CN114018506A - 注射器密封性检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种注射器密封性检测装置及方法。一种注射器密封性检测装置，包括：托盘以及检测模块。托盘设有用于卡接注射器的卡槽，托盘设有振动装置，注射器中注有油样；检测模块包括探针，探针用于穿透密封注射器的胶帽并探测油样中的气体含量。上述注射器密封性检测装置，通过将注射器卡接于托盘的卡槽中，并通过在托盘上设置有振动装置，从而可以使注射器振动，使注射器在检测过程中尽可能地还原在运输过程中的状态，使检测结果更加真实可靠；通过使用探针穿透密封于注射器的胶帽探测油样中的气体含量，通过多次测量即可计算出油样中的气体泄漏情况，从而得出注射器的密封性情况，为注射器的检测提供了更加成熟可靠的检测依据。

Description

注射器密封性检测装置及方法

技术领域

本发明涉及电力系统检修技术领域，特别是涉及注射器密封性检测装置及方法。

背景技术

随着电力系统建设的逐渐完善，电力设置中的变压器数量也不断增多。变压器是一种用来变换交流电压、电流而传输交流电能的重要电器设备，因此，需要经常对变压器进行检测与维修以保证变压器的正常运转。通常，变压器的检修过程为变压器油中溶解气体分析技术，该技术包括从变压器中取出油样，再从油样中分离出溶解气体，用气相色谱分析溶解气体的成份，获得各溶解气体的含量，对分析所得数据进行数据处理，采用相应的方法进行诊断，判断出变压器内部有无故障及相应的故障类型。其中，变压器油色谱气相分析是判断变压器故障的重要手段。在对变压器中的油样进行取样时，绝缘油取样注射器的密封性能，直接关系到油样的色谱气相分析结果的准确性。对于色谱异常的油样，需要重新取样并送至专业的权威实验室进行复测，在运输过程中，一旦绝缘油取样注射器发生泄漏或进入其他气体，会对油样的色谱分析结果产生较大的影响，从而影响对于变压器有无故障的分析以及故障类型的判断。然而，目前的现有技术中，对于绝缘油取样注射器密封性检测尚缺乏有效快速的检测手段。

发明内容

基于此，有必要针对绝缘油取样注射器的密封性能检测手段不够成熟的问题，提供一种注射器密封性检测装置及方法。

一种注射器密封性检测装置，包括：

托盘，所述托盘设有用于卡接注射器的卡槽，所述托盘设有振动装置，所述注射器中注有油样；

检测模块，所述检测模块包括探针，所述探针用于穿透密封所述注射器的胶帽并探测所述油样中的气体含量。

上述注射器密封性检测装置，通过将注射器卡接于托盘的卡槽中，并通过在托盘上设置有振动装置，从而可以使注射器振动，使注射器在检测过程中尽可能地还原在运输过程中的状态，使检测结果更加真实可靠；通过使用探针穿透密封于注射器的胶帽探测油样中的气体含量，通过多次测量即可计算出油样中的气体泄漏情况，从而得出注射器的密封性情况，为注射器的检测提供了更加成熟可靠的检测依据。

在其中一个实施例中，所述检测模块还包括储能与释放器、对焦与调节器以及连接器，所述连接器电性连接于所述探针、储能与释放器以及对焦与调节器进行电能中继与信号中继。

在其中一个实施例中，所述探针包括光纤光栅、本体以及隔板，所述本体为内部中空结构，所述隔板设于所述本体的内部将所述本体分隔成为针尖段与探测段，所述针尖段用于穿透所述胶帽，所述探测段的侧壁上设有透孔，所述光纤光栅设于所述探测段的内部，用于探测所述油样中的气体含量。

在其中一个实施例中，所述注射器密封性检测装置还包括滑轨，所述检测模块滑动连接于所述滑轨。

一种注射器密封性检测方法，包括如下步骤：

注射器抽取油样，并用胶帽密封；

对所述注射器中的油样进行初态测试，测得油样中的初态气体含量a1；

对所述注射器进行振动模拟；

对所述注射器中的油样进行末态测试，测得油样中的末态气体含量a2；

根据所述初态气体含量a1与所述末态气体含量a2之间的差值计算所述油样中气体含量的周变化率；

根据所述周变化率的数值判断所述注射器是否合格。

上述注射器密封性检测方法，通过在初态测试与末态测试之间对注射器进行振动模拟，模拟油样在运输过程中的振动与颠簸，使注射器在检测过程中尽可能地还原在运输过程中的状态，使检测结果更加真实可靠；通过对注射器中的油样进行初态测试与末态测试，并根据初态气体含量与末态气体含量之间的差值对油样中的气体含量进行周变化率的计算，根据周变化率的数值大小判断注射器的密封性检测是否合格，为注射器的检测提供了更加成熟可靠的检测依据。

在其中一个实施例中，根据所述初态气体含量a1与所述末态气体含量a2之间的差值计算所述油样中气体含量变化的周变化率，包括如下步骤：

根据计算公式A＝[(a2-a1)/(3*a1)]*100％求得所述油样中气体含量的周变化率A。

在其中一个实施例中，根据所述周变化率的数值判断所述注射器是否合格，包括如下步骤：

当周变化率A的绝对值满足|A|≤1％时；注射器检测合格。

在其中一个实施例中，对注射器中的油样进行初态测试，测得油样中的初态气体含量a1，或对注射器中的油样进行末态测试，测得油样中的末态气体含量a2，包括如下步骤：

对探针进行预清洗；将所述探针穿透所述胶帽，使所述探针浸入所述注射器中的油样中；连续测试至少四次所述油样中的气体含量，求出至少四个气体含量值的平均值为聚类中心值；保留至少四个气体含量值中距离聚类中心最近的三个气体含量值；求出距离聚类中心最近的三个气体含量值的平均值为初态气体含量a1，或末态气体含量值a2。

在其中一个实施例中，对探针进行预清洗，包括如下步骤：

将探针插入到空白油样中反复润洗至检测值为零，所述空白油样中的气体含量为零；使用冷风枪吹扫探针使探针表面干燥。

在其中一个实施例中，将所述探针穿透所述胶帽，使所述探针浸入所述注射器中的油样中，包括如下步骤：

在所述胶帽上加盖色环；连接于所述探针的对焦与调节器捕捉所述色环的位置；所述探针根据所述对焦与调节器提供的位置信息移动至与所述色环同轴心且轴向距离2mm-5mm处；连接于所述探针的储能与释放器存满能量并快速释放能量，使所述探针射出。

附图说明

图1为一实施例的注射器的密封性检测装置的结构示意图；

图2为一实施例的探针与检测模块电性连接的示意图；

图3为一实施例的探针的结构示意图。

图中：

1、滑轨；2、检测模块；3、托盘；4、卡槽；5、探针；6、储能与释放器；7、对焦与调节器；8、连接器；9、本体；10、隔板；11、光纤光栅；12、透孔。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参考图1，本发明申请保护一实施例的注射器密封性检测装置，包括：托盘3以及检测模块2。

托盘3设有卡槽4，卡槽4用于将注射器卡接于卡槽4，托盘3设有振动装置，注射器中注有油样。通过在托盘3设置振动装置，对注射器进行振动模拟，模拟油样在运输过程中的振动与颠簸，使注射器在检测过程中尽可能地还原在运输过程中的状态，使检测结果更加真实可靠。在实际检测过程中，需要对多个注射器进行密封性检测。进一步地，卡槽4数量可为多个，具体卡槽4的数量根据实际检测需要确定。进一步地，多个卡槽4的长度延伸方向相互平行。每个卡槽4内可放置多个注射器，具体每个卡槽4内注射器的放置数量根据实际检测情况确定。

检测模块2，检测模块2包括探针5，探针5用于穿透密封注射器的胶帽并探测油样中的气体含量。进一步地，胶帽上加盖有色环，色环用于便于探针5瞄准胶帽并穿透胶帽。具体地，色环包括中心圈以及外圈，中心圈与外圈分别为不同颜色，从而便于识别。优选地，色环为速干色环，从而节省色环加盖与胶帽上后的干燥时间，缩短使用注射器密封性检测装置进行检测的时间。

上述注射器密封性检测装置，通过将注射器卡接于托盘3的卡槽4中，并通过在托盘3上设置有振动装置，从而可以使注射器振动，使注射器在检测过程中尽可能地还原在运输过程中的状态，使检测结果更加真实可靠；通过使用探针5穿透密封于注射器的胶帽探测油样中的气体含量，通过多次测量即可计算出油样中的气体泄漏情况，从而得出注射器的密封性情况，为注射器的检测提供了更加成熟可靠的检测依据。

在一实施例中，检测模块2还包括储能与释放器6、对焦与调节器7以及连接器8，连接器8电性连接于探针5、储能与释放器6以及对焦与调节器7进行电能中继与信号中继。其中，储能与释放器6的作用为，在需要将探针5射入注射器内时，储能与释放器6储存能量并快速脱口，使得探针5射出，探针5穿透胶帽，浸泡入注射器腔体的油样中。对焦与调节器7的作用为，识别胶帽的位置并引导检测模块2进行位置调整后将探针5射出。进一步地，对焦与调节器7通过对胶帽上的色环进行RGB辨识色识别，从而引导检测模块2调整位置，直至探针5正对色环的中心。

在一实施例中，探针5包括光纤光栅11、本体9以及隔板10，本体9为内部中空结构，隔板10设于探针5的内部将本体9分为针尖段与探测段，针尖段用于穿透胶帽，探测段的侧壁设有透孔12，光纤光栅11设于探测段的内部用于探测油样中的气体含量。通过设置针尖段使得探针5具有更强的穿透能力。由于在探针5穿透胶帽的过程中，会产生碎屑等细小颗粒，探针5为内部中空的结构，则碎屑有概率进入探针5内部。为了防止探针5内部用于检测的油样被污染，且保护在穿透过程中的光纤光栅11不受损害，通过设置隔板10于探针5的内部将本体9分为针尖段与探测段，有效地防止了上述问题的发生。进一步地，透孔12的数量为多个，从而加快油样进入探测段内，缩短检测过程所需要的时间。

进一步地，光纤光栅11为钯基光纤光栅。在变压器的油样中，通常需要对氢气的含量进行检测。由于氢气是一种较为危险的气体，同时具有宽爆炸极限以及高爆炸能量，一旦油样中的氢气含量过高，则会容易引起变压器的爆炸等一系列危险。钯基光纤光栅通过氢气在钯基材料中的扩散模型以及光波通过传感材料的光学模型，能够测量出油样中的氢气含量。

在一实施例中，注射器密封性检测装置还包括滑轨1，检测模块2滑动连接于滑轨1。具体地，当需要对多个注射器进行密封性检测时，滑轨1为检测模块2的移动提供运动轨迹，从而使得检测模块2能够带动探针5移动至注射器上方。

本发明还申请保护一实施例的注射器密封性检测方法，包括如下步骤：

S01、注射器抽取油样，并用胶帽密封。通过胶帽密封于注射器，形成密封空间，则对注射器的密封性进行检测。

S02、对注射器中的油样进行初态测试，测得油样中的初态气体含量a1。

具体地，对注射器中的油样进行初态测试，测得油样中的初态气体含量a1，包括如下步骤：

S02-1、对探针进行预清洗。从而使探针在无污染的情况下进入注射器中进行检测，确保检测结果的准确可靠。

S02-2、将探针穿透胶帽，使探针浸入注射器中的油样中。

S02-3、连续测试四次油样中的气体含量，求出四个气体含量值的平均值为聚类中心值。进一步地，测试油样中的气体含量后，将探针快速从注射器中移出。在其他实施例中，也可对油样中的气体含量进行五次、六次等次数的测量，使得求出的聚类中心值更加准确。

S02-4、保留至少四个气体含量值中距离聚类中心最近的三个气体含量值。通过保留距离聚类中心最近的三个气体含量值，剔除误差较大的点，从而保证测量数据的准确性及说服力。

S02-5、求出距离聚类中心最近的三个气体含量值的平均值为初态气体含量a1。

S03、对注射器进行振动模拟。通过对注射器进行振动模拟，模拟油样在运输过程中的振动与颠簸，使注射器在检测过程中尽可能地还原在运输过程中的状态，使检测结果更加真实可靠。优选地，对注射器的振动模拟时间为21天，21天内具体每一天的振动次数如表1所示。由于通常情况下，将抽取有注射器的油样送往具有资质的实验室进行气象色谱分析的运输天数均在21天以内，因此，对注射器进行21天的振动模拟能够尽可能地还原运输过程中注射器受到的路途颠簸、人工搬运晃动等场景，从而进一步地剔除密封性不达标的注射器，提升本实施例的注射器密封性检测方法的实用性与准确性。

表1对注射器进行21天模拟振动的时间与振动次数的关系

时间	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
												次数	5	28	30	16	17	11	12	13	16	17	9
时间	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21
												次数	3	29	30	17	15	6	25	18	15	5

进一步地，在本实施例中，注射器单次振动对应的时间周期为2秒。具体地，单次振动周期内的时间与X轴、Y轴、Z轴之间的关系如表2所示。在其他实施例中，单次振动对应的时间周期也可根据其他实际运输过程中的振动周期相匹配，单次振动周期内的时间与X轴、Y轴、Z轴之间的关系也可进行适应性调整。

表2注射器单次振动周期内的时间与X轴、Y轴、Z轴之间的关系

S04、对注射器中的油样进行末态测试，测得油样中的末态气体含量a2。具体地，对油样中末态气体含量a2的测量过程与初态气体含量a1的测量过程相同，在此不做赘述。

S05、根据初态气体含量a1与末态气体含量a2之间的差值计算油样中气体含量的周变化率。具体地，在本实施例中，周变化率的计算公式为A＝[(a2-a1)/(3*a1)]*100％，通过对a1与a2进行计算得到一注射器的周变化率数值。在其他实施例中，周变化率计算公式也可根据具体的数理统计数据处理方法进行调整。

S06、根据周变化率的数值判断注射器是否合格。具体地，在本实施例中，当计算出的周变化率的绝对值数值小于等于1％时，该注射器的密封性检测为合格，反之则为不合格。在其他实施例中，可根据实际应用中的气体挥发速度、油样中气体的溶解度等条件的变化，改变对于注射器的周变化率判断的依据。然而，对于同一批相同用途的注射器，周变化率的数值的判断依据应当一致。

上述注射器密封性检测方法，通过在初态测试与末态测试之间对注射器进行振动模拟，模拟油样在运输过程中的振动与颠簸，使注射器在检测过程中尽可能地还原在运输过程中的状态，使检测结果更加真实可靠；通过对注射器中的油样进行初态测试与末态测试，并根据初态气体含量与末态气体含量之间的差值对油样中的气体含量进行周变化率的计算，根据周变化率的数值大小判断注射器的密封性检测是否合格，为注射器的检测提供了更加成熟可靠的检测依据。

在一实施例中，步骤S02-1中，对探针进行预清洗，包括如下步骤：

S02-11、将探针插入到空白油样中反复润洗至检测值为零，空白油样中的气体含量为零。通过对探针在空白油样中进行反复润洗，创建油样的空白对照组，使得本实施例的注射器密封性检测结果更加具有准确性与说服力。

S02-12、使用冷风枪吹扫探针使探针表面干燥。经过实验分析，优选地，当冷风枪吹扫探针的持续时长为30秒，风速为8L/min，探针的表面能够恰好保持干燥，最大限度地节省注射器密封性检测方法所需要的时间。

在一实施例中，步骤S02-2中，将探针穿透胶帽，使探针浸入注射器中的油样中，包括如下步骤：

S02-21、在胶帽上加盖色环。具体地，色环包括中心圈及外圈，中心圈与外圈为不同的颜色，使得色环的中心更加容易分辨。

S02-22、连接于探针的对焦与调节器捕捉色环的位置。从而探针能够更加准确地找到注射器的位置。

S20-23、探针根据对焦与调节器提供的位置信息移动至与色环同轴心且轴向距离2mm-5mm处。优选地，探针移动至与色环同轴心且轴向距离为3mm处时，能够使得探针射出的动能更大限度的保留，减少空气阻力等影响而造成的动能损失。

S02-24、连接于探针的储能与释放器存满能量并快速释放能量，使探针射出。通过储能与释放器存满能量并快速释放能量，使探针在射出时具有更大的动能，从而得以更加快速地从穿透胶帽。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种注射器密封性检测装置，其特征在于，包括：

托盘，所述托盘设有用于卡接注射器的卡槽，所述托盘设有振动装置，所述注射器中注有油样；

检测模块，所述检测模块包括探针，所述探针用于穿透密封所述注射器的胶帽并探测所述油样中的气体含量。

2.根据权利要求1所述的注射器密封性检测装置，其特征在于，所述检测模块还包括储能与释放器、对焦与调节器以及连接器，所述连接器电性连接于所述探针、储能与释放器以及对焦与调节器进行电能中继与信号中继。

3.根据权利要求1所述的注射器密封性检测装置，其特征在于，所述探针包括光纤光栅、本体以及隔板，所述本体为内部中空结构，所述隔板设于所述本体的内部将所述本体分隔成为针尖段与探测段，所述针尖段用于穿透所述胶帽，所述探测段的侧壁上设有透孔，所述光纤光栅设于所述探测段的内部，用于探测所述油样中的气体含量。

4.根据权利要求1所述的注射器密封性检测装置，其特征在于，所述注射器密封性检测装置还包括滑轨，所述检测模块滑动连接于所述滑轨。

5.一种注射器密封性检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

注射器抽取油样，并用胶帽密封；

对所述注射器中的油样进行初态测试，测得油样中的初态气体含量a1；

对所述注射器进行振动模拟；

对所述注射器中的油样进行末态测试，测得油样中的末态气体含量a2；

根据所述初态气体含量a1与所述末态气体含量a2之间的差值计算所述油样中气体含量的周变化率；

根据所述周变化率的数值判断所述注射器是否合格。

6.根据权利要求5所述的注射器密封性检测方法，其特征在于，根据所述初态气体含量a1与所述末态气体含量a2之间的差值计算所述油样中气体含量变化的周变化率，包括如下步骤：

根据计算公式A＝[(a2-a1)/(3*a1)]*100％求得所述油样中气体含量的周变化率A。

7.根据权利要求6所述的注射器密封性检测方法，其特征在于，根据所述周变化率的数值判断所述注射器是否合格，包括如下步骤：

当周变化率A的绝对值满足|A|≤1％时；

注射器检测合格。

8.根据权利要求5所述的注射器密封性检测方法，其特征在于，对注射器中的油样进行初态测试，测得油样中的初态气体含量a1，或对注射器中的油样进行末态测试，测得油样中的末态气体含量a2，包括如下步骤：

对探针进行预清洗；

将所述探针穿透所述胶帽，使所述探针浸入所述注射器中的油样中；

连续测试至少四次所述油样中的气体含量，求出至少四个气体含量值的平均值为聚类中心值；

保留至少四个气体含量值中距离聚类中心最近的三个气体含量值；

求出距离聚类中心最近的三个气体含量值的平均值为初态气体含量a1，或末态气体含量值a2。

9.根据权利要求8所述的注射器密封性检测方法，其特征在于，对探针进行预清洗，包括如下步骤：

将探针插入到空白油样中反复润洗至检测值为零，所述空白油样中的气体含量为零；

使用冷风枪吹扫探针使探针表面干燥。

10.根据权利要求8所述的注射器密封性检测方法，其特征在于，将所述探针穿透所述胶帽，使所述探针浸入所述注射器中的油样中，包括如下步骤：

连接于所述探针的对焦与调节器捕捉加盖于胶帽上的色环的位置；

所述探针根据所述对焦与调节器提供的位置信息移动至与所述色环同轴心且轴向距离2mm-5mm处；

连接于所述探针的储能与释放器存满能量并快速释放能量，使所述探针射出。

Images