CN103344910B - 瓦斯继电器检验仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及继电器领域，涉及瓦斯继电器检验仪。瓦斯继电器检验仪的主体结构为“U”形，“U”形的第一分支为回油腔，第二分支为气体缓冲腔；“U”形的中部横梁设有瓦斯继电器，油泵和压力变送器分别通过通道与气体缓冲腔连通；空气压缩机与气缸通过第一通道相连，第一通道设置电气比例阀；电气比例阀与瓦斯继电器通过第二通道相连，第一通道设有重瓦斯进气阀；第二通道设有轻瓦斯进气阀；气体缓冲腔和气缸通过第三通道相连接，第三通道设置有脉冲阀；瓦斯继电器分别设有轻瓦斯触发信号引出夹和重瓦斯触发信号引出夹。本发明整体结构简单，占地面积小，可用于野外作业。

Description

瓦斯继电器检验仪

技术领域

本发明涉及继电器领域，具体而言，涉及瓦斯继电器检验仪。

背景技术

瓦斯继电器又称为气体继电器，其测试设备按取得流速值的方法包括直接测试法，该直接测试法是将气体继电器安装在油路中，并且油路管径和气体继电器口径及安装在变压器上的管路直径相等，即气体继电器在测试设备上的内外流场与安装在变压器上的流场是一致的，所以测定的流速值是不需要任何校对和修正的精确值。我国气体继电器生产企业全部采用直接测试法的测试设备做出厂试验，许多省、市供电公司选用直接测试法的测试设备验收和整定气体继电器。但是，用于直接测试法的测试设备体积、重量过大，不适合野外现场操作。

发明内容

本发明目的是提供一种瓦斯继电器检验仪，能够解决上述技术问题。

本发明实施例提供一种瓦斯继电器检验仪，包括：主体结构、气缸、空气压缩机、油泵、压力变送器；

所述主体结构为“U”形，所述“U”形的第一分支为回油腔，第二分支为气体缓冲腔；所述“U”形的中部横梁设有瓦斯继电器，所述油泵和所述压力变送器分别通过通道与所述气体缓冲腔连通；

所述空气压缩机与所述气缸通过第一通道相连，所述第一通道设置电气比例阀；所述电气比例阀的出气口与所述瓦斯继电器通过第二通道相连，所述第一通道设有重瓦斯进气阀；所述第二通道设有轻瓦斯进气阀，所述第二通道在所述轻瓦斯进气阀和瓦斯继电器之间设置有三通溢油阀；

所述气体缓冲腔和所述气缸通过第三通道相连接，所述第三通道设置有脉冲阀；

所述气体缓冲腔与所述第二通道通过第四通道相连接，所述第四通道设置有三通排气阀；所述三通排气阀和所述三通溢油阀构成回路；

所述空气压缩机与瓦斯继电器的出油口通过第五通道相连接，所述第五通道设置有二位五通阀；

所述瓦斯继电器分别设有轻瓦斯触发信号引出夹和重瓦斯触发信号引出夹；所述压力变送器设有压力变送器AD液体压力触点。

气缸和瓦斯继电器通过通道相连接，通道上设有脉冲阀，气缸通过脉冲阀向气体缓冲腔排气，会出现脉冲气流，脉冲气流通过瓦斯继电器形成了脉冲信号，通过检测脉冲信号，即可以完成重瓦斯检测；气缸向瓦斯继电器排入气体，通过测试轻瓦斯信号，即可以完成轻瓦斯检测，当同时给气缸、气体缓冲腔和瓦斯继电器加压，读取压力值和时间即可以进行密闭试验。整体结构简单，占地面积小，可用于野外作业。

附图说明

图1示出了本发明实施例2的结构原理图；

图2示出了本发明实施例2中电路结构连接示意图；

图3示出了本发明实施例2中初始化流程示意图；

图4示出了本发明实施例2中重瓦斯检验初始后触发流程示意图；

图5示出了本发明实施例2中重瓦斯检验初始后未触发流程示意图；

图6示出了本发明实施例2中轻瓦斯检验流程示意图；

图7示出了本发明实施例2中密闭检验流程示意图。

图中1.空气压缩机，2.油气分离件，401.AD电气比例阀实时压力触点，4.电气比例阀，501.DA电气比例阀控制压力触点，103.轻瓦斯进气阀，104.重瓦斯进气阀，8.节流阀，9.单向阀，105.脉冲阀，101.二位五通阀，102.三通溢油阀，201.三通排气阀，14.气缸，15.回油腔，16.排气管，17.油管，18.气体缓冲腔，19.气动球阀，20.瓦斯继电器，21.排气孔，22.排油管，24.轻瓦斯触发信号引出夹，25.重瓦斯触发信号引出夹，106.进油阀，27.油泵，107.压力变送器保护阀，29.压力变送器，402.压力变送器AD液位压力触点。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例1：

一种瓦斯继电器检验仪，包括：主体结构、气缸、空气压缩机、油泵、压力变送器；

所述主体结构为“U”形，所述“U”形的第一分支为回油腔，第二分支为气体缓冲腔；所述“U”形的中部横梁设有瓦斯继电器，所述油泵和所述压力变送器分别通过通道与所述气体缓冲腔连通；

所述空气压缩机与所述气缸通过第一通道相连，所述第一通道设置电气比例阀；所述电气比例阀的出气口与所述瓦斯继电器通过第二通道相连，所述第一通道设有重瓦斯进气阀；所述第二通道设有轻瓦斯进气阀，所述第二通道在所述轻瓦斯进气阀和瓦斯继电器之间设置有三通溢油阀；

所述气体缓冲腔和所述气缸通过第三通道相连接，所述第三通道设置有脉冲阀；

所述气体缓冲腔与所述第二通道通过第四通道相连接，所述第四通道设置有三通排气阀；所述三通排气阀和所述三通溢油阀构成回路；

所述空气压缩机与瓦斯继电器的出油口通过第五通道相连接，所述第五通道设置有二位五通阀；

所述瓦斯继电器分别设有轻瓦斯触发信号引出夹和重瓦斯触发信号引出夹；所述压力变送器设有压力变送器AD液体压力触点。

气缸和瓦斯继电器通过通道相连接，通道上设有脉冲阀，气缸通过脉冲阀向气体缓冲腔排气，会出现脉冲气流，脉冲气流通过瓦斯继电器形成了脉冲信号，通过检测脉冲信号，即可以完成重瓦斯检测；气缸向瓦斯继电器排入气体，通过测试轻瓦斯信号，即可以完成轻瓦斯检测，当同时给气缸、气体缓冲腔和瓦斯继电器加压，读取压力值和时间即可以进行密闭试验。整体结构简单，占地面积小，可用于野外作业。

实施例2：

一种瓦斯继电器检验仪，如图1所示，包括：主体结构、气缸14；

所述主体结构为“U”形，所述“U”形的第一分支为回油腔15，第二分支为气体缓冲腔18；所述“U”形的中部横梁设有瓦斯继电器20。

回油腔15和瓦斯继电器20之间设有油管17，该油管17伸入到回油腔15中，在本实施例中油管17采用Φ50油管；由于回油腔15起到了回油的效果，因此，该回油腔15还设有排气管16和排油管22，该排气管16的型号可以根据需要而定，在本实施例中采用的是Φ16排气管，排油管22和排气管16均与托油盘相连接，排油管22的油流入托油盘中，排气管16中的气会携带油，其中油留在托油盘，气体从托油盘排入大气，油泵27通过第六通道与托油盘相连接，油泵27可以从托油盘抽油，通过该设计，每次测试前的初始化，主体内的油加注都由油泵完成，油在整个瓦斯继电器检验仪中循环使用，油液不容易溢出到外面，达到智能、环保的目的。该油泵为微型油泵。

瓦斯继电器20设有轻瓦斯触发信号引出夹24和重瓦斯触发信号引出夹25，通过这两个引出夹可以对触发信号进行检测；

为了对气体缓冲腔18内进行充油，气体缓冲腔18通过通道与油泵27相连，为了在轻瓦斯检验的时候对液位压力进行测试，因此气体缓冲腔18通过通道与压力变送器29相连；在本实施例中，压力变送器29和气体缓冲腔18的连接点，油泵27与气体缓冲腔18的连接点都处于靠近瓦斯继电器20的一端；油泵的出油口设有进油阀106，通过控制进油阀106，油泵27能够像气体缓冲腔18中充油。连接所述压力变送器29与所述气体缓冲腔18的通道上设置有压力变送器保护阀107。

该瓦斯继电器检验仪还包括空气压缩机1和电气比例阀4，空气压缩机1用于为装置提供压缩空气。在空气压缩机1的气体出口处还设有油气分离件2。所述空气压缩机1和所述气缸14通过第一通道相连，通过第一通道，空气压缩机1能够向气缸14中充气，在第一通道上设有电气比例阀；电气比例阀4设有AD电气比例阀实时压力触点401和DA电气比例阀控制压力触点501。通过对DA电气比例阀控制压力触点501设定，并根据AD电气比例阀实时压力触点401的实时值进行调节，进而调节电气比例阀4能够调节充气的气压。在第一通道上设有重瓦斯进气阀104，该重瓦斯进气阀104处于电气比例阀4和气缸14之间。

气体缓冲腔18和所述气缸14通过第三通道相连接，所述第三通道设置有脉冲阀105，在该实施例中，该脉冲阀105设于气体缓冲腔18的顶端处。

电气比例阀4的出气口与所述瓦斯继电器20通过第二通道相连，第二通道在自电气比例阀4至瓦斯继电器20的方向上依次设置有轻瓦斯进气阀103、节流阀8、单向阀9、三通溢油阀102，瓦斯继电器20设置排气孔21，排气孔21与第二通道通过排气插针相连接，排气插针的一端拧入排气孔内，另一端通过Φ4mm软管与第三通道连接，排气插针自一端至另一端设有通孔，从而连通了排气孔和第二通道。

由于在重瓦斯检测中需要将气体缓冲腔18与外界隔离，因此，气体缓冲腔18与所述第二通道通过第四通道相连接，第四通道与第二通道的连接点处于单向阀9和三通溢油阀102之间，所述第四通道设置有三通排气阀201；所述三通排气阀201和所述三通溢油阀102构成回路。

瓦斯继电器20的出油口设置有气动球阀19，该气动球阀19与空气压缩机1与通过第五通道相连接，所述第五通道设置有二位五通阀101。所述气动球阀19设置于油管17与瓦斯继电器20的连接通道上。

该瓦斯继电器检验仪是通过控制箱来进行控制，如图2，所示，该控制箱与电气比例阀4、重瓦斯进气阀104、节流阀8、单向阀9、三通排气阀201、三通溢油阀102、排气孔21、气动球阀19、二位五通阀101、进油阀106、压力变送器保护阀107、压力变送器29等等进行连接，通过控制箱进行统一控制，该控制箱与上述各种阀门以及电气比例阀4进行连接进行数值调节和根据通道通畅或关闭需要开关阀门。在本实施例中，控制箱采用LQFP100封装的STM32F107VCT6处理器和外围电路组成，该处理器还设有触摸屏（带处理器触摸屏）。

通过上述结构需要进行如下操作：

操作一：装置的初始化操作。

具体操作为：

装置初始化步骤，见图3所示：

（1）开始，开启进油阀106、油泵27，等待10秒后关闭进油阀106和油泵27。

（2）开启压力变送器保护阀107，读取压力变送器AD液位压力触点402的数值后关闭该压力变送器保护阀107。

（3）将读取的与预设的初始值A进行比较，该预设的初始值为油面上升至平齐油管17顶端时测得的压力值，如果二者不处于接近则继续步骤（1）、步骤（2），如果已接近，则开启进油阀106、油泵27再抽10S后结束初始化。

操作二：重瓦斯校验操作：

当重瓦斯试验测流速时，空气压缩机1提供的压缩空气由电气比例阀4调整压力后经重瓦斯进气阀104储存在气缸14内。待压力当两值相差范围在1KPa以内后，开启脉冲阀105，释放压缩空气能量，推动主体通道内油体，形成脉动流速，冲击瓦斯继电器20内挡板，产生触发信号。控制箱内处理器能根据触发信号检测电路是否检测到触发信号情况，自动调整电气比例阀4控制气缸14内压力，从而测定瓦斯继电器20发生重瓦斯触发时的流速。其间，处理器会控制油泵27补满主体内储油，使得每次测量时试验条件一样。

具体步骤，见图4、5所示：

重瓦斯（流速）试验步骤：

（1）进行装置初始化（见操作一）。

（2）开启重瓦斯进气阀104，处理器将试验得到的能使主体内油体达到1m/s脉冲流速时的气缸压力，即1.85个大气压，作为初始压力值赋值给P0，通过DA电气比例阀控制压力触点501输出到电气比例阀4，通过AD电气比例阀实时压力触点401读取电气比例阀4压力值，比较前后两值至当两值相差范围在1KPa以内。

（3）关闭重瓦斯进气阀104，开启三通溢油阀102与三通排气阀201，使得气体缓冲腔18和排气孔21与外界隔离。

（4）开启脉冲阀105，气缸14释放压缩空气能量至气体缓冲腔18，使U形主体结构内油体产生脉动流速。控制箱对重瓦斯触发信号引出夹25发出的触发信号进行检测。

分支一：检测到触发信号。如果检测到重瓦斯触发信号引出夹25传出的触发信号，则进行装置初始化后，将最小压力值赋给P0，开启重瓦斯进气阀104，输入压力值P0通过DA电气比例阀控制压力触点501输出到电气比例阀4，通过AD电气比例阀实时压力触点401读取电气比例阀4压力值，比较前后两值至当两值相差范围在1KPa以内。关闭重瓦斯进气阀104，开启三通溢油阀102与三通排气阀201，使得气体缓冲腔18和排气孔21与外界隔离。开启脉冲阀105，气缸14释放压缩空气能量至气体缓冲腔18，使U形主体结构内油体产生脉动流速。控制箱对重瓦斯触发信号引出夹25发出的触发信号进行检测。如果检测到触发信号，则输出瓦斯继电器已损坏，将电气比例阀压力置0，结束校验；如果未检测到触发信号，则，进入校验循环步骤，该校验循环步骤为：进行装置初始化后，将触发值赋给P1，将未触发值赋给P2，取P1和P2的中间值，将该中间值赋给P0，开启重瓦斯进气阀104，输入压力值P0通过DA电气比例阀4控制压力触点501输出到电气比例阀4，通过AD电气比例阀实时压力触点401读取电气比例阀4压力值，比较前后两值至当两值相差范围在1KPa以内。关闭重瓦斯进气阀104，开启三通溢油阀102与三通排气阀201，使得气体缓冲腔18和瓦斯继电器20排气孔21与外界隔离。开启脉冲阀105，气缸14释放压缩空气能量至气体缓冲腔18，使U形主体结构内油体产生脉动流速。控制箱对重瓦斯触发信号引出夹25发出的触发信号进行检测。在每次进行校验循环步骤前需要将P1和P2进行比较，计算二者之差，将差值与设定的最小间隔进行比较，如果小于或等于最小间隔，则停止校验循环步骤，进入重复校验步骤，该重复校验步骤为：在最后一次校验循环步骤中测得的压力值（视为临界值）下连续进行三次测试，并分别进行检测触发信号，如果检测到触发信号，则换算成流速值输出，将电气比例阀压力置0，如果检测不到触发信号，则将最后一次校验循环步骤中测得的压力值加上最小间隔值，并将二者之和换算成流速值输出，将电气比例阀压力置0。

分支二：未检测到触发信号。则加大电气比例阀4控制的压力值继续测试。则进行装置初始化后，将最大压力值赋给P0，开启重瓦斯进气阀104，输入压力值P0通过DA电气比例阀控制压力触点501输出到电气比例阀4，通过AD电气比例阀实时压力触点401读取电气比例阀4压力值，比较前后两值至当两值相差范围在1KPa以内。关闭重瓦斯进气阀104，开启三通溢油阀102与三通排气阀201，使得气体缓冲腔18和排气孔21与外界隔离。开启脉冲阀105，气缸14释放压缩空气能量至气体缓冲腔18，使U形主体结构内油体产生脉动流速。控制箱对重瓦斯触发信号引出夹25发出的触发信号进行检测。如果未检测到触发信号，则输出瓦斯继电器20已损坏，将电气比例阀压力置0，结束校验；如果检测到触发信号，则，进入校验循环步骤，该校验循环步骤为：进行装置初始化后，将触发值赋给P1，将未触发值赋给P2，取P1和P2的中间值，将该中间值赋给P0，开启重瓦斯进气阀104，输入压力值P0通过DA电气比例阀控制压力触点501输出到电气比例阀4，通过AD电气比例阀实时压力触点401读取电气比例阀4压力值，比较前后两值至当两值相差范围在1KPa以内。关闭重瓦斯进气阀104，开启三通溢油阀102与三通排气阀201，使得气体缓冲腔18和排气孔21与外界隔离。开启脉冲阀105，气缸14释放压缩空气能量至气体缓冲腔18，使U形主体结构内油体产生脉动流速。控制箱对重瓦斯触发信号引出夹25发出的触发信号进行检测。在每次进行校验循环步骤前需要将P1和P2进行比较，计算二者之差，将差值与设定的最小间隔进行比较，如果小于或等于最小间隔，则停止校验循环步骤，进入重复校验步骤，该重复校验步骤为：在最后一次校验循环步骤中测得的压力值（视为临界值）下连续进行三次测试，并分别进行检测触发信号，如果检测到触发信号，则换算成流速值输出，将电气比例阀4压力置0，如果检测不到触发信号，则将最后一次校验循环步骤中测得的压力值加上最小间隔值，并将二者之和换算成流速值输出，将电气比例阀4压力置0。

操作三：轻瓦斯校验

当轻瓦斯试验测容积时，通过控制二位五通阀101关闭气动球阀。然后，控制电气比例阀4以0.5个大气压，经轻瓦斯进气阀103、节流阀8、单向阀9和三通溢油阀，往排气孔21压气。待瓦斯继电器20发出轻瓦斯触发信号时，停止压气，计算压力变送器29在压气前后的差值，换算成容积值。

具体步骤为，见图6所示：

（1）开始，设定i=0。

（2）进行装置初始化，见操作一。

（3）开启两位五通阀，使气动球阀19关闭。开启三通溢油阀102，使单向阀9所在通道和排气孔21接通。开启压力变送器保护阀107，通过压力变送器AD液位压力触点402，读取此时的液位压力值P1。

（4）开启轻瓦斯进气阀103，通过DA电气比例阀控制压力触点501输出0.5个大气压值给电气比例阀4，从排气孔21往瓦斯继电器20内缓慢压入空气。压入空气流速可以通过节流阀8调整压入空气速度。

（5）从轻瓦斯触发信号引出夹24检测到触发信号后，关闭轻瓦斯进气阀103，通过压力变送器AD液位压力触点402，读取此时的液位压力值P2。计算P1、P2差值，换算成容积值输出显示。

（6）关闭压力变送器保护阀107，三通溢油阀102，二位五通阀101，将i=i+1，将重新赋值的i与3比较。

（7）如果小于或等于3则进行本操作中（2）-（6）；如果大于3，则将电气比例阀4压力置0，结束校验。

操作四：密闭校验

当做密闭试验时，根据用户输入的压力与时间值，关闭Φ50气动阀，通过电气比例阀4调整压力，向气缸14、气体缓冲腔和排气孔21同时加压。

具体操作步骤为，见图7所示：

（1）进行装置初始化，见操作一。

（2）读取用户输入的压力值和时间。

（3）开启两位五通阀101、轻瓦斯进气阀103、重瓦斯进气阀104、三通溢油阀102、三通排气阀201。

（4）将用户输入的压力值通过DA电气比例阀控制压力30输出到电气比例阀4，调整系统内压力，延时至用户输入的时间后结束试验。

空气压缩机1通过气管与主体阀类相连接，控制箱通过航空插头电缆控制主体阀类、油泵27，调整电气比例阀4压力，读取压力变送器29数据。

本发明的有益效果是，可以在野外现场通过简单操作完成瓦斯继电器的三项试验，结构简单，智能化程度高，测量精度高。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种瓦斯继电器检验仪，其特征在于，包括：主体结构、气缸、空气压缩机、油泵、压力变送器；

所述主体结构为“U”形，所述“U”形的第一分支为回油腔，第二分支为气体缓冲腔；所述“U”形的中部横梁设有瓦斯继电器，所述油泵和所述压力变送器分别通过通道与所述气体缓冲腔连通；

所述空气压缩机与所述气缸通过第一通道相连，所述第一通道设置电气比例阀；所述电气比例阀的出气口与所述瓦斯继电器通过第二通道相连，所述第一通道设有重瓦斯进气阀；所述第二通道设有轻瓦斯进气阀，所述第二通道在所述轻瓦斯进气阀和瓦斯继电器之间设置有三通溢油阀；

所述气体缓冲腔和所述气缸通过第三通道相连接，所述第三通道设置有脉冲阀；

所述气体缓冲腔与所述第二通道通过第四通道相连接，所述第四通道设置有三通排气阀；所述三通排气阀和所述三通溢油阀构成回路；

所述空气压缩机与瓦斯继电器的出油口通过第五通道相连接，所述第五通道设置有二位五通阀；

所述瓦斯继电器分别设有轻瓦斯触发信号引出夹和重瓦斯触发信号引出夹；所述压力变送器设有压力变送器AD液体压力触点。

2.根据权利要求1所述的瓦斯继电器检验仪，其特征在于，所述空气压缩机的出气口设有油气分离件。

3.根据权利要求1所述的瓦斯继电器检验仪，其特征在于，所述第二通道在所述轻瓦斯进气阀和所述三通溢油阀之间还设置节流阀、单向阀。

4.根据权利要求3所述的瓦斯继电器检验仪，其特征在于，所述瓦斯继电器设有排气孔，所述排气孔通过排气插针与所述第二通道相连通。

5.根据权利要求1所述的瓦斯继电器检验仪，其特征在于，所述油泵的出油口设有进油阀。

6.根据权利要求1所述的瓦斯继电器检验仪，其特征在于，所述压力变送器设有压力变送器保护阀。

7.根据权利要求1所述的瓦斯继电器检验仪，其特征在于，

所述回油腔设有油管、排油管和排气管，所述油管与所述瓦斯继电器相连，所述排油管与所述排气管分别与托油盘连接，所述油泵通过第六通道与所述托油盘相连接。

8.根据权利要求1所述的瓦斯继电器检验仪，其特征在于，

所述电气比例阀设有AD电气比例阀实时压力的触点和DA电气比例阀控制压力的触点。

9.根据权利要求1所述的瓦斯继电器检验仪，其特征在于，

所述瓦斯继电器的出油口设有气动球阀，所述气动球阀与所述二位五通阀相连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的瓦斯继电器检验仪，其特征在于，还包括控制箱；所述控制箱与电气比例阀、重瓦斯进气阀、轻瓦斯进气阀、脉冲阀、三通排气阀、三通溢油阀、二位五通阀和压力变送器相连接。