CN113447085A - 一种油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，该在线监测装置包括：传感器本体，所述传感器本体上设有对接结构；转接件，可转动地套设在传感器本体上，并且，转接件的一端设有第一连接结构，另一端设有第二连接结构，用于与对接结构配合连接传感器本体；导油通道，设置在转接件和传感器本体之间。本发明通过传感器本体部分插设至油类设备内以接触油类设备内的油，对油进行接触式氢气含量、压力及温度的监测，以最大程度实现油状态的精确可靠感知；通过第一连接结构可拆卸地连接在油类设备的取油口内，以及第二连接结构与对接结构配合，实现传感器本体和油类设备之间的连接。

Description

一种油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置

技术领域

本发明涉及高压电气设备绝缘技术领域，具体而言，涉及一种油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置。

背景技术

套管等少油类电力设备部作为输变电工程中的“咽喉”设备，主要用于在输变电工程中将载流导体穿过与其电位不同的设备金属箱体或阀厅墙体，引入或引出全电压、全电流，起绝缘和机械支撑作用，是电能输送的必经之路，运行可靠性直接关系到大电网的运行安全。套管根据其主绝缘材料的不同可分为多种绝缘类型，其中油纸绝缘套管是目前电力系统应用最广泛的套管类型，交流变压器套管、电抗器套管、直流换流变压器网侧套管均主要采用油纸绝缘套管。目前普遍采用的油纸绝缘套管主绝缘是由绝缘纸和铝箔卷绕的电容芯体，经真空干燥处理后用变压器油浸渍密封于瓷质外套腔体内而成，腔体内浸满变压器油。油纸绝缘套管工艺成熟、技术难度小、成本低，但由于其为油纸绝缘结构，内部发生放电或过热故障时，会引起变压器油状态关键参量发生显著变化，变压器油会劣化产生大量烃类气体、CO和CO₂等油中溶解气体，导致套管内部温度压力陡增，故障严重时会导致套管爆炸，变压器油燃烧起火，烧毁变压器等临近高压设备或建筑，造成重大事故，损失巨大。

套管有些内部缺陷（如局部过热、局部区域的放电等）短时间内不会引起套管介损、电容量、局放和外部温度等其他绝缘状态参量的变化，也不会影响套管正常运行，存在“潜伏期”和发展过程，如某地区750kV油纸绝缘套管在油中气体超标后测量套管介损、电容量均显示正常。但套管内部发生主绝缘局部放电、载流结构件间隙放电、局部过热等主要的套管故障或缺陷都可以导致油压、油中溶解气体等油纸绝缘套管油状态参量异常，这使得油纸绝缘套管的油状态关键参量成为能及时反映套管运行故障或缺陷的至关重要的参量。如果能在实现套管等少油类设备油状态关键参量的实时在线监测，掌握油纸绝缘套管油状态关键参量在套管发生不同类型故障时的变化规律，将可以及时发现油纸绝缘套管内部隐患和缺陷，避免油纸绝缘燃烧爆炸等重大事故的发生，保障油纸绝缘套管的安全可靠运行。

目前，国内外针对大油域设备（如电力变压器）的内部压力和油色谱、关键点温度在线监测方面的技术研究已趋于成熟，主要采用在线油色谱监测的方法，针对电力变压器等油域空间大、油量充足的电力设备，目前普遍采用油色谱在线监测系统对油成分进行在线监测，一般采用导管将变压器箱体内的变压器油引出至变压器本体旁的油色谱分析设备进行油气分离和气体成分分析，然后再通过导管将外循环的油回流至变压器箱体内。油色谱在线监测系统的组成部分主要包括组分分离模块、油气分离模块、组分检测模块以及数据后台处理与状态诊断模块。由于各个生产厂家自身存在的区别，其关键技术主要通过组分分离模块、油气分离模块与组分检测模块技术的差别体现出来。传统的做法是采用气相色谱（GC）技术分析油中溶解的七种主要的故障气体。气相色谱技术在国内、外变压器油中溶解气体检测的应用较普遍和时间较长，各种型号产品的结构差异不大。产品的油气分离装置采用毛细管方式析出气样，之后用氦气作为载气，把气样推过色谱柱。再通过气相色谱检测器测量各种成份气体浓度，常用的种类有热导池检测器、电子捕获检测器、火焰光度检测器、氢焰离子化检测器等。

上述油路外循环对于大型油域适用，但对于套管等少油类设备，本身油量较少，油开展外循环会大幅度降低油位，影响设备绝缘水平，且取油口安装监测装置位置狭窄，油路循环系统在取油口附近安装存在困难，单一参量监测无法准确快速充分反映油实际变化情况。

同时，目前国内外在油纸绝缘套管油状态参量变化特性和在线监测技术方面尚属空白，近年来频繁发生的油纸绝缘套管运行事故和排查出的隐患，且，对于套管等少油型设备的内部压力、内部变压器油的油温及成分在线监测方面的研究相对较少，未见相关报道，故对油纸绝缘套管油状态关键参量在线监测技术的实现和应用需求非常迫切。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，旨在解决现有油路外循环监测设备对套管等少油类设备存在安装困难不适用的问题。

本发明提出了一种油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，该在线监测装置包括：传感器本体，用于部分插设至油类设备内以接触所述油类设备内的油，对油进行氢气含量、压力及温度的监测；所述传感器本体上设有对接结构；转接件，可转动地套设在所述传感器本体上，所述转接件的一端设有第一连接结构，用于可拆卸地连接在所述油类设备的取油口内，另一端设有第二连接结构，用于与所述对接结构配合连接所述传感器本体；导油通道，设置在所述转接件和所述传感器本体之间，以使所述油类设备内的油自所述导油通道内向所述传感器本体内流动，以导流至监测位和/或出油口处，进行油的监测和/或取油。

进一步地，上述油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，所述转接件包括：固定连接件，所述第一连接结构设置在所述固定连接件上；套转连接件，可转动地套设在所述固定连接件的外周，所述第二连接结构设置在所述套转连接件上，所述对接结构和所述第二连接结构对接。

进一步地，上述油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，所述固定连接件包括：设备连接管，用于插设至所述油类设备内并与所述油类设备的取油口相连接；限位管，外径大于所述设备连接管的外径，并且，所述限位管设置在所述设备连接管的一侧，所述限位管朝向所述设备连接管的外侧壁用于抵压在所述油类设备的取油口处，以对取油口进行密封；限位板，设置在所述限位管远离所述设备连接管的端部，所述限位板插设至所述套转连接件的内部，用于抵压接触在所述套转连接件的内侧壁上，以对所述套转连接件进行限位。

进一步地，上述油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，所述限位管朝向所述设备连接管的外侧壁设有密封垫，用于对所述限位管和所述油类设备之间的缝隙进行密封；和/或，所述限位板的外侧壁上设有密封垫，用于对所述限位板和所述套转连接件之间的缝隙进行密封；和/或，所述限位板的内侧壁上设有密封垫，用于对所述限位板和所述传感器本体之间的缝隙进行密封。

进一步地，上述油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，所述套转连接件的端部设有限位转动部，用于抵压接触在所述限位板外侧壁上。

进一步地，上述油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，所述传感器本体包括：传感器支撑体、氢气传感器和温压传感器；其中，所述传感器支撑体的第一端设有插固部，其穿设于所述转接件，用于插设至所述油类设备内；所述氢气传感器设置在所述插固部的端部，用于插设至所述油类设备内，以直接接触所述油类设备内的油通过接触式实现油中氢气含量的监测；所述温压传感器设置在所述传感器支撑体的内部，并且，所述传感器支撑体上设有与所述导油通道相连通的第一导油孔，用于将所述油类设备内的油导流至所述温压传感器处，以使所述温压传感器直接接触油以通过接触式实现油的温度和压力的监测。

进一步地，上述油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，所述第一导油孔上设有放气阀，用于排放所述第一导油孔流通的油内的气泡。

进一步地，上述油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，所述传感器支撑体上设有与所述导油通道相连通的第二导油孔，所述第二导油孔上设有自封阀，用于进行所述第二导油孔的密封以及取油。

进一步地，上述油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，所述传感器本体内设有工作电路板，其与所述传感器本体电连接，用于接收所述传感器本体监测的氢气含量、压力及温度，并对氢气含量、压力及温度进行数据处理；所述传感器本体外设有双层屏蔽壳，起到抗电磁干扰作用。

进一步地，上述油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，所述传感器本体上设有线缆结构和防雨罩，所述防雨罩用于对所述线缆结构进行防护。

本发明提供的油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，通过传感器本体部分插设至油类设备内以接触油类设备内的油，对油进行接触式氢气含量、压力及温度的监测，以最大程度实现油状态的精确可靠感知，确保各个状态参量最大程度反映套管内部参量情况；通过第一连接结构可拆卸地连接在油类设备的取油口内，以及第二连接结构与对接结构配合，传感器本体部分插设至油类设备内实现监测，并通过转接件实现传感器本体与油类设备之间的连接。

该监测装置可使得传感器本体在对接结构的作用下实现转接件和传感器本体之间的连接，可实现得传感器本体与油类设备之间的连接以实现油类设备内油的在线实时监测，同时，两者的连接可避免传感器本体的整周转动旋拧，避免传感器本体安装时与油类设备周边零部件的干涉，使得该在线监测装置不受油类设备取油口结构狭窄的限制，尤其是可应用于套管取油口到套管法兰及套管伞裙间空间狭小的安装空间处，只需通过转接件的旋拧，即可实现传感器本体插设至油类设备内进行监测，实现了不同套管取油口处监测装置安装的便捷性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1，其为本发明实施例提供的油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置的结构示意图。如图所示，该油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置包括：传感器本体1、转接件2和导油通道3；其中，

传感器本体1用于部分插设至油类设备（图中未示出）内以接触油类设备内的油，对油进行接触式氢气含量、压力及温度的监测。具体地，传感器本体1可直接自油类设备的取油口插设至油类设备的内部以直接接触油类设备内的油，对油进行接触式氢气含量、压力及温度的监测，以最大程度实现油状态的精确可靠感知，确保各个状态参量最大程度反映套管内部参量情况；还可作为取油转换件，和油类设备的取油口对接，实现取油转换使得油类设备的内部的油引流至新的取油口，以进行取油。为便于实现传感器本体1和油类设备之间的连接，传感器本体1的外壁设有对接结构11，用于在转接件2的第二连接结构22的作用下，随之逐步靠向转接件2，以逐步插设至油类设备内。其中，油类设备可以为高压套管类套管等少油类设备，亦可为其他油类设备，本实施例中对其不做任何限定。

转接件2可转动地套设在传感器本体1上，并且，转接件2的一端（如图1所示的左端）的外壁设有第一连接结构21，用于可拆卸地连接在油类设备的取油口内，另一端（如图1所示的右端）的内壁设有第二连接结构22，其与对接结构11配合，用于通过转接件2的旋拧，实现定位在油类设备一侧的传感器本体1逐步靠向油类设备的取油口移动，如图1所示可逐步向左移动，以使传感器本体1部分插设至油类设备内实现监测，并通过转接件2实现传感器本体1与油类设备之间的连接。具体地，第一连接结构21、第二连接结构22和对接结构11均可以为旋拧结构，例如丝扣，并且，第二连接结构22和对接结构11相适配例如螺纹连接，以通过转接件2的旋拧，使得传感器本体1在对接结构11的作用下逐步靠向转接件2，直至两者旋拧对接，不仅可实现得传感器本体1与油类设备之间的连接以实现油类设备内油的在线实时监测，同时，两者的连接可避免传感器本体1的整周转动旋拧，可避免该在线监测装置安装时与油类设备周边零部件的干涉，使得该在线监测装置不受油类设备取油口结构狭窄的限制，尤其是可应用于套管取油口到套管法兰及套管伞裙间空间狭小的安装空间处，只需通过转接件2的旋拧，即可实现传感器本体1插设至油类设备内进行监测，实现了不同套管取油口处监测装置安装的便捷性。

导油通道3设置在转接件2和传感器本体1之间，以使油类设备内的油自导油通道3内向传感器本体1内流动，以导流至监测位和/或出油口处，进行油的监测和/或取油。具体地，导油通道3的一端（如图1所示的左端）可插设在油类设备内，以进行取油，使得油直接接触传感器本体1进行油的氢气含量、压力和温度的在线监测；还可实现取油，使得油导流至新的取油口以进行取油。其中，导油通道3可以为两个，其设置在转接件2和传感器本体1之间的连接处，两个导油通道3分别与传感器本体1的第一导油孔121和第二导油孔123相连通，以将油导流至第一导油孔121和第二导油孔123处。在本实施例中，转接件2套设在传感器本体1的外周，两者的接触壁面均可设有两个相适配凹槽，以对接形成两个导油通道3；当然，导油通道3亦可为其他结构，例如环形整体式结构，本实施例中对其不做任何限定。

继续参见图1，传感器本体1内设有工作电路板4，其与传感器本体1电连接，用于接收传感器本体1监测的氢气含量、压力及温度，并对氢气含量、压力及温度进行数据处理，以便进行预警处理，实现关键三参量油中氢气含量、温度及压力的实时在线监测及预警功能。由于在系统重合闸瞬间易发生过电压过流等导致设备内部电路板损坏，为避免工作电路板4的破坏，优选地，传感器本体1外设有双层屏蔽壳5，起到抗电磁干扰作用；该双层屏蔽壳5为双层屏蔽结构，即通过强电磁屏蔽结构外壳，进行抗电磁干扰，满足监测装置在高压电力设备上安装运行；实验室内可将该传感器本体1安装在模拟工装上，在模拟工装内布置电极开展了电极放电试验，监测装置内工作电路板4未损坏及通讯未中断，运行良好。

继续参见图1，传感器本体1的右端可设有线缆结构7，其可以与工作电路板4相连接，用于实现电源线和通讯线的连接，当然，线缆结构7亦可直接与传感器本体1相连接，本实施例中对其不做任何限定。为避免线缆结构7受雨水喷淋，优选地，传感器本体1的右端设有防雨罩8，其罩设在线缆结构7的外部，防雨罩8用于对线缆结构7进行防护。在本实施例中，防雨罩8可以为一端开口圆弧形结构，可直接围卡在传感器本体1的尾部，通过两个螺丝孔位内的螺丝固定，以保护线缆结构7免受雨水喷淋。

继续参见图1，传感器本体1包括：传感器支撑体12、氢气传感器13和温压传感器14；其中，

传感器支撑体12的第一端（如图1所示的左端）设有插固部15，其穿设于转接件2，用于插设至油类设备内，以直接接触油类设备内的油。具体地，传感器支撑体12可以为圆柱状结构。插固部15可以为直径小于传感器支撑体12的圆柱杆结构，其穿设于转接件2，插固部15作为氢气传感器夹具，以对氢气传感器13进行支撑固定，如图1的左端，作为氢气监测位，以使氢气传感器13自油类设备的取油口插设至油类设备内；同时，插固部15还在安装时用于顶开原取油口，使油路贯通。可选地，氢气传感器可以是单氢传感器。

氢气传感器13设置在插固部15的端部（如图1所示的左端），用于插设至油类设备内，以直接接触油类设备内的油通过接触式实现油中氢气含量的监测，进而精确感知氢气含量，确保氢气含量监测的精确性。具体地，氢气传感器13前置即设置在插固部15的左端，氢气传感器13可以为钯合金薄膜氢气传感器，固定在插固部15的左端，插固部15的设计可使氢气传感器13最大程度前伸，最接近套管油域，实现套管油中氢气的实时精确感知。

温压传感器14设置在传感器支撑体12的内部，并且，传感器支撑体12上设有与导油通道3相连通的第一导油孔121，用于将油类设备内的油导流至温压传感器14处，以使温压传感器14直接接触油以通过接触式实现油中温度和压力的监测，进而精确感知温度和压力，确保温度和压力监测的精确性。具体地，传感器支撑体12上可设有第一导油孔121，并且，第一导油孔121的封闭端（如图1所示的右端）的底壁作为温压监测位，温压传感器14可设置在温压监测位处；第一导油孔121的开口端（如图1所示的左端）与导油通道3相连通，以使油类设备内的油依次流经导油通道3、第一导油孔121，流至第一导油孔121的封闭端，接触温压传感器14进行温度压力的在线监测。为避免油内的气泡干涉温度压力在线监测的准确性，优选地，第一导油孔121上连接有放气阀122，用于排放第一导油孔流通的油内的气泡，以保证温压传感器14测量无气泡，完全反应油温压的变化情况。放气阀122外露进行放气，还可作为限位部，使得传感器支撑体12在放气阀122左侧的部分设置在转接件2的内部，传感器支撑体12在放气阀122右侧的部分设置在双层屏蔽壳5的内部。

在本实施例中，工作电路板4可分别与所述氢气传感器13、所述温压传感器14相连接，以接收传感器本体1监测的氢气含量、压力及温度，并对氢气含量、压力及温度进行数据处理。

在本实施例中，传感器支撑体12上还可设有第二导油孔123，第二导油孔123上设有自封阀124，自封阀124与导油通道3通过第二导油孔123相连通，自封阀124用于进行第二导油孔123的密封，还可作为出油口进行取油，也就是新的取油口。具体地，自封阀124和放气阀122可平齐设置，以均作为限位部进行双层屏蔽壳5的限位。该自封阀124设有弹簧结构，以实现第二导油孔123的自动弹性密封，采用自封阀124顶开后可开展取油工作。

继续参见图1，转接件2包括：固定连接件23和套转连接件24；其中，

固定连接件23套设在传感器本体1的接触端（如图1所示的左端），第一连接结构21设置在固定连接件23的外壁上。具体地，固定连接件23可以为内部中空的阶梯状套管结构，以通过小径管伸入至油类设备内并通过第一连接结构21可拆卸地连接至油类设备的取油口处；第一连接结构21与油类设备的取油口内壁设置的丝扣螺纹连接，以通过固定连接件23的转动，使得固定连接件23固定至油类设备的取油口处；并通过大径管进行该固定连接件23的限位，即抵压接触在油类设备的取油口端部，且用以连接、卡固套转连接件24，使得套转连接件24和固定连接件23连接。

套转连接件24可转动地套设在固定连接件23的外周，第二连接结构22设置在套转连接件24的内壁上，以通过套转连接件24的转动，使得传感器本体1逐步靠向油类设备的取油口移动，并实现油类设备和传感器本体1之间的连接。具体地，套转连接件24可以为套管结构，其端部（如图1所示的左端）可设有限位转动部241，用于抵压接触在固定连接件23的限位板233的外侧壁（如图1所示的左侧壁）上，以使固定连接件23和套转连接件24向两个方向延伸并通过限位板233和限位转动部241进行限位卡固。套转连接件24的内壁可设有第二连接结构22，其与对接结构11螺纹连接，以通过套转连接件24的转动旋拧，使得传感器本体1在对接结构11的作用下逐步向右移动，直至安装到位。

由此可知，固定连接件23和套转连接件24的分体式可转动套设结构，可使得两者之间实现相对转动，以便在固定连接件23安装至油类设备固定后，仅需通过套转连接件24的转动即可实现传感器本体1的安装固定，安装便捷。

继续参见图1，固定连接件23包括：设备连接管231、限位管232和限位板233；其中，

设备连接管231用于插设至油类设备内并与油类设备的取油口相连接。具体地，设备连接管231为小径管，第一连接结构21设置在设备连接管231的外壁上，即设备连接管231的外周壁设有外螺纹，以螺纹连接至油类设备的取油口内，进而使得设备连接管231和插固部15插设至油类设备的取油口内；其中，导油通道3设置在设备连接管231和插固部15之间，可随之插设至油类设备的取油口内进行导油。

限位管232外径大于设备连接管231的外径，并且，限位管232设置在设备连接管231的一侧，限位管232朝向设备连接管231的外侧壁（如图1所示的左侧壁）用于对抵压在油类设备的取油口处，以对取油口进行密封。具体地，设备连接管231、限位管232可通过连接部连接，亦可直接连接，实现一体式结构。限位管232的外侧壁可抵压接触在油类设备的取油口的端口，以实现取油口的密封，避免油的泄露；优选地，限位管232朝向设备连接管231的外侧壁设有密封垫234，用于对限位管232和油类设备之间的缝隙进行密封。

限位板233呈环形板结构，限位板233设置在限位管232远离设备连接管231的端部（如图1所示的右端），限位板233插设至套转连接件24的内部，用于抵压接触在套转连接件24的内侧壁（如图1所示的左侧壁）上，以对套转连接件24进行轴向和径向的限位。具体地，限位板233设置在套转连接件24的内部，用于顶压接触在套转连接件24的限位转动部241上，以使两者之间形成径向限位结构，同时，套转连接件24套设在限位板233的外部，可实现径向限位，使得固定连接件23和套转连接件24在监测时固定；同时，限位板233还用于抵压接触在传感器本体1的传感器支撑体12的左端壁上，以实现传感器本体1的限位。为避免油的泄漏，优选地，限位板233的外侧壁上设有密封垫234，用于对限位板233和套转连接件24之间的缝隙进行密封；和/或，限位板233的内侧壁（如图1所示的右侧壁）上设有密封垫234，用于对限位板233和传感器本体1之间的缝隙进行密封。在本实施例中，限位板233的外周壁、传感器支撑体12的外周壁和套转连接件24的内周壁之间接触连接，不存在间隙。

综上，本实施例提供的油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，通过传感器本体1部分插设至油类设备内以接触油类设备内的油，对油进行接触式氢气含量、压力及温度的监测，以最大程度实现油状态的精确可靠感知，确保各个状态参量最大程度反映套管内部参量情况；通过第一连接结构21可拆卸地连接在油类设备的取油口内，以及第二连接结构22与对接结构11配合，以通过转接件2的旋拧，使得定位在油类设备一侧的传感器本体1逐步靠向油类设备的取油口移动，以使传感器本体1部分插设至油类设备内实现监测，并通过转接件2实现传感器本体1与油类设备之间的连接。

该监测装置可使得传感器本体1在对接结构11的作用下逐步靠向转接件2，直至两者旋拧对接，不仅可实现得传感器本体1与油类设备之间的连接以实现油类设备内油的在线实时监测，同时，两者的连接可避免传感器本体1的整周转动旋拧，避免传感器本体1安装时与油类设备周边零部件的干涉，使得该在线监测装置不受油类设备取油口结构狭窄的限制，尤其是可应用于套管取油口到套管法兰及套管伞裙间空间狭小的安装空间处，只需通过转接件2的旋拧，即可实现传感器本体1插设至油类设备内进行监测，实现了不同套管取油口处监测装置安装的便捷性。

另外，采用传感器本体1无外加循环油路，大大节省空间，解决了现有技术存在的针对套管等少油类设备油状态监测使用油路外循环会大幅度降低油位，影响绝缘性能的不适用性。

该装置还具有如下效果：通过插固部的设置使得氢气传感器前置，温压传感器与氢气传感器分油路的方案，同时在温压传感器前设置放气口，各个状态参量可最大程度反映套管内部参量情况；实现了小型化设计，如针对某厂家取油口结构及周边空间开展的传感器设计为圆筒结构，直径为47.5mm，总长度为133.9mm，同时采用多功能转接件实现了不同套管取油口监测装置安装的便捷性及新取油口的灵活安装和位置可调节，可在取油口正常安装；采用双层外壳设计，具备强电磁屏蔽特性，可解决高压设备上安装的抗电磁干扰问题，实验室内将传感器安装与模拟工装上，在模拟工装内布置电极开展了电极放电试验，监测装置无电路板损坏及通讯中断情况，运行良好；防雨罩设计简单，安装便捷，可防止线缆结构连接处受雨水喷淋，传感器各连接位置通过密封圈密封，防雨防尘试验结果显示，传感器整体达到IP66级；实现了套管等少油类设备油状态关键三参量油中氢气含量、温度及压力的精确感知、实时在线监测及预警，实验室内监测装置安装与套管取油口单氢的在线监测数据与采用中分2000B油中色谱仪离线监测数据误差在0-25ppm（测量范围0-5000ppm），单氢和压力误差为0.5%FS，温度偏差为±2℃（-40℃-120℃）。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，其特征在于，包括：

传感器本体，用于部分插设至油类设备内以接触所述油类设备内的油，对油进行氢气含量、压力及温度的监测；所述传感器本体上设有对接结构；

转接件，可转动地套设在所述传感器本体上，所述转接件的一端设有第一连接结构，用于可拆卸地连接在所述油类设备的取油口内，另一端设有第二连接结构，用于与所述对接结构配合连接所述传感器本体；

导油通道，设置在所述转接件和所述传感器本体之间，所述油类设备内的油自所述导油通道内向所述传感器本体内流动，以导流至监测位和/或出油口处，进行油的监测和/或取油。

2.根据权利要求1所述的油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，其特征在于，所述转接件包括：

固定连接件，所述第一连接结构设置在所述固定连接件上；

套转连接件，可转动地套设在所述固定连接件的外周，所述第二连接结构设置在所述套转连接件上，所述对接结构与所述第二连接结构对接。

3.根据权利要求2所述的油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，其特征在于，所述固定连接件包括：

设备连接管，用于插设至所述油类设备内并与所述油类设备的取油口相连接；

限位管，外径大于所述设备连接管的外径，并且，所述限位管设置在所述设备连接管的一侧，所述限位管朝向所述设备连接管的外侧壁用于抵压在所述油类设备的取油口处，以对取油口进行密封；

限位板，设置在所述限位管远离所述设备连接管的端部，所述限位板插设至所述套转连接件的内部，以对所述套转连接件进行限位。

4.根据权利要求3所述的油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，其特征在于，

所述限位管朝向所述设备连接管的外侧壁设有密封垫，用于对所述限位管和所述油类设备之间的缝隙进行密封；和/或，

所述限位板的外侧壁上设有密封垫，用于对所述限位板和所述套转连接件之间的缝隙进行密封；和/或，

所述限位板的内侧壁上设有密封垫，用于对所述限位板和所述传感器本体之间的缝隙进行密封。

5.根据权利要求3所述的油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，其特征在于，

所述套转连接件的端部设有限位转动部，用于抵压接触在所述限位板外侧壁上。

6.根据权利要求1至5任一项所述的油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，其特征在于，所述传感器本体包括：传感器支撑体、氢气传感器和温压传感器；其中，

所述传感器支撑体的第一端设有插固部，其穿设于所述转接件，用于插设至所述油类设备内；

所述氢气传感器设置在所述插固部的端部，用于插设至所述油类设备内，以直接接触所述油类设备内的油通过接触式实现油中氢气含量的监测；

所述温压传感器设置在所述传感器支撑体的内部，并且，所述传感器支撑体上设有与所述导油通道相连通的第一导油孔，用于将所述油类设备内的油导流至所述温压传感器处，以使所述温压传感器直接接触油以通过接触式实现油的温度和压力的监测。

7.根据权利要求6所述的油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，其特征在于，

所述第一导油孔上设有放气阀，用于排放所述第一导油孔流通的油内的气泡。

8.根据权利要求6所述的油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，其特征在于，

所述传感器支撑体上设有与所述导油通道相连通的第二导油孔，所述第二导油孔上设有自封阀，用于进行所述第二导油孔的密封以及取油。

9.根据权利要求1至5任一项所述的油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，其特征在于，

所述传感器本体内设有工作电路板，其与所述传感器本体电连接，用于接收所述传感器本体监测的氢气含量、压力及温度，并对氢气含量、压力及温度进行数据处理；

所述传感器本体外设有双层屏蔽壳，起到抗电磁干扰作用。

10.根据权利要求1至5任一项所述的油类设备中油的氢气含量、压力及温度在线监测装置，其特征在于，

所述传感器本体上设有线缆结构和防雨罩，所述防雨罩用于对所述线缆结构进行防护。

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