CN110957178B - 一种真空开关在线检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种真空开关在线检测方法，包括在真空开关的真空管上安装信息采集模块，并将信息采集模块采集的信号发送给数据处理模块，数据处理模块对数据处理进行真空度实时检测。所述信息采集模块包括安装在真空管上的温度传感器和超声波传感器。本发明通过在真空开关的真空管上设置多个温度传感器和超声波传感器以实现检测真空度的目的，通过对温度信号和超声波信号进行加权处理后得到真空度判断值，通过真空度判断值大小初步判断出真空度是否有泄露，避免了传统的复杂检测，其检测方法简单。

Description

一种真空开关在线检测方法
技术领域
本发明属于真空开关在线监测领域，具体涉及一种真空开关在线检测方法。
背景技术
真空开关作为一个压力(包括负压)容器、管路，抽真空的目的是为了检验其密封性，同时排尽内部的空气，防止空气中的水分或空气本身的存在影响设备正常工作。作为需要在真空状态下工作的设备，假如其真空度破坏或真空度降低后会对设备的性能受到严重影响的，需要定期对其做真空度的检验，可及早地发现其慢性漏气等潜在的缺陷，防止事故的发生。
目前，检测真空度的方法大多是采用磁控放电法进行测量，将真空开关灭弧室的两触头拉开一定的距离，施加电场脉冲高压，将灭弧室置于螺线管圈内或将新型电磁圈置于灭弧室外侧，向线圈通以大电流，从而在灭弧室内产生与高压同步的脉冲磁场。在在脉冲强磁场和强电场的作用下，灭弧室中的带电离子作螺旋运动，并与残余气体分子发生碰撞电离，所产生的离子电流与残余气体密度即真空度近似成比例关系。对于不同的真空管型号，由于其结构不同，在同等触头开距、同等真空度、同等电场与磁场的条件下，离子电流的大小也不相同。通过实验可以标定出各种管型的真空度与离子电流间的对应关系曲线。当测知离子电流后，就可以通过查询该管型的离子电流一真空度曲线获得该管型的真空度。这种测试真空度的方法测试结果精确，但是对于检测的装置和检测的环境，均有较高的要求，因此对于真空度测试精度要求不是太高的情况，使用该装置检测真空度显然是不合适。
发明内容
本发明的目的提供一种可远程实时检测真空度且测试要求不高的真空开关在线检测方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案实现：
一种真空开关在线检测方法，包括在真空开关的真空管上安装信息采集模块，并将信息采集模块采集的信号发送给数据处理模块，数据处理模块对数据处理进行真空度实时检测。
进一步地，所述信息采集模块包括安装在真空管上的温度传感器和超声波传感器。
进一步地，所述温度传感器包括至少3个。
进一步地，所述信息采集模块还包括存储模块，用于存储采集的数据实现定时发送数据。
进一步地，所述发送是指通过有线或无线进行信号传输。
进一步地，所述真空度实时检测是指将采集的温度信号和超声波信号带入真空度模型公式(1)中进行计算后得出真空度；
Figure GDA0003374995500000021
式中，A真空度；α、β为加权值，且α+β＝1；T为实时采集温度信号；t为设定的温度阈值；R为实时采集超声波信号；r为设定的超声波阈值。
本发明通过在真空开关的真空管上设置多个温度传感器和超声波传感器以实现检测真空度的目的，通过对温度信号和超声波信号进行加权处理后得到真空度判断值，通过真空度判断值大小初步判断出真空度是否有泄露，避免了传统的复杂检测，其检测方法简单。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例提供的一种真空开关在线检测方法包括信息采集模块和数据处理模块。
所述信息采集模块安装在真空开关的真空管上，用于采集真空开关的真空管的信息并将信息发送给数据处理模块。它包括主控模块、温度传感器、超声波传感器和通信模块；主控模块分别与温度传感器、超声波传感器和通信模块连接，主控模块用于协调各个模块工作，采用现有技术中可具有数据处理功能的单片机实现，所述温度传感器设置有多个，至少3个，多个温度传感器均匀安装在真空管的一横截面的同一圆周上，用于检测真空开关真空管上的各个方向的温度，提高检测的准确度；所述超声波传感器包括超声波发射探头和超声波接收探头，超声波发射探头和超声波接收探头对称安装在真空开关的真空管上，且均与主控模块连接，主控模块控制超声波发射探头发射超声波，超声波接收探头接收穿过真空管的超声波信号并将其发送给主控模块，主控模块通过通信模块将采集的温度信号和超声波信息发送给数据处理模块。所述通信模块可根据实际情况选择不同的方式进行通信，如有线通信或无线通信，有线通信可选择Intel网线或电话线，无线通信选择3G/4G通信，本实施例采集的数据较少，且数据量较小，选择3G/4G通信可实时发送数据，且成本不高。并且本实施例还可可以增加存储模块，存储模块与主控模块连接，实现数据间隔发送或者定时发送，便于数据的传输。
所述数据处理模块为一种可被计算机执行的软件程序模块，该模块至少包括一个数据收发单元、数据处理单元、数据存储单元和数据显示单元，数据收发单元用于接收信息采集模块采集的信息或者发送真空度值给与其连接的管理人员终端设备；数据存储单元用于存储接收的信息采集模块采集的温度信号和超声波信号，以及数据处理单元检测的真空度数据，数据显示单元用于显示采集的数据以及真空度数据，还可用于不同的颜色代表真空度是否泄露，给管理人员以警示。
所述数据处理单元用于根据信息采集模块采集的温度信息和超声波信息计算出真空度数据，并根据真空度数据判断出是否有真空度泄露发生。所述计算出真空数据是通过公式(1)实现的：
Figure GDA0003374995500000041
式中，A真空度；α、β为加权值，且α+β＝1；T为实时采集温度信号；t为设定的温度阈值；R为实时采集超声波信号；r为设定的超声波阈值。
所述α、β具体的值与真空开关的工作环境相关，所述工作环境中的温度高于35℃，所述α为0.3，β为0.7；所述工作环境中的温度低于35℃且高于20℃，所述α为0.5，β为0.5；所述工作环境中的温度低于20℃，所述α为0.6，β为0.4.
所述T为实时采集温度信号，因温度传感器设置有多个，因此本实施例中的T的值采用多个的平均数据；所述t为设定的温度阈值，设定的温度阈值与真空开关的工作环境相关，所述工作环境中的温度高于35℃，所述t为45；所述工作环境中的温度低于35℃且高于20℃，所述t为30；所述工作环境中的温度低于20℃，所述t为20。
所述r为设定的超声波阈值，具体值为1.0×10-5Pa。
所述真空度A小于1，表示真空泄露。
以上所述仅是本发明优选的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种真空开关在线检测方法，其特征在于：包括在真空开关的真空管上安装信息采集模块，并将信息采集模块采集的信号发送给数据处理模块，数据处理模块对数据处理进行真空度实时检测；其中，所述信息采集模块包括安装在真空管上的温度传感器和超声波传感器；
所述真空度实时检测是指将采集的温度信号和超声波信号带入真空度模型公式(1)中进行计算后得出真空度；
Figure FDA0003374995490000011
式中，A真空度；α、β为加权值，且α+β＝1；T为实时采集温度信号；t为设定的温度阈值；R为实时采集超声波信号；r为设定的超声波阈值；所述α、β具体的值与真空开关的工作环境相关，所述工作环境中的温度高于35℃，所述α为0.3，β为0.7；所述工作环境中的温度低于35℃且高于20℃，所述α为0.5，β为0.5；所述工作环境中的温度低于20℃，所述α为0.6，β为0.4。
2.根据权利要求1所述的真空开关在线检测方法，其特征在于：所述温度传感器包括至少3个。
3.根据权利要求1所述的真空开关在线检测方法，其特征在于：所述信息采集模块还包括存储模块，用于存储采集的数据实现定时发送数据。
4.根据权利要求1所述的真空开关在线检测方法，其特征在于：所述发送是指通过有线或无线进行信号传输。
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