CN112730929A - 一种多功能电力物联网测量传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传感器技术领域，具体为一种多功能电力物联网测量传感器，其包括：测量电阻一、外屏蔽罩、调节旋转板、测量电阻二、内屏蔽罩、调节滚珠丝杆、等电位连接环、封闭板、信号接收单元、信号处理单元、电池，所述测量电阻一为螺旋状电阻，材料可优选不锈钢，具有一定的支撑能力，可通过控制接入电路的长度进行控制电阻的大小，也可进行压缩，外屏蔽罩为空心的圆筒状，且外屏蔽罩整个呈网格状，内部设置有测量电阻一，测量电阻一水平设置在外屏蔽罩中，本发明通过调节滚珠丝杆进行调节电阻的的阻值大小，并且在其中的电阻发生损坏时，可切换至另外的备用电阻上，大大提高了装置的可靠性和便携性。

Description

一种多功能电力物联网测量传感器

技术领域

本发明涉及电力测量传感器,尤其涉及一种多功能电力物联网测量传感器。

背景技术

当前，用于高压线路进行电晕电流测量的测量装置重量很大，无法实现便携测量。用于电晕电流测量的特高压当地端测量装置重量达120kg，当室外测量时，该装置可以在吊车的帮助下安装于试验线路中。可是在室内电磁测量室内进行试验线路的电晕电流测量时，吊车无法进入，采用人工的方式将测量装置安装于试验线路中将会给安装工作带来巨大的不便。如果想要宽频电晕电流测量系统结构轻巧，满足便携测量的实际使用需要，则需要降低测量装置的整体重量，并且在电晕电流测量装置整体重量降低的同时，还要保证装置的结构满足一定的强度要求。测量装置重量的降低，不可避免地会影响到传感器材料的选择、结构方案的更改等。因此，为了使宽频电晕电流测量装置便于安装、携带、维护和移动使用，急需对其小型化、轻载化测量技术展开研究。

输电线路的电晕损失研究是高压直流输变电工程的关键技术之一，而电晕电流则是表征线路中电晕放电情况最直接的参数，而其测量方法对于特高压输电电磁环境、外绝缘和设备电晕特性的研究具有重要意义。

通过电力物联网，能够有效地整合通信基础设施资源和电力系统设施基础资源，提高电力系统信息化水平，改善电力系统现有基础利用效率，电力物联网能够实现对每个用户或节点进行自动检测和控制。

发明内容

因此，本发明正是鉴于上述问题而做出的，本发明通过设计测量电阻的结构以此来使整个装置轻量化，并通过优化支撑结构和屏蔽装置来使得整个装置便携更利于移动，本发明通过以下技术方案实现上述目的。

一种多功能电力物联网测量传感器，包括：测量电阻一、外屏蔽罩、调节旋转板、测量电阻二、内屏蔽罩、调节滚珠丝杆、等电位连接环、封闭板、信号接收单元、信号处理单元、电池。

所述测量电阻一为螺旋状电阻，材料可优选不锈钢，具有一定的支撑能力，可通过控制接入电路的长度进行控制电阻的大小，也可进行压缩，外屏蔽罩为空心的圆筒状，且外屏蔽罩整个呈网格状，内部设置有测量电阻一，测量电阻一水平设置在外屏蔽罩中，优选地，可选用螺钉将测量电阻一的一段固定在外屏蔽罩的腔体中。

所述调节旋转板为两个金属板间隔设置，中间通过旋转轴进行连接，测量电阻一的右端设置在调节旋转板左侧板上，调节旋转板的金属板上圆柱面设置有弧形触点，所述弧形触点共四个，分别两两呈夹角度设置，弧形触点用于闭合和关闭电路，弧形的设计可以通过旋转角度的不同进行控制电路的断路和通路，所述环形触点设置在金属板的端面上，形状为槽状，可将测量电阻一的一端固定在槽内实现转动同时并不会是电路断路，使得调节旋转板的金属板在旋转时可保持环形触点并不会导致中部的电路进行断路，也不影响因为金属板的旋转导致电阻的失效。

所述测量电阻二为螺旋状电阻，材料可优选不锈钢，具有一定的支撑能力，测量电阻二的左端设置在调节旋转板的右侧环形触点内，并可实现在环形触点内旋转并不影响电路的断路，可通过控制接入电路的长度进行控制电阻的大小，也可进行压缩，内屏蔽罩呈圆环网状结构，并利用绝缘橡胶填充网格剩余的部分形成一个完整的圆柱体，通过调节内屏蔽罩的水平方向移动，能够减小整个测量传感器的体积，并且本身采用的网状结构重量也很轻。

所述调节滚珠丝杆设置在外屏蔽罩的内部腔体，共两个，可使用螺钉进行固定连接，利用滚珠丝杆进行调节测量电阻一测量电阻二在电路中的关系，通过利用调节旋转板上的触点，旋转调节旋转板可控制测量电阻一或测量电阻二是否接入电路，如果调节旋转板两块板的触点都通过调节滚珠丝杆进行接通，电路就相当于一个并联电路，等电位连接环外圈为金属环，等电位连接环可通过设置一根被绝缘包裹的导线将等电位连接环所产生的电晕电流传输至内部的测量电阻一。

所述封闭板设置在等电位连接环的中部，呈网格状，减少了体积和重量，封闭板采用与外屏蔽罩、内屏蔽罩相同的金属材质，使整体形成一个密闭的金属箱体，信号接收单元设置在测量装置的后方腔体，通过绝缘导线将测量电阻一、测量电阻二收集的信号进行收集，信号处理单元包括信号采集模块、信号转换模块和信号发送模块，所述电池为信号接收单元、信号处理单元的供电单元。

有益效果：

本发明通过采用封闭的网状屏蔽罩与橡胶绝缘材料相结合进行减轻空间和整体的重量；

本发明通过调节滚珠丝杆进行调节电阻的的阻值大小，并且在其中的电阻发生损坏时，可切换至另外的备用电阻上，大大提高了装置的可靠性和便携性；

本发明通过将电阻单元设计为中空的具有支撑功能的结构，并能够降低测量传感器的重量。

附图说明

图1为本发明的测距装置的结构示意图。

图2为本发明的调节装置的结构示意图。

附图说明：

1、测量电阻一；2、外屏蔽罩；3、调节旋转板；4、测量电阻二；5、内屏蔽罩；6、调节滚珠丝杆；7、等电位连接环；8、封闭板；9、信号接收单元；10、信号处理单元；11、电池；31、弧形触点；32、环形触点。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作出类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种多功能电力物联网测量传感器，包括：测量电阻一1、外屏蔽罩2、调节旋转板3、测量电阻二4、内屏蔽罩5、调节滚珠丝杆6、等电位连接环7、封闭板8、信号接收单元9、信号处理单元10、电池11。

所述测量电阻一1为螺旋状电阻，材料可优选不锈钢，具有一定的支撑能力，可通过控制接入电路的长度进行控制电阻的大小，也可进行压缩，从而减少空间体积。

所述外屏蔽罩2为空心的圆筒状，且外屏蔽罩2整个呈网格状，内部设置有测量电阻一1，测量电阻一1水平设置在外屏蔽罩2中，优选地，可选用螺钉将测量电阻一1的一段固定在外屏蔽罩2的腔体中，以及外屏蔽罩2的网格的缝隙利用绝缘橡胶进行补充，形成金属和绝缘橡胶的圆柱管状。

所述调节旋转板3为两个金属板间隔设置，中间通过旋转轴进行连接，测量电阻一1的右端设置在调节旋转板3左侧板上，调节旋转板3的金属板上圆柱面设置有弧形触点31，所述弧形触点31共四个，分别两两呈夹角90度设置，弧形触点31用于闭合和关闭电路，弧形的设计可以通过旋转角度的不同进行控制电路的断路和通路，通过将弧形触点31旋转至上方时，即可实现金属板上路电路的通路，继续旋转至水平方向即可实现金属板上方电路的断路，可以通过旋转调节闭合关闭电路，以及电阻之间的连接方式，所述环形触点32设置在金属板的端面上，形状为槽状，可将测量电阻一1的一端固定在槽内实现转动同时并不会使电路断路，使得调节旋转板3的金属板在旋转时可保持环形触点32并不会导致中部的电路进行断路，也不影响因为金属板的旋转导致电阻的失效，并且可对测量电阻一1、测量电阻二4进行压缩，使其空间体积进行缩小，更利于整体装置的便携性。

所述测量电阻二4为螺旋状电阻，材料可优选不锈钢，具有一定的支撑能力，测量电阻二4的左端设置在调节旋转板3的右侧环形触点32内，并可实现在环形触点32内旋转并不影响电路的断路，可通过控制接入电路的长度进行控制电阻的大小，也可进行压缩，从而减少空间体积，测量电阻一1和测量电阻二4的总阻值可通过并联或串联进行调节，通过转动调节旋转板3改变两电阻之间的连接方式。

所述内屏蔽罩5呈圆环网状结构，采用网格状结构，并利用绝缘橡胶填充网格剩余的部分形成一个完整的圆柱体，通过调节内屏蔽罩5的水平方向移动，能够减小整个测量传感器的体积，并且本身采用的网状结构重量也很轻。

所述调节滚珠丝杆6，设置在外屏蔽罩2的内部腔体，共两个，可使用螺钉进行固定连接，利用滚珠丝杆进行调节测量电阻一1测量电阻二4在电路中的关系，通过利用调节旋转板3上的弧形触点31，旋转调节旋转板3可控制测量电阻一1或测量电阻二4是否接入电路，如果调节旋转板3两块板的弧形触点31都通过调节滚珠丝杆6进行接通，电路就相当于一个并联电路，如果仅接通一个弧形触点31，就相当于串联了测量电阻一1或测量电阻二4，内部的连接绝缘导线未画出，以此来改变电路中的电阻总的阻值，从而适应不同的测量环境。

所述等电位连接环7外圈为金属环，等电位连接环7可通过设置一根被绝缘包裹的导线将等电位连接环7所产生的电晕电流传输至内部的测量电阻一1，优选地，可将绝缘导线一段设置在等电位连接环7的环上，连接至测量电阻一1，通过测量电阻一1进行并联。

所述封闭板8设置在等电位连接环7的中部，呈网格状，减少了体积和重量，用于将外屏蔽罩2、内屏蔽罩5中形成的腔体形成一个密闭的腔体， 封闭板8采用与外屏蔽罩2、内屏蔽罩5相同的金属材质，使整体形成一个密闭的金属箱体，达到电磁屏蔽的效果。

所述信号接收单元9设置在测量装置的后方腔体，通过绝缘导线将测量电阻一1、测量电阻二4收集的信号进行收集，所述信号处理单元10用于信号接收单元9手机来的信号进行处理，形成可显示的数据，信号处理单元10包括信号采集模块、信号转换模块和信号发送模块，所述电池11为信号接收单元9、信号处理单元10的供电单元。

本发明的工作原理：

首先，通过等电位连接环7将高压电位差转化为电信号，通过绝缘导线传输至测量电阻一1或测量电阻二4上，通过并联或串联的方式进行得到电流，可将电信号传输到后方的信号接收单元9，通过信号处理单元10将电信号转化为可显示的数据，通过内屏蔽罩5、等电位连接环7、外屏蔽罩2形成的封闭金属网对内部的元器件进行电磁屏蔽，防止高压电晕电流对内部的元器件进行干扰，通过调节滚珠丝杆6可进行对内屏蔽罩5进行水平方向的移动，同时还会改变测量电阻一1、测量电阻二4之间的电路连接方式，从而改变不同环境下的使用情况所需要的不同阻值，节省了空间，通过转动调节旋转板3上的弧形触点31与调节滚珠丝杆6之间的断路和通路；通过90度设置的弧形触点31能够对测量电阻一1、测量电阻二4进行串联和并联的调节，同时接入两个弧形触点31，能够实现调节整体阻值大小的调节和电阻之间并联和串联之间的转换，本设计方案不限于弧形触点31间设置的角度设置进行改变测量电阻一1和测量电阻二4的连接方式，在有限的体积内实现电阻之间的连接方式，从而实现测量范围的扩大和缩小，更加适合不同环境的测量工作。

Claims (7)

1.一种多功能电力物联网测量传感器，包括：测量电阻一（1）、外屏蔽罩（2）、调节旋转板（3）、测量电阻二（4）、内屏蔽罩（5）、调节滚珠丝杆（6）、等电位连接环（7）、封闭板（8）、信号接收单元（9）、信号处理单元（10）、电池（11）；其特征在于：测量电阻一（1）与测量电阻二（4）均位于外屏蔽罩（2）的内部，调节旋转板（3）为两个金属板间隔设置，两组金属板之间通过旋转轴连接，测量电阻一（1）的右端与调节旋转板（3）的左侧板连接，调节旋转板（3）的两组金属板的圆柱面上均设置有弧形触点（31），弧形触点（31）共四个，分别两两呈夹角90度设置，调节旋转板（3）的两组金属板的端面上均设置有环形触点（32），测量电阻二（4）的左端与调节旋转板（3）的右侧环形触点（32）连接，内屏蔽罩（5）呈圆环网状的结构，内屏蔽罩（5）位于外屏蔽罩（2）的一侧，调节滚珠丝杆（6）设置在外屏蔽罩（2）的内部腔体中，两组等电位连接环（7）外圈为金属环，其中一组等电位连接环（7）位于外屏蔽罩（2）的一端，另外一组等电位连接环（7）位于内屏蔽罩（5）的一端，封闭板（8）设置在等电位连接环（7）的中部，封闭板（8）呈网格状，信号接收单元（9）与信号处理单元（10）位于内屏蔽罩（5）内，信号接收单元（9）与信号处理单元（10）的下方设有电池（11）。

2.根据权利要求1所述的一种多功能电力物联网测量传感器，其特征在于：测量电阻一（1）与测量电阻二（4）为螺旋状电阻，材料可优选不锈钢材质。

3.根据权利要求1所述的一种多功能电力物联网测量传感器，其特征在于：外屏蔽罩（2）为空心的圆筒状，且外屏蔽罩（2）整个呈网格状，外屏蔽罩（2）的网格的缝隙利用绝缘橡胶进行填充。

4.根据权利要求1所述的一种多功能电力物联网测量传感器，其特征在于：弧形触点（31）用于闭合和关闭电路，弧形触点（31）通过旋转角度的不同控制电路的断路和通路。

5.根据权利要求1所述的一种多功能电力物联网测量传感器，其特征在于：调节滚珠丝杆（6）设置有两个，通过螺钉进行固定连接，调节滚珠丝杆（6）可以调节测量电阻一（1）与测量电阻二（4）在电路中的关系。

6.根据权利要求1所述的一种多功能电力物联网测量传感器，其特征在于：信号处理单元（10）包括信号采集模块、信号转换模块和信号发送模块。

7.根据权利要求1所述的一种多功能电力物联网测量传感器，其特征在于：封闭板（8）、外屏蔽罩（2）、内屏蔽罩（5）三者之间形成密闭的腔体，封闭板（8）采用与外屏蔽罩（2）、内屏蔽罩（5）相同的金属材质。

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