的流体路线图。

图4是检测池侧剖面图。

图5是图4的A-A剖面图。

图6是检测池的俯视图。

  1.机箱，2.取样杯，3.取样泵，4.油样进样泵，5.排液泵，6.检测装置，7.检测池，8.试剂进样泵，9.试剂储液瓶，10.排油泵，11.油相废液储液瓶，12.排水泵，13.水相废液储液瓶，14.空白样进样泵，15.空白样储液瓶，16.标样进样泵，17.标样储液瓶，

21.油样进口，22.油样出口，23.排油口，24.通气孔，

61.金丝工作电极，611.工作电极的电极、612.工作电极的接线柱，613.工作电极的支撑架，62.Ag/AgCl参比电极，63.铂丝对电极，

70.主贮液腔，71.参比电极/对电极安插腔，72.顶盖，73.加液口，74.排油口，75.排水口，76.拧动操作的弧形凹槽，77.参比电极/对电极安装槽，78.参比电极/对电极排气孔，79.通气孔，710.堵头，711.倾斜通道，

101.电控层，102.流体控制层，103.储液层，104.流体控制层活动门，105.流体控制层观察窗，106.储液层活动门，107储液层观察窗。

具体实施方式

图1~6所示的利用界面电化学反应监测变压器油中糠醛含量的电化学监测仪器是本发明的一个实施例，由机箱1、控制系统、取样装置、检测池7、检测装置6、反应试剂供给装置、标准样供给装置、空白液供给装置和废液存储装置构成。控制系统、取样装置、检测池7、检测装置6、反应试剂供给装置、标准样供给装置、空白液供给装置和废液存储装置距设置在机箱内。

如图3~6所示，检测池7采用聚四氟乙烯加工而成。检测池7具有主贮液腔70、两个参比电极/对电极安插腔71、6个加液口73、排油口74和排水口75。主贮液腔70、两个参比电极/对电极安插腔71并列排布。主贮液腔70为具倒锥形底的圆柱体空腔。两个参比电极/对电极的安插腔71于底部与主贮液腔70的底部分别通过一倾斜通道711连通，使液体在自身重力作用下自然汇流于主贮液腔70的倒锥形底中，便于液体的排放。倾斜通道711与水平面的夹角为15度。倾斜通道711的一端沿其中轴线方向向外延伸并在检测池7的侧壁上形成通道口，在通道口处设有可拆卸的堵头710，用以封堵通道口，避免检测池7工作过程中溶液的渗漏，而在清洗时，可拔出堵头710清洗检测池7的底部的倾斜通道711。6个加液口73开设在检测池1的顶部，并以主贮液腔70、两个参比电极/对电极安插腔71的开口的中心连线为对称轴对称分布在主贮液腔70外周，该6个加液口73和两个参比电极/对电极的安插腔71形成以主贮液腔70的圆心为圆心的同心圆。每个加液口73倾斜向下延伸并与主贮液腔70的上部连通，加液口73的中轴线与水平面的夹角为30度，加入的液体自加液口73进入主贮液腔70，然后再进入参比电极/对电极安插腔71。排油口74设于主贮液腔70的腰部的侧壁上，用于与排油泵10连接以排出上层溶液以及调整下层溶液液位高度。排水口75设于主贮液腔70的底部的侧壁上，位于排油口74的下方，并与主贮液腔70的倒锥形底齐平，用于与排水泵12连接以排出下层溶液。主贮液腔70的顶部设有用于工作电极安装的连接结构，该连接结构为一顶盖72，顶盖72与主贮液腔70开口螺纹连接，顶盖72上设有通气孔79以及用于安装工作电极安装槽。顶盖72上还设置有两段用于拧动操作的弧形凹槽76，该两段弧形凹槽76以顶盖72的直径为对称轴对称分布在顶盖72的顶面上。通气孔79与大气相通防止内外形成压差阻止液体自然流动。两个参比电极/对电极安插腔12顶部均设有参比电极/对电极安装槽77，且侧壁上分别设有与参比电极/对电极安插腔连通的参比电极/对电极排气孔78。该参比电极/对电极排气孔78设于接近参比电极/对电极安插腔71上端口处。检测过程中检测池7底部水相电解液体积为4mL，油相变压器油的体积为2mL。

如图3~5所示，检测装置6为金丝工作电极61，Ag/AgCl参比电极62，铂丝对电极63构成的三电极体系。金丝工作电极61包括电极611、接线柱612和套设在接线柱上的支撑架613，工作电极的支撑架613为支撑螺母，该支撑螺母通过螺纹适配固定在顶盖72的工作电极安装槽内，从而将金丝工作电极61置于主贮液腔70中，且其电极611则位于主贮液腔70内且电极611不与主贮液腔70的底部接触，接线柱612位于主贮液腔70外部。Ag/AgCl参比电极62包括电极、接线柱和套设在接线柱上的支撑架，Ag/AgCl参比电极62的支撑架均为支撑螺母，通过螺纹固定在其中一个参比电极/对电极安装槽77内，接线柱则位于腔室外，参比电极置于参比电极/对电极安插腔71内，其电极位于腔室内且电极不与腔室底部接触。铂丝对电极包括电极、接线柱和套设在接线柱上的支撑架，铂丝对电极63的支撑架均为支撑螺母，通过螺纹固定在另一个参比电极/对电极安装槽77内，接线柱则位于腔室外，对电极置于参比电极/对电极安插腔71内，其电极位于腔室内且不与腔室底部接触。

如图3所示，取样装置由取样杯2、取样泵3、油样进样泵4和排液泵5构成，其中，取样杯2为具有倒锥形底的容器，其具有油样进口21、油样出口22和排液口23，油样进口21和油样出口22设置在取样杯2的底部，二者相互贯通。排液口23设置于取样杯2杯身的中部。取样泵3的进液端与变压器油箱的出液口连接，其出液端则与取样杯2的油样进口21连接，取样泵3将变压器油从变压器油箱中抽出并输送至取样杯2中。油样进样泵4的进液端与取样杯2的油样出口22连接，其出液端与检测池的一个加液口73连接。排液口23则通过排液泵5与变压器油箱连接。取样泵3采用可双向输液的蠕动泵，油样进样泵4和排液泵5采用单向输液的蠕动泵。取样泵3、油样进样泵4和排液泵5与控制系统连接。取样阶段控制系统启动取样泵3，取样泵3正转将变压器油从变压器油箱定时或者不间断从进液口21进入取样杯2，在取样泵3启动的同时，控制系统启动排液泵5正转使得油从取样杯2的排液口23排入到变压器油箱。此过程中要保证排液泵23的输送速度快于抽油的速度，从而实现杯中油不溢出，油样进样泵4则将取样杯2中的油样送进检测池7中。测试完毕后，如果两次测量间隔较长，取样泵3反转以及排液泵5正转将取样杯2以及管道中所有变压器油排入变压器油箱。取样杯2顶端为一可拧开的螺母盖子，盖子顶端有一直径1mm的兼做人工注样口的通气孔24。

反应药剂供给装置由多个用于盛装反应试剂的储液瓶9和与储液瓶个数相同的试剂进样泵8构成。每个试剂储液瓶9通过一个试剂进样泵8与检测池7的加液口73连接。试剂进样泵8均采用蠕动泵。标准样供给装置具有一个标样储液瓶17和一个标样进样泵16连接构成，标样进样泵15的出样端与检测池7的标准样加液口73连接。空白样供给装置具有一个空白样储液瓶15和一个空白样进样泵14连接构成，空白样进样泵13的出样端与检测池7的加液口73连接。标样进样泵16和空白样进样泵14均采用蠕动泵。

废液存储装置包括与检测池7的排油口74连接的油相废液存储装置以及与检测池7排水口75连接的水相废液存储装置，油相废液存储装置具有一个油相废液储液瓶11以及一个的排油泵10，油相废液储液瓶10通过排油泵10与检测池7的排油口74连接。水相废液存储装置具有一个水相废液储液瓶13以及一个的排水泵12，水相废液储液瓶13通过排水泵12与检测池7排水口75连接，控制系统在进反应试剂时，同时启动油相存储装置以便控制水相液面高度，在检测结束后，控制油相废液存储装置和水相废液存储装置将检测池7中的检测后的废液排至储液瓶中存储，并由人工定期进行处理，从而避免废液的随意排放。排油泵10和排水泵12均采用蠕动泵。

控制系统的主控板采用STM32系列ARM7控制器，该控制器作为仪器的控制核心。人机界面采用12.1吋带TCP/IP网口和两个RS232/485接口的工控触摸屏，人机界面与主控板之间通过MODBUS协议或RS232进行通信。整机检测步骤序列控制、数据处理、图形显示、历史浓度曲线显示、报警与提示功能以及网络功能均通过触控屏配合组态软件实现。仪器在测试样品前需要建立工作曲线，工作曲线的测定可通过测定由空白样和标准样按不同比例配制得到样品得到，同时仪器可设置为每24小时或者每测试20次之后进行一次工作曲线校正。

机箱1采用柜式结构，从上至下分为三层，依次分别为电控层101、流体控制层102和储液层103。控制系统设置在电控层101内，取样装置的取样杯2、检测装置6、检测池7以及各装置的泵设置在流体控制层102，各储液瓶等设置在储液层103。流体控制层102和储液层103从竖直方向的正中央位置用金属板隔开成前后两个腔体，后腔体与电控层101为一体，用于固定电气部件。前后两个腔体完全机械隔离可防止维护等操作过程泄漏液体到电气部件上。流体控制层102具有活动门104，活动门104上设有观察窗105。储液层103具有活动门106，活动门106上设有观察窗107，该层分为上下两层单元格，用量少的试剂的储液瓶存放在上层单元格，用量多的试剂的储液瓶存放在下单元格，这将使得仪器结构更为紧凑，提高仪器空间利用率。

蠕动泵一体化控制驱动器直接嵌入到步进电机后方并通过CAN总线进行控制。

本发明以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用界面电化学反应监测变压器油中糠醛含量的电化学监测仪器，其特征在于，包括机箱、控制系统、取样装置、检测池、检测装置、反应试剂供给装置，所述控制系统、取样装置、检测池、检测装置、反应试剂供给装置设置在机箱内，其中，所述的检测池具有贮液腔、加液口和排液口，所述贮液腔包括主贮液腔和两个参比电极/对电极安插腔，所述两个参比电极/对电极的安插腔于底部与主贮液腔的底部连通，所述加液口开设在检测池的顶部并向下延伸与主贮液腔的上部连通，加入的液体自加液口进入主贮液腔，然后再进入参比电极/对电极安插腔，所述排液口与主贮液腔直接连通，用于排出检测池内的溶液；所述的两个参比电极/对电极安插腔的侧壁上分别设有与参比电极/对电极安插腔连通的排气孔，所述排气孔设于接近参比电极/对电极安插腔上端口处，所述的主贮液腔顶部设有与所述主贮液腔直接连通的通气孔；所述检测装置包括工作电极、参比电极和对电极，所述工作电极、参比电极和对电极从检测池顶部分别对应插入主贮液腔和两个参比电极/对电极安插腔内；所述取样装置输出端与检测池的加液口连接，以向检测池中加入定量的变压器油，所述反应试剂供给装置的溶液输出端与检测池的加液口连接，以向检测池加入定量的反应试剂，所述控制系统与取样装置、检测装置和反应试剂供给装置连接，并控制反应试剂供给装置和取样装置先后向检测池加入反应试剂和油样，构建三相电化学反应界面，而检测装置则完成电化学反应。

2.根据权利要求1所述利用界面电化学反应监测变压器油中糠醛含量的电化学监测仪器，其特征在于，所述取样装置包括与变压器油箱连接的取样泵、取样杯和油样进样泵，所述取样杯具有油样进口、油样出口以及兼作人工注样孔的通气孔，所述取样泵的输出端与取样杯的油样进口连接，所述取样杯的油样出口经油样进样泵与所述检测池加液口连接，所述控制系统控制取样泵将变压器油从变压器油箱定时或不间断地抽进取样杯中，而后控制系统控制油样进样泵将取样杯的油样输送至检测池中，以完成油样的定量添加。

3.根据权利要求2所述利用界面电化学反应监测变压器油中糠醛含量的电化学监测仪器，其特征在于，所述取样装置还包括排液泵，所述取样杯的中部设有排液口，所述排液口通过排液泵与变压器油箱连接，用于将取样杯中多余的油样输回变压器油箱，以实现定量取样。

4.根据权利要求2或3所述利用界面电化学反应监测变压器油中糠醛含量的电化学监测仪器，其特征在于，所述的取样杯为一具有倒锥形底的容器，所述进样口和出样口设于容器的锥底，所述通气孔则设于容器的顶部。

5.根据权利要求1所述利用界面电化学反应监测变压器油性质的电化学监测仪器，其特征在于，所述的反应试剂供给装置包括若干个试剂储液瓶以及相应个数的试剂进样泵，每个试剂储液瓶经相应的试剂进样泵与检测池加液口连接。

6.根据权利要求1所述利用界面电化学反应监测变压器油中糠醛含量的电化学监测仪器，其特征在于，所述检测池的排液口为两个，包括设于底部的排水口和设于腰部的用于排油和调整水相液面高度的排油口。

7.根据权利要求1所述利用界面电化学反应监测变压器油中糠醛含量的电化学监测仪器，其特征在于，所述监测仪器还包括废液存储装置，所述的废液存储装置包括与排油口连接的油相废液存储装置以及与排水口连接的水相废液存储装置，所述的油相存储装置具有数个油相废液储液瓶以及相应个数的排油泵，每个油相废液储液瓶通过一个排油泵与所述排油口连接；所述的水相废液存储装置具有数个水相废液储液瓶以及相应个数的排水泵，每个水相废液储液瓶通过排水泵与所述排水口连接，所述控制系统控制油相废液存储装置和水相废液存储装置将检测池中的检测后的废液排至储液瓶中存储。

8.根据权利要求1所述利用界面电化学反应监测变压器油中糠醛含量的电化学监测仪器，其特征在于，所述监测仪器还包括标准样供给装置和空白样供给装置，二者分别与检测池的加液口连接，所述控制系统定期控制所述检测装置、标准样供给装置、空白样供给装置和反应试剂供给装置进行标准曲线的校正；其中，所述标准样供给装置和空白样供给装置分别包括设个试剂存储瓶和相应个数的进样泵，所述试剂存储瓶通过进样泵与所述检测池加液口连接，由进样泵将标准溶液或空白样加入检测池中。

9.根据权利要求1或2或3或5或6或7或8所述利用界面电化学反应监测变压器油中糠醛含量的电化学监测仪器，其特征在于，在所述控制系统中设置用于与终端通讯的通信接口，将仪器监测结果、仪器运行状况等信号传送至监测终端，以实现在线监控。

10.根据权利要求9所述利用界面电化学反应监测变压器中糠醛含量的电化学监测仪器，其特征在于，所述的机箱采用柜式结构，从上至下分为三层，依次分别为电控层，流体控制层和储液层，所述控制装置设置在电控层内，各装置的泵设置在流体控制层，各储液瓶等设置在储液层；所述的流体控制层和储液层从竖直方向用隔板隔开成前后两个腔室，后腔室与所述电控层连通，用于固定各装置的电气部件。