CN108037042B - 一种气体密度表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于六氟化硫气体密度检测的气体密度表，所述气体密度表包括表壳和设置在所述表壳内部的刻度盘、基座、巴登管、端坐、温度补偿元件、机芯和指针；所述表壳包括壳体、表盖和观察窗；通过在所述壳体的侧壁顶端设置一个向所述壳体内部凹陷的环沿，使所述环沿具有一个与所述观察窗的上端面平行的折面，所述折面与所述观察窗的上端面相接触，使所述壳体和所述观察窗之间形成一个径向的密封面，这样只要将所述表盖拧上去，就可以确保表壳密封。因此本发明提供的气体密度表，极大地提高了气体密度表壳体的密封性能，能够有效防止因员工操作不当，使得表盖没有拧紧导致密封不良，从而产生漏油或漏气情况。

Description

一种气体密度表

技术领域

本发明涉及高压电器设备的密度检测技术领域，特别是涉及一种用于六氟化硫气体密度检测的气体密度表。

背景技术

在工业领域、日常工作领域及其它领域中，都大量使用着各式各样的壳体充液(如防振油)或充气(如六氟化硫气体、氮气、空气)的仪表，如电力、化工、冶金、供水等部门广泛应用的抗振型充油压力表，如电力系统内广泛应用的绝对压力型六氟化硫密度表、充油型电接点压力表和充油型六氟化硫气体密度继电器等仪表。这些仪表都在各自岗位发挥着巨大的作用，促进了人类社会的快速发展。因为这些仪表的性能好坏直接影响到其相关系统的可靠安全运行，因此如何保证这些仪表的壳体内的气体或液体不会发生泄漏，保证其系统可靠安全运行，已成为人们的重要任务和工作之一。以往安装于现场的这些仪表，经过一段时期后常出现其壳体内的气体或液体发生泄漏问题。从实际运行情况来看，由于这些仪表上的接线座与壳体的密封是在弧面上密封，因此其密封效果不好，常常会发生漏油或漏气问题，导致仪表漏油或漏气现象非常普遍，严重影响系统的安全和可靠，并且更换这些仪表也要花费很多经费。

尤其对于目前已广泛应用在电力部门和工矿企业的六氟化硫电气产品，六氟化硫电气产品的灭弧介质和绝缘介质是六氟化硫气体，不能发生漏气，若发生漏气，就不能保证六氟化硫电气产品可靠安全运行。所以监测六氟化硫电气产品的六氟化硫密度值是十分必要的。现在用来监测六氟化硫密度普遍采用一种机械的指针式密度继电器，具有当六氟化硫电气产品发生漏气时能够报警及闭锁功能，还有现场显示密度值的性能。目前使用的密度继电器接点主要采用电接点型和微动开关型，电接点型密度继电器一般都要充抗振用的硅油，而微动开关型的密度继电器在有些振动特别的场合也需要充防振油。目前世界上这些充油或充气的密度继电器由于其接线座、观察窗与壳体的密封都是采取在弧面(或小弧面)上密封，其密封效果不好，常常会发生漏油或漏气问题，因此会带来误差，给用户带来损失，严重时还会影响正常使用。因此，如何提高现有六氟化硫气体密度表壳体的密封性能，是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于六氟化硫气体密度检测的气体密度表，能够提高气体密度表壳体的密封性能，有效避免漏油或漏气现象的发生。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种气体密度表，所述气体密度表包括：表壳和设置在所述表壳内部的刻度盘、基座、巴登管、端坐、温度补偿元件、机芯和指针；

其中，所述机芯固定在所述基座上；所述指针设置在所述机芯上；所述刻度盘位于所述指针和所述机芯之间；

所述巴登管的一端焊接在所述基座上，所述巴登管的另一端焊接在所述端坐的一端，所述端坐的另一端与所述温度补偿元件的一端连接；所述温度补偿元件的另一端与所述机芯连接；

所述表壳包括壳体、表盖和观察窗；所述表壳为圆柱体形状；所述壳体包括底壁和侧壁，所述底壁和侧壁围成一个一端具有开口的圆柱体形状；所述表盖覆盖在所述壳体的开口端；所述观察窗位于所述表盖的内腔中；

所述侧壁的顶端具有向所述壳体内部凹陷的环沿；所述环沿具有与所述观察窗的上端面平行的折面，所述折面与所述观察窗的上端面相接触；所述观察窗的上端面上设置有第一凹槽，所述第一凹槽内放置第一密封圈。

可选的，所述折面的径向长度大于等于3mm，所述折面的表面粗糙度小于预设粗糙度阈值。

可选的，所述温度补偿元件为双金属材料或为内部充有供温度补偿用的气体的密闭结构。

可选的，所述壳体上还设置有气封螺钉，所述气封螺钉通过密封件固定在所述壳体上。

可选的，所述气体密度表还包括巴登管抗运输保护件；所述巴登管抗运输保护件设置在所述巴登管的外部，与所述巴登管一同设置在所述表壳内部。

可选的，所述气体密度表还包括报警闭锁信号接点，所述报警闭锁信号接点通过连接部件设置在所述基座上；且所述报警闭锁信号接点安装在所述刻度盘与所述机芯之间。

可选的，所述气体密度表还包括密封罩，所述密封罩设置在所述观察窗和所述壳体之间。

可选的，所述密封罩上设置有第二凹槽，所述第二凹槽与所述第一凹槽同轴设置；所述第二凹槽内放置第二密封圈。

可选的，所述密封罩的一端通过所述第一密封圈与所述壳体径向密封；所述密封罩的另一端通过所述第二密封圈与所述观察窗径向密封。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供一种用于六氟化硫气体密度检测的气体密度表，所述气体密度表包括表壳和设置在所述表壳内部的刻度盘、基座、巴登管、端坐、温度补偿元件、机芯和指针；通过在所述壳体的所述侧壁顶端设置一个向所述壳体内部凹陷的环沿，使所述环沿具有一个与所述观察窗的上端面平行的折面，所述折面与所述观察窗的上端面相接触，使所述壳体和所述观察窗之间形成一个径向的密封面，这样只要将所述表盖拧上去，就可以确保壳体密封，不同于传统气体密度表使用的平面密封，必须把表盖压紧才能确保密封。因此本发明提供的所述气体密度表，极大地提高了气体密度表壳体的密封性能，能够有效防止因员工操作不当，表盖没有拧紧或没有压紧而导致密封不良，从而产生漏油或漏气的情况。

此外，本发明提供的所述气体密度表，在所述观察窗的上端面上设置有第一凹槽，所述第一凹槽内放置有第一密封圈。所述第一凹槽使所述第一密封圈的密封压缩量得到有效的控制，大大延长了密封圈的使用寿命，同时进一步提高了壳体的密封性能。因此，本发明提供的所述气体密度表既可以充防振油，也可以充气体，扩大了气体密度表的应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的充有气体或液体的仪表的结构示意图；

图2为本发明提供的一种气体密度表实施例一的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的所述壳体的剖面图；

图4为本发明提供的一种气体密度表实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种用于六氟化硫气体密度检测的气体密度表，能够提高气体密度表壳体的密封性能，有效避免漏油或漏气现象的发生。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为现有技术的充有气体或液体的仪表的结构示意图。参见图1，目前市场上充气或充油的仪表(例如气体密度表或气体密度继电器)，包括表壳101、表盖102、观察窗103和密封件104，表壳101在A处有锁口。由于目前表壳101的开口端相对观察窗103的密封面为小平面(或弧面)105，密封件104放置在小平面(或弧面)105上容易移位，起不到密封的作用，因此常常会发生漏油或漏气问题，从而给气体密度检测带来误差，给用户带来损失，严重时还会影响正常使用。并且这种平面密封措施，其密封件104的密封压缩量得不到很好的控制，如果密封压缩量大了，一方面，可能造成橡胶密封件在安装时发生压缩永久变形；另一方面，使得橡胶密封件产生较大的等效冯·米塞斯(Von Mises)应力，从而造成橡胶密封件材料的失效，大大减少其使用寿命，而造成漏气或漏油；反之如果压缩量过小时，就很容易会产生泄漏。因此，现有的这种密度表或密度继电器普遍存在壳体漏气或漏油问题。

为了解决现有密度表或密度继电器普遍存在的壳体漏气、漏油问题，本发明提供了一种新型气体密度表。图2为本发明提供的一种气体密度表实施例一的结构示意图。参见图2，本发明所述的气体密度表包括：表壳和设置在所述表壳内部的刻度盘201、基座202、巴登管203、端坐204、温度补偿元件205、机芯206和指针207。

其中，所述机芯206固定在所述基座202上；所述指针207设置在所述机芯206上；所述刻度盘201位于所述指针207和所述机芯206之间。所述机芯206为带有阻尼的结构，以提高其抗振性能。

所述巴登管203的一端焊接在所述基座202上，所述巴登管203的另一端焊接在所述端坐204上；所述端坐204的一端与所述巴登管203连接，所述端坐204的另一端与所述温度补偿元件205连接；所述温度补偿元件205的一端与所述端坐204连接，所述温度补偿元件205的另一端与所述机芯206连接。

所述温度补偿元件205为双金属材料或为内部充有供温度补偿用的气体的密闭结构。所述气体密度表还包括巴登管抗运输保护件；所述巴登管抗运输保护件设置在所述巴登管的外部，与所述巴登管一同设置在所述表壳内部。

所述气体密度表的作用原理是：基于弹性元件巴登管203，利用温度补偿元件205对变化的压力和温度进行修正，反应六氟化硫气体密度的变化。即在被测介质六氟化硫气体的压力作用下，由于有了温度补偿元件205的作用，六氟化硫气体的密度值发生变化，气体压力值也相应的变化，迫使巴登管203的末端产生相应的弹性变形－位移，借助于端坐204和温度补偿元件205，传递给机芯206，机芯206又传递给指针207，遂将被测的六氟化硫气体密度值在刻度盘201上指示出来，达到监视和控制电气开关等设备中的六氟化硫气体密度，使电气设备安全工作的目的。

所述表壳具体包括壳体208、表盖209和观察窗210；所述表壳为圆柱体形状；所述壳体包括底壁208A和侧壁208B，所述底壁208A和侧壁208B围成一个一端具有开口的圆柱体形状；所述表盖209覆盖在所述壳体208的开口端；所述观察窗210位于所述表盖209的内腔中。所述表盖209的压装部的外周面上径向均匀地设有若干个与所述壳体208上的弧形凸边相应的弧形凸边，使所述表盖209和所述表壳208能够固定在一起。

图3为本发明实施例提供的所述壳体的剖面图。图3中所述壳体208的所述侧壁208B顶端具有向所述壳体208内部凹陷的环沿211。所述环沿211的剖面为类似凹陷的直角梯形结构。所述环沿211具有与所述观察窗210的上端面210A平行的折面211A。所述折面211A的径向长度L≥3mm。所述折面211A与所述观察窗的上端面210A相接触，就形成了一个径向≥3mm的密封面。即形成了所述观察窗210和所述壳体208之间的径向密封，这样就能保证只要将所述表盖209拧上去，就可以确保表壳密封。而现有的气体密度表使用的平面密封，必须把表盖压紧才能确保密封。因此本发明提供的所述气体密度表，通过所述环沿211实现所述观察窗210和所述壳体208之间的径向密封，极大地提高了气体密度表表壳的密封性能，能够有效防止因员工操作不当，表盖没有拧紧或没有压紧导致的密封不良，从而产生漏油或漏气的情况。

并且，所述折面211A通过机加工使所述折面的内周面(即与所述观察窗的上端面210A接触的一面)的表面粗糙度小于预设粗糙度阈值，形成一个径向≥3mm的光洁度良好的密封面。进一步提高了气体密度表表壳的密封性能。所述折面211A的外周面(所述折面与所述观察窗的上端面210A不接触的一面)上径向延伸分布若干个弧形凸边。

本发明提供的所述气体密度表，还在所述观察窗的上端面210A上同轴设置有第一凹槽212，所述第一凹槽212内放置第一密封圈213。所述表盖209将所述观察窗210、所述第一密封圈213卡装在所述壳体208的扣合环沿211上。所述环沿211的所述折面211A通过所述第一密封圈213与所述观察窗210之间形成可靠的密封。如图1所示的现有气体密度表通常采用平面密封措施，其密封件104的密封压缩量得不到很好的控制，如果密封压缩量大了，一方面，可能造成橡胶密封件在安装时发生压缩永久变形；另一方面，使得橡胶密封件产生较大的等效Von Mises应力，从而造成橡胶密封件材料的失效，大大减少其使用寿命，而造成漏气或漏油；反之如果压缩量过小时，就很容易会产生泄漏。而本发明设置的所述第一凹槽212能够使所述第一密封圈213的密封压缩量得到有效的控制，使所述第一密封圈213的压缩量达到预定的目标值，从而可以大大延长密封圈的使用寿命，进一步提高了表壳的密封性能。

所述壳体208上还设置有气封螺钉214，所述气封螺钉214通过密封件215固定在所述壳体208上。所述气封螺钉214和所述密封件215不仅可以起到更好的密封作用，还可以保证所述表壳内部所密封的气压为大气压(一般为标准大气压)。如果没有所述气封螺钉214，所述表壳内部的气压便会受到挤压，造成表壳内部气压与当地标准大气压不符，从而导致测量的气体密度值的准确度降低。

因此，本发明提供的所述气体密度表的表壳具有优异的密封性能，从而既可以充防振油，也可以充气体，扩大了气体密度表的应用范围。本发明所述的表壳可应用于各种气体密度表或密度继电器，包括各种压力表(例如六氟化硫气体压力表)、六氟化硫气体密度表、六氟化硫气体密度继电器和六氟化硫混合气体密度继电器、氮气密度继电器等。

图4为本发明提供的一种气体密度表实施例二的结构示意图。参见图4，本发明所述的气体密度表包括表壳和设置在所述表壳内部的刻度盘201、基座202、巴登管203、端坐204、温度补偿元件205、机芯206和指针207；还包括报警闭锁信号接点216、密封罩217、接线座218、电缆线219和接头组件220。

所述表壳包括壳体208、表盖209和观察窗210。所述表壳为圆柱体形状；所述壳体包括底壁208A和侧壁208B，所述底壁208A和侧壁208B围成一个一端具有开口的圆柱体形状；所述表盖209覆盖在所述壳体208的开口端；所述观察窗210位于所述表盖209的内腔中。所述表盖209的压装部的外周面上径向均匀地设有若干个与所述壳体208上的弧形凸边相应的弧形凸边，使所述表盖209和所述表壳208能够固定在一起。

所述壳体208的所述侧壁208B顶端具有向所述壳体208内部凹陷的环沿211。所述环沿211的剖面为类似凹陷的直角梯形结构。所述环沿211具有与所述观察窗210的上端面210A平行的折面211A。所述折面211A的径向长度L≥3mm。所述折面211A的外周面上径向延伸分布若干个弧形凸边。所述折面211A与所述密封罩217的上端面相接触，就形成了一个径向≥3mm的密封面。即形成了所述观察窗210、所述密封罩217和所述壳体208之间的径向密封，这样只要将所述表盖209拧上去，就可以确保表壳密封。

所述密封罩217的上端面217A(图中未示出)上同轴设置有第一凹槽212，所述第一凹槽212内放置第一密封圈213。所述表盖209将所述观察窗210、所述密封罩217和所述第一密封圈213卡装在所述壳体208的扣合环沿211上。所述环沿211的所述折面211A通过所述第一密封圈213与所述密封罩217之间形成可靠的密封。

所述壳体208上还设置有气封螺钉214，所述气封螺钉214通过密封件215固定在所述壳体208上。所述气封螺钉214和所述密封件215不仅可以起到更好的密封作用，还可以保证所述表壳内部所密封的气压为大气压(一般为标准大气压)。

所述报警闭锁信号接点216通过连接部件设置在所述基座202上；且所述报警闭锁信号接点216安装在所述刻度盘201与所述机芯206之间。所述报警闭锁信号接点216具有监控功能，就是密度继电器。所述接线座218固定在所述壳体208上，所述报警闭锁信号接点216通过所述接线座218输出，进而通过所述电缆线219输出到设备或系统。如果所述表壳出现漏气，其中的气体密度值下降到一定程度(达到报警或闭锁值)，报警或闭锁接点接通，就会发出相应的信号(报警或闭锁信号)，起到监视和控制电气开关等设备中的六氟化硫(SF6)气体密度的作用，使电气设备安全工作。所述基座202通过所述接头组件220与外部的其他设备相连接。

所述密封罩217设置在所述观察窗210和所述壳体208之间。所述密封罩217上设置有第二凹槽221，所述第二凹槽221与所述第一凹槽212同轴设置；所述第二凹槽221内放置第二密封圈222。所述密封罩217的一端通过所述第一密封圈213与所述壳体208径向密封；所述密封罩217的另一端通过所述第二密封圈222与所述观察窗210径向密封。可选的，所述密封罩217与所述观察窗210之间也可以采用平面密封。

可见，本发明所述的气体密度表，通过所述密封罩217和同轴设置的所述第一凹槽212与所述第二凹槽221，实现了所述观察窗210和所述壳体208之间的径向密封，极大地提高了气体密度表表壳的密封性能，能够有效防止因员工操作不当，表盖没有拧紧或压紧导致的密封不良，从而产生的漏油或漏气的情况。并且，所述第二凹槽221能够使所述第二密封圈222的密封压缩量得到有效的控制，使所述第二密封圈222的压缩量达到预定的目标值，从而可以大大延长密封圈的使用寿命，进一步提高了表壳的密封性能。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种气体密度表，其特征在于，所述气体密度表包括：表壳和设置在所述表壳内部的刻度盘、基座、巴登管、端坐、温度补偿元件、机芯和指针；

其中，所述机芯固定在所述基座上；所述指针设置在所述机芯上；所述刻度盘位于所述指针和所述机芯之间；

所述巴登管的一端焊接在所述基座上，所述巴登管的另一端焊接在所述端坐的一端，所述端坐的另一端与所述温度补偿元件的一端连接；所述温度补偿元件的另一端与所述机芯连接；

所述表壳包括壳体、表盖和观察窗；所述表壳为圆柱体形状；所述壳体包括底壁和侧壁，所述底壁和侧壁围成一个一端具有开口的圆柱体形状；所述表盖覆盖在所述壳体的开口端；所述观察窗位于所述表盖的内腔中；所述表盖的压装部的外周面上径向均匀地设有若干个与所述壳体上的弧形凸边相应的弧形凸边，使所述表盖和所述表壳能够固定在一起；

所述气体密度表还包括报警闭锁信号接点，所述报警闭锁信号接点通过连接部件设置在所述基座上；且所述报警闭锁信号接点安装在所述刻度盘与所述机芯之间；

所述气体密度表还包括密封罩，所述密封罩设置在所述观察窗和所述壳体之间；

所述侧壁的顶端具有向所述壳体内部凹陷的环沿；所述环沿的剖面为类似凹陷的直角梯形结构；所述环沿具有与所述密封罩的上端面平行的折面，所述折面与所述密封罩的上端面相接触；所述密封罩的上端面上设置有第一凹槽，所述第一凹槽内放置第一密封圈；所述折面的径向长度大于等于3mm，所述折面的表面粗糙度小于预设粗糙度阈值；

所述密封罩上设置有第二凹槽，所述第二凹槽与所述第一凹槽同轴设置；所述第二凹槽内放置第二密封圈；所述密封罩的一端通过所述第一密封圈与所述壳体径向密封；所述密封罩的另一端通过所述第二密封圈与所述观察窗径向密封。