CN110108249B - 一种用于测量变压器外轮廓位置及形变的测量工具及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于测量变压器外轮廓位置及形变的测量工具及测量方法，测量工具包括基座、高度标杆、垂直滑动标尺、水平标尺、水平滑动标尺及纵向高度标尺；其中垂直滑动标尺套设在高度标杆上，能够沿着高度标杆上下移动；水平标尺通过垂直滑动标尺安装在高度标杆上，水平标尺与高度标杆相互垂直；水平标尺上设置有水平滑动标尺，纵向高度标尺通过水平滑动标尺安装在水平标尺上，水平标尺与纵向高度标尺相互垂直。通过移动垂直滑动标尺和水平标尺，既可实现变压器侧边距离的测量，也可以实现对变压器特定高度和整体高度的测量。本发明测量精度高，可实现多维轮廓基线的确定以及对应测点测距需求，也可实现对变压器变形形变数据的测量。

Description

一种用于测量变压器外轮廓位置及形变的测量工具及测量 方法

技术领域

本发明属于电力变压器在试验过程中的高度及水平定位技术领域，具体涉及一种用于测量变压器外轮廓位置及形变的测量工具及测量方法。

背景技术

电气试验技术是检测电力变压器设备性能的重要手段，其中变压器油箱机械强度试验及变压器声级测量等检测项目，对变压器测点布置位置及相应的形变情况都有明确的要求和规定。以变压器声级测量试验为例，GB1094.10对变压器声级测量的测点位置有明确规定，其中自然油循环自冷变压器的试验测点要求轮廓线距基准面距离0.3m，在测量轮廓线上均匀地布置测量点数不少于8个，相邻的两个测量点间的距离≤1m。变压器油箱高度小于2.5m的变压器，测量点位于油箱高度的1/2处，变压器油箱高度大于2.5m的变压器，测量点分别位于油箱的1/3和2/3高度处。变压器油箱的机械强度试验不仅对测点的布置提出明确要求，更对测点位置的形变情况也提出了相关要求。目前，现有测点定位及测量工具较少，且通用性差，不能满足实际检测工作的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种经济实用、准确高效的用于测量变压器外轮廓位置及形变的测量工具及测量方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于测量变压器外轮廓位置及形变的测量工具，包括基座、高度标杆、垂直滑动标尺、水平标尺、水平滑动标尺及纵向高度标尺；其中，基座设置在测量工具的底部，高度标杆设置在基座上方，高度标杆上带有刻度，与垂直滑动标尺和水平标尺配合使用，用于测量变压器的特定高度；垂直滑动标尺套设在高度标杆上，能够沿着高度标杆上下移动；水平标尺穿过垂直滑动标尺上设置的固定安装槽安装在高度标杆上，水平标尺与高度标杆相互垂直；水平标尺上设置有水平滑动标尺，纵向高度标尺穿过水平滑动标尺上设置的固定安装槽安装在水平标尺上，水平标尺与纵向高度标尺相互垂直。

测量工具还包括微距激光测距传感器，微距激光测距传感器安装于垂直滑动标尺和水平滑动标尺的固定安装槽上，用于非接触地测量变压器外轮廓位置及形变。

垂直滑动标尺包括上下贯通的高度标杆安装通孔和左右贯通的固定安装槽，高度标杆安装在高度标杆安装通孔中，水平标尺安装在固定安装槽中。

垂直滑动标尺包括高度定位螺栓，其与高度标杆一侧的固定凹槽配合使用，用于垂直滑动标尺的高度定位。

垂直滑动标尺包括水平仪和水平定位螺栓，用于水平标尺的固定和位置修正。

水平滑动标尺包括左右贯通的水平标尺安装槽和上下贯通的固定安装槽。水平标尺安装在水平标尺安装槽中，纵向高度标尺安装在固定安装槽中。

基座采用铸铁件制成，用于保证整个测量工具的稳定性和牢固性。

所有滑动标尺在为测量工具提供必要的支撑及固定外，还采用透明及双刻度设计，滑动标尺的水平方向和垂直方向上均设置有刻度线，用于实现由于滑动标尺的构件厚度以及测距工具自身存在厚度(或测点宽度)而需要进行的高度(或宽度)修正。同时，水平滑动标尺上的水平仪及水平定位螺栓的设计，用于确保滑动标尺固定稳固及水平测距工具的平直无倾斜。

微距激光测距传感器的测量距离为0.3至4m，分辨率为2至75μm，可采样间隔0.5ms，并具备WIFI数据传输模式，适用于高精度非接触式测量模式，也可有效避免个别试验因试验过程具有一定危险性而对检测人员存在的安全隐患。

本发明还包括一种用于测量变压器外轮廓位置及形变的测量方法，该测量方法采用以上所述的测量工具进行测量，包括如下步骤：

移动高度标杆上的垂直滑动标尺，从而测量变压器的特定高度；和/或

移动水平标尺上的水平滑动标尺，从而测量变压器的水平宽度；和/或

移动水平标尺和纵向高度标尺，从而测量变压器顶部上的特定距离。

本发明的有益效果：

1)测量精度高，各测量机构相互配合使用，可实现多维轮廓基线的确定以及对应测点测距需求，也可实现对变压器变形的形变数据的测量。

2)结构简单、应用灵活、操作简便、成本低廉。

附图说明

图1是用于测量变压器外轮廓位置及形变的测量工具的结构示意图。

图2是用于测量变压器外轮廓位置及形变的测量工具的左视图。

图3是垂直滑动标尺的结构示意图。

图4是水平滑动标尺的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和说明书附图，对本发明作进一步详细的描述，但是本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，示出了用于测量变压器外轮廓位置及形变的测量工具的结构示意图。一种用于测量变压器外轮廓位置及形变的测量工具包括基座1、高度标杆2、垂直滑动标尺3、水平标尺4、水平滑动标尺8及纵向高度标尺9；其中，基座1设置在测量工具的底部，高度标杆2设置在基座1上方，高度标杆2上带有刻度，与垂直滑动标尺3和水平标尺4配合使用，用于测量变压器的特定高度；垂直滑动标尺3套设在高度标杆2上，能够沿着高度标杆2上下移动；水平标尺4穿过垂直滑动标尺3上设置的固定安装槽安装在高度标杆2上，水平标尺4与高度标杆2相互垂直；水平标尺4上设置有水平滑动标尺8，纵向高度标尺9穿过水平滑动标尺8上设置的固定安装槽安装在水平标尺4上，水平标尺4与纵向高度标尺9相互垂直。

水平标尺4上设置的水平滑动标尺8是用于测量变压器顶部的特定距离或设备形变量。

测量工具还包括微距激光测距传感器(图中未示出)，微距激光测距传感器作为测量仪器，直接安装于垂直滑动标尺和水平滑动标尺的固定安装槽上，可替代水平标尺和/或纵向高度标尺，主要适用于高精度非接触式测量模式，也可有效避免个别试验(如油箱强度测试)因试验过程具有一定危险性而对检测人员存在的安全隐患。

如图2所示，示出了用于测量变压器外轮廓位置及形变的测量工具的左视图。高度标杆2的侧面设置有固定凹槽5，固定凹槽5沿着高度标杆2的侧面延伸。垂直滑动标尺3采用多点固定定位机构的形式，多个垂直滑动标尺3套设在高度标杆2上，垂直滑动标尺包括左右贯通的固定安装槽，水平标尺安装在固定安装槽中。

如图3所示，图3中左侧视图为垂直滑动标尺3的正视图，中间视图为垂直滑动标尺3套装在高度标杆2上时的后视图，右侧视图为垂直滑动标尺3的俯视图。垂直滑动标尺3包括高度定位螺栓11、水平定位螺栓10和水平仪6，高度定位螺栓11与高度标杆2一侧的固定凹槽5配合使用，用于垂直滑动标尺的高度定位，水平定位螺栓10和水平仪6用于水平标尺4的固定和位置修正，既可用于水平标尺4的固定，也可用于限制由于水平标尺4自重产生的标尺倾斜的情况。

垂直滑动标尺3包括上下贯通的高度标杆安装通孔和左右贯通的固定安装槽，高度标杆安装在高度标杆安装通孔中，水平标尺安装在固定安装槽中。

如图4所示，图4中左侧视图为水平滑动标尺8的正视图，右侧视图为水平滑动标尺8的右视图。水平滑动标尺8的右侧后端设置有高度定位螺栓11，用于纵向高度标尺9的固定。

水平滑动标尺8包括左右贯通的水平标尺安装槽和上下贯通的固定安装槽。水平标尺安装在水平标尺安装槽中，纵向高度标尺安装在固定安装槽中。

垂直滑动标尺3和水平滑动标尺8均使用透明塑料材质，并自带双刻度设计，滑动标尺的水平方向和垂直方向上均设置有刻度线，可实现滑动标尺的构件厚度以及测距工具自身存在厚度(或测点宽度)而需要进行的高度(或宽度)修正。

使用过程中，通过移动垂直滑动标尺3(根据需要配置多个)、水平标尺4(根据需要配置多个)，既可实现测量变压器侧边距离(或变压器试验过程中侧边形变量)的测量，也可以实现对变压器特定高度和整体高度的确定和测量。水平滑动标尺8与纵向高度标尺9配合，可用于变压器顶部特定距离或其形变量的测量。微距激光测距传感器安装于垂直滑动标尺和/或水平滑动标尺的固定安装槽内，以实现对变压器轮廓线(含顶部)的测量与定位，以及由于变压器油箱变形而产生的形变值的高精度非接触式测量模式，也可有效避免个别试验(如油箱强度测试)因试验过程具有一定危险性而对检测人员存在的安全隐患。

以上内容仅用来说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制。凡是本领域技术人员对本发明所作出的任何改进、替换或变型，均属于本发明的保护范围，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种用于测量变压器外轮廓位置及形变的测量工具，测量工具包括基座、高度标杆、垂直滑动标尺、水平标尺、水平滑动标尺及纵向高度标尺；其特征在于：其中，基座设置在测量工具的底部，高度标杆设置在基座上方，高度标杆上带有刻度，与垂直滑动标尺和水平标尺配合使用，用于测量变压器的特定高度；垂直滑动标尺套设在高度标杆上，能够沿着高度标杆上下移动；水平标尺穿过垂直滑动标尺上设置的固定安装槽安装在高度标杆上，水平标尺与高度标杆相互垂直；水平标尺上设置有水平滑动标尺，纵向高度标尺穿过水平滑动标尺上设置的固定安装槽安装在水平标尺上，水平标尺与纵向高度标尺相互垂直；

测量工具还包括微距激光测距传感器，微距激光测距传感器安装于垂直滑动标尺和水平滑动标尺的固定安装槽上，用于非接触地测量变压器外轮廓位置及形变；微距激光测距传感器的测量距离为0.3至4m，分辨率为2至75μm，采样间隔为0.5ms；

垂直滑动标尺包括高度定位螺栓，其与高度标杆一侧的固定凹槽配合使用，用于垂直滑动标尺的高度定位；

垂直滑动标尺包括水平仪和水平定位螺栓，用于水平标尺的固定和位置修正；多个垂直滑动标尺(3)套设在高度标杆(2)上。

2.根据权利要求1所述的测量工具，其特征在于：垂直滑动标尺包括上下贯通的高度标杆安装通孔和左右贯通的固定安装槽，高度标杆安装在高度标杆安装通孔中，水平标尺安装在固定安装槽中。

3.根据权利要求1所述的测量工具，其特征在于：水平滑动标尺包括左右贯通的水平标尺安装槽和上下贯通的固定安装槽，水平标尺安装在水平标尺安装槽中，纵向高度标尺安装在固定安装槽中。

4.一种用于测量变压器外轮廓位置及形变的测量方法，该测量方法采用如权利要求1-3任一项所述的测量工具进行测量，其特征在于：包括如下步骤：

移动高度标杆上的垂直滑动标尺，从而测量变压器的特定高度；和/或

移动水平标尺上的水平滑动标尺，从而测量变压器的水平宽度；和/或

移动水平标尺和纵向高度标尺，从而测量变压器顶部上的特定距离。

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