CN112683368B - 一种变压器油位测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器油位测量装置，安装基座固定安装在变压器油箱的底部，超声波探头与调平机构配套安装并共同安装在安装基座上，调平机构对超声波探头的安装角度进行调节，超声波探头对变压器油箱中的油位进行检测，安装基座上还安装有电子显示屏、控制单元，超声波探头与控制单元信号连接，控制单元用于记录超声波探头向变压器油箱发射超声波信号的时间以及超声波信号反射至超声波探头的时间，并计算出油液高度，控制单元与电子显示屏数据连接，用于对检测的油液高度进行显示。本发明能够高效进行拆装工作，提高对油位高度检测的准确度，实现对各变压器油箱中油位远的程监控，提高产品的安全性、可靠性以及灵敏性。

Description

一种变压器油位测量装置

技术领域

本发明涉及变压器配套设备技术领域，具体的说是一种变压器油位测量装置。

背景技术

变压器内部绝缘油具有比空气高得多的绝缘强度，具有完好的冷却作用，是良好的灭弧介质，同时对绝缘材料起到保养、防腐作用。由此可见，绝缘油对于配电变压器来说非常重要。

油位是电力变压器的重要监测参数之一，及时发现油位过低或过高并采取相应措施对于确保电力变压器安全运行具有重要意义。当油位过高时,可能造成变压器内部油压增大，同时还会造成溢油。油位过低时，遇到变压器低负荷运行或变压器停用，或天气变冷时，油面还会进一步降低。当油面低于变压器大盖以下时，会使引线或铁芯暴露在空气中，有造成内部闪络的危险。同时油与空气接触面增大会使绝缘油的绝缘性能迅速下降。由此可见,变压器在运行中要求有一定的油位，运行中必须进行经常检查。当油位过高时，应设法放油；油位过低时，应设法补油，以保持合格的油位。而传统的基于油位计的测量方式不仅不便于进行数字化采集，而且会因阻塞等原因导致测量不准。

现有变压器油位高度检测技术均存在各种技术问题：(1)电容式：容易受污染影响产生误差；(2)电阻式：机械式测量，误差大、存在滞后性，且传感器长期与油料接触，容易被腐蚀、污染，影响测量精度、安装时须将油箱打孔；(3)流量计式：需要截断油管、不能测量加油量，智能测量使用量，不方便计量管理；(4)浮子式：仅可用于油量的模糊指示、不可用于油量的计量使用、薄膜电阻受油污染程度、供电电压、机械结构、润滑性等产品本身原因，对输出值的长期稳定性影响较大。因此有必要设计一种新型的油位测量装置。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明目的是提供一种变压器油位测量装置，能够高效进行拆装工作，提高对油位高度检测的准确度，实现对各变压器油箱中油位远的程监控，提高产品的安全性、可靠性以及灵敏性。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种变压器油位测量装置，与变压器油箱配套安装并对油箱中油位进行检测，包括安装基座、调平机构、超声波探头、电子显示屏、控制单元；

所述安装基座固定安装在变压器油箱的底部，所述超声波探头与调平机构配套安装并共同安装在安装基座上，所述调平机构对超声波探头的安装角度进行调节，所述超声波探头对变压器油箱中的油位进行检测，所述安装基座上还安装有电子显示屏、控制单元，所述超声波探头与控制单元信号连接，控制单元用于记录超声波探头向变压器油箱发射超声波信号的时间以及超声波信号反射至超声波探头的时间，并计算出油液高度，所述控制单元与电子显示屏数据连接，用于对检测的油液高度进行显示；

所述安装基座上开设有安装通孔，所述调平机构包括安装基板以及安装在安装基板边角位置的高度调节机构，所述超声波探头固定安装在安装基板上表面并竖直向上通入所述安装通孔中，所述高度调节机构顶端与安装基座固定连接，以对安装基板边角位置与安装基座之间间距进行调节，以实现超声波探头垂直朝向油液液面布置。

还设置有防护罩，所述安装基座边缘位置固结有安装环，且防护罩旋接在安装环上并将所述调平机构、超声波探头、电子显示屏、控制单元包覆在其中。

所述防护罩采用透明工程塑料。

所述安装基座上表面的边缘位置开设有多组安装槽，且安装槽中以相对滑动的方式嵌套安装有滑动安装座，滑动安装座的上表面固定安装有强力磁铁，所述安装基座下表面旋接有竖直向上通入安装槽中的驱动螺杆，且驱动螺杆顶端以相对转动的方式嵌套安装在滑动安装座中，驱动螺杆设置在所述防护罩内侧。

所述安装槽中设置有限位块，所述滑动安装座设置在限位块内侧，所述强力磁铁设置在限位块外侧。

每组所述高度调节机构包括：固定安装在安装基座下表面的上层铰接座，固定安长在安装基板上表面的下层铰接座，铰接在上层铰接座的两组上层支撑杆，铰接在下层铰接座的两组下层支撑杆，与上层支撑杆、下层支撑杆铰接的旋接座，旋接在旋接座上的调节螺杆；旋接座、调节螺杆均设置有布置在同一平面内的两组，两组调节丝杆内侧端通过限位盘固定连接，且两组调节丝杆的螺纹螺旋方向相反设置。

所述安装基板的下表面安装有水平仪。

所述安装基座上还安装有与所述控制单元信号连接的无线通信模块，且无线通信模块信号连接有后台服务器，以将检测的油位高度传输至后台服务器，且无线通信模块设置在所述防护罩的内侧。

所述安装基座上还安装有控制按键，控制按键用于控制所述电子显示屏的开关状态，且控制按键设置在所述防护罩的外侧。

所述控制单元采用单片机。

本发明的有益效果：通过扭动各组驱动螺杆，以控制安装基座稳定吸附在铁质变压器油箱底部，或由变压器油箱底部分离，能够对本发明进行高效快速的拆装，节约施工时间；通过调平机构对超声波探头的朝向角度进行调节，保证超声波探头垂直于油液液面布置，提高检测准确度；控制单元将检测的油位高度传输至电子显示屏进行显示，方便工作人员直观快速的检查油位高度；同时将油位高度传输至后台服务器，实现对油位远程监控，以方便派遣工作人员对不符合工作需求的变压器油箱进行维护；在采用超声波探头对油位高度进行检测时，可以实现现场的带电检测，能够极大地提高产品的安全性、可靠性以及灵敏性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为所述图1中A部分的放大细节示意图；

图3为所述图1中B部分的放大细节示意图；

图4为所述控制单元与各设备之间的信号数据传输关系示意图。

图中：1安装基座、2超声波探头、3电子显示屏、4控制单元、5安装通孔、6安装基板、7防护罩、8安装环、9安装槽、10滑动安装座、11强力磁铁、12驱动螺杆、13限位块、14上层铰接座、15下层铰接座、16上层支撑杆、17下层支撑杆、18旋接座、19调节螺杆、20限位盘、21水平仪、22无线通信模块、23后台服务器、24控制按键。

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。

实施例1

请参阅图1-4，一种变压器油位测量装置，与变压器油箱配套安装并对油箱中油位进行检测，包括安装基座1、调平机构、超声波探头2、电子显示屏3、控制单元4；

安装基座1固定安装在变压器油箱的底部，超声波探头2与调平机构配套安装并共同安装在安装基座1上，调平机构对超声波探头2的安装角度进行调节，超声波探头2对变压器油箱中的油位进行检测，安装基座1上还安装有电子显示屏3、控制单元4，超声波探头2与控制单元4信号连接，控制单元4用于记录超声波探头2向变压器油箱发射超声波信号的时间以及超声波信号反射至超声波探头2的时间，并计算出油液高度，控制单元4与电子显示屏3数据连接，用于对检测的油液高度进行显示；

安装基座1上开设有安装通孔5，调平机构包括安装基板6以及安装在安装基板6边角位置的高度调节机构，超声波探头2固定安装在安装基板6上表面并竖直向上通入安装通孔5中，高度调节机构顶端与安装基座1固定连接，以对安装基板6边角位置与安装基座1之间间距进行调节，以实现超声波探头2垂直朝向油液液面布置。

实施例2

请参阅图1-4对实施例1作进一步详细说明和补充，本发明中，还设置有防护罩7，安装基座1边缘位置固结有安装环8，且防护罩7旋接在安装环8上并将调平机构、超声波探头2、电子显示屏3、控制单元4包覆在其中，对调平机构、超声波探头2、电子显示屏3、控制单元4进行保护；防护罩7采用透明工程塑料，保证防护罩7整体硬度的同时，能够对电子显示屏3所显示的油位高度进行观测。

安装基座1上表面的边缘位置开设有多组安装槽9，且安装槽9中以相对滑动的方式嵌套安装有滑动安装座10，滑动安装座10的上表面固定安装有强力磁铁11，安装基座1下表面旋接有竖直向上通入安装槽9中的驱动螺杆12，且驱动螺杆12顶端以相对转动的方式嵌套安装在滑动安装座10中，驱动螺杆12设置在防护罩7内侧；扭动驱动螺杆12控制滑动安装座10以及固定安装在滑动安装座10上的强力磁铁11沿安装槽9上下运动，当强力磁体运动至安装槽9外侧端时与变压器油箱底部吸附，能够稳定安装在变压器油箱上。安装槽9中设置有限位块13，滑动安装座10设置在限位块13内侧，强力磁铁11设置在限位块13外侧，避免滑动安装座10脱离安装槽9。

每组高度调节机构包括：固定安装在安装基座1下表面的上层铰接座14，固定安长在安装基板6上表面的下层铰接座15，铰接在上层铰接座14的两组上层支撑杆16，铰接在下层铰接座15的两组下层支撑杆17，与上层支撑杆16、下层支撑杆17铰接的旋接座18，旋接在旋接座18上的调节螺杆19；旋接座18、调节螺杆19均设置有布置在同一平面内的两组，两组调节丝杆内侧端通过限位盘20固定连接，且两组调节丝杆的螺纹螺旋方向相反设置，扭动调节螺杆19控制两组旋接座18相对或相背运动，进而控制上层支撑杆16、下层支撑杆17对安装基板6与安装基座1之间间距进行调节，协调各组高度调节机构能够保证超声波探头2垂直于油液液面布置。

安装基板6的下表面安装有水平仪21，在调节各组高度调节机构时，通过观察水平仪21是否指示为水平状态，以保证安装基板6呈水平状态布置，由于超声波探头2垂直与安装基板6布置，进而当安装基板6呈水平布置时，能够保证超声波探头2垂直于油液液面布置。

安装基座1上还安装有与控制单元4信号连接的无线通信模块22，且无线通信模块22信号连接有后台服务器23，以将检测的油位高度传输至后台服务器23，且无线通信模块22设置在防护罩7的内侧，通过后台服务器23对各组变压器油箱的油位高度进行统一管理，实现对油位远程监控，以方便派遣工作人员对不符合工作需求的变压器油箱进行维护。

安装基座1上还安装有控制按键24，控制按键24用于控制电子显示屏3的开关状态，且控制按键24设置在防护罩7的外侧，当工作人员实地检测变压器油箱油位高度时，通过控制按键24开启电子显示屏3，方便其直接对变压器油箱油位高度进行检测。

控制单元4采用单片机。

实施例3

请参阅图1-4，对本发明的工作原理进行说明：在将本发明安装在变压器油箱底部时，首先将安装基座1上表面紧贴变压器油箱布置，通过扭动各组驱动螺杆12控制对应滑动安装座10以及强力磁铁11向上运动，并稳定吸附在铁质的变压器油箱底部；然后通过旋转各组驱动螺杆12，并持续观测水平仪21的指示状态，保证安装基板6调节至水平状态，进而保证超声波探头2垂直朝向变压器油箱中油液液面，提高超声波探头2对油位高度检测的准确度；最后将防护罩7安装在安装环8上，对调平机构、超声波探头2、电子显示屏3、控制单元4进行保护，同时驱动螺杆12、调节螺杆19均处于防护罩7内部，避免发生误触导致安装基座1与变压器油箱底部发送松动，或造成超声波探头2偏移垂直方向。

超声波探头2在对变压器油箱中的油位高度进行检测时，控制单元4对超声波探头2发射超声波的时间t1，以及超声波探头2接收由油液液面反射回超声波的时间t2，并计算得出时间差T＝t2-t1，根据公式H＝XcT/2计算出变压器油位高度，其中H为油位高度，X为修正系数，c为超声波在液体中的传播速度。

控制单元4将检测的油位高度传输至电子显示屏3进行显示，当工作人员需要检测变压器油箱中油位高度时，通过操作控制按键24控制电子显示屏3开启，以方便实时观测油位高度。

同时控制单元4将检测的油位高度数据通过无线通信模块22传输至后台服务器23，通过后台服务器23对各组变压器油箱的油位高度进行统一管理，实现对油位远程监控，以方便派遣工作人员对不符合工作需求的变压器油箱进行维护。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种变压器油位测量装置，与变压器油箱配套安装并对油箱中油位进行检测，其特征在于：包括安装基座（1）、调平机构、超声波探头（2）、电子显示屏（3）、控制单元（4）；

所述安装基座（1）固定安装在变压器油箱的底部，所述超声波探头（2）与调平机构配套安装并共同安装在安装基座（1）上，所述调平机构对超声波探头（2）的安装角度进行调节，所述超声波探头（2）对变压器油箱中的油位进行检测，所述安装基座（1）上还安装有电子显示屏（3）、控制单元（4），所述超声波探头（2）与控制单元（4）信号连接，控制单元（4）用于记录超声波探头（2）向变压器油箱发射超声波信号的时间以及超声波信号反射至超声波探头（2）的时间，并计算出油液高度，所述控制单元（4）与电子显示屏（3）数据连接，用于对检测的油液高度进行显示；

所述安装基座（1）上表面的边缘位置开设有多组安装槽（9），且安装槽（9）中以相对滑动的方式嵌套安装有滑动安装座（10），滑动安装座（10）的上表面固定安装有强力磁铁（11），所述安装基座（1）下表面旋接有竖直向上通入安装槽（9）中的驱动螺杆（12），且驱动螺杆（12）顶端以相对转动的方式嵌套安装在滑动安装座（10）中；

所述调平机构包括安装基板（6）以及安装在安装基板（6）边角位置的高度调节机构，每组所述高度调节机构包括：固定安装在安装基座（1）下表面的上层铰接座（14），固定安装在安装基板（6）上表面的下层铰接座（15），铰接在上层铰接座（14）的两组上层支撑杆（16），铰接在下层铰接座（15）的两组下层支撑杆（17），与上层支撑杆（16）、下层支撑杆（17）铰接的旋接座（18），旋接在旋接座（18）上的调节螺杆（19）；旋接座（18）、调节螺杆（19）均设置有布置在同一平面内的两组，两组调节丝杆内侧端通过限位盘（20）固定连接，且两组调节丝杆的螺纹螺旋方向相反设置；

所述安装基座（1）上开设有安装通孔（5），所述超声波探头（2）固定安装在安装基板（6）上表面并竖直向上通入所述安装通孔（5）中，所述高度调节机构顶端与安装基座（1）固定连接，以对安装基板（6）边角位置与安装基座（1）之间间距进行调节，以实现超声波探头（2）垂直朝向油液液面布置。

2.根据权利要求1所述的一种变压器油位测量装置，其特征在于：还设置有防护罩（7），所述安装基座（1）边缘位置固结有安装环（8），且防护罩（7）旋接在安装环（8）上并将所述调平机构、超声波探头（2）、电子显示屏（3）、控制单元（4）包覆在其中。

3.根据权利要求2所述的一种变压器油位测量装置，其特征在于：所述防护罩（7）采用透明工程塑料。

4.根据权利要求2所述的一种变压器油位测量装置，其特征在于：驱动螺杆（12）设置在所述防护罩（7）内侧。

5.根据权利要求4所述的一种变压器油位测量装置，其特征在于：所述安装槽（9）中设置有限位块（13），所述滑动安装座（10）设置在限位块（13）内侧，所述强力磁铁（11）设置在限位块（13）外侧。

6.根据权利要求1所述的一种变压器油位测量装置，其特征在于：所述安装基板（6）的下表面安装有水平仪（21）。

7.根据权利要求2所述的一种变压器油位测量装置，其特征在于：所述安装基座（1）上还安装有与所述控制单元（4）信号连接的无线通信模块（22），且无线通信模块（22）信号连接有后台服务器（23），以将检测的油位高度传输至后台服务器（23），且无线通信模块（22）设置在所述防护罩（7）的内侧。

8.根据权利要求2所述的一种变压器油位测量装置，其特征在于：所述安装基座（1）上还安装有控制按键（24），控制按键（24）用于控制所述电子显示屏（3）的开关状态，且控制按键（24）设置在所述防护罩（7）的外侧。

9.根据权利要求1所述的一种变压器油位测量装置，其特征在于：所述控制单元（4）采用单片机。

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