CN114184230A - 应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器，包括：隔离刀闸触指基座、隔离刀闸触指、天线、传感器基座、温度应力敏感元件、信号端口以及信号传输线；所述温度应力敏感元件与信号端口一同布置在传感器基座斜面上；所述传感器基座装配在隔离刀闸触指根部；所述传感器检测信号通过信号端口和信号传输线传输到天线，并通过天线以电磁波形式发射；所述天线安装在隔离刀闸触指基座一侧。本发明提供的应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器，天线性能优异，加工方便，温度应力敏感元件性能优异，能够将温度应力传感数据用电磁波信号以足够的功率通过天线发送出去，以便阅读设备稳定地接收解析。
Description
技术领域
本发明涉及温度应力传感器技术领域，具体地，涉及一种应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器。
背景技术
隔离刀闸是高压开关电器中使用最多的一种电器，它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。一般在隔离刀闸上安装有各种传感器，用来监测隔离刀闸的工作状态。
针对市场上现有的温度传感器，结构复杂，加工组装不便的问题，现有技术继续一种应用于隔离刀闸的温度压力传感器检测天线。
市场上常见有单独检测温度或应力的传感器。常见的温度传感器一般采用红外技术、热电偶技术等，而常见的应力传感器一般采用应变片技术。上述两类传感器分属不同的技术领域，一般无法进行整合。但在一些特殊场合，例如电力领域，需要实时监测设备运行时的温度数据，以及电力设备接触部件的接触效果，尤其是刀闸的合闸效果检测，此领域尚属空白。
专利文献CN105716734B公开了一种温度传感器器件和对应的方法。温度传感器可以包含在温度范围内本质上是非传导的第一层以及在所述温度范围内具有变化的电阻的第二层。该专利并不能很好地解决现有的温度传感器，结构复杂，加工组装不便的问题。
在公开号为CN204556133U的中国专利文献中，公开了一种户外隔离刀闸温度在线监测系统，包括声表面波温度传感器、天线、温度采集器和电缆；所述声表面波温度传感器安装在户外刀闸的测温点上，并设有一个、两个或者多个；所述天线与声表面波温度传感器无线通信联接；所述温度采集器通过电缆与天线连接。该专利并不能很好解决现有温度传感器加工组装不便的问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器。
根据本发明提供的一种应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器，包括：隔离刀闸触指基座、隔离刀闸触指、天线、传感器基座、温度应力敏感元件、信号端口以及信号传输线；
所述温度应力敏感元件与信号端口一同布置在传感器基座斜面上；
所述传感器基座装配在隔离刀闸触指根部；
所述传感器检测信号通过信号端口和信号传输线传输到天线，并通过天线以电磁波形式发射；
所述天线安装在隔离刀闸触指基座一侧。
优选的，所述温度应力敏感元件采用“品”字形布局结构。
优选的，所述信号端口与信号传输线为电磁波信号进出通道，连接温度应力敏感元件与天线。
优选的，所述天线与温度压力敏感元件阻抗匹配；
优选的，所述天线安装在隔离刀闸触指基座上，辐射方向向下。
优选的，所述天线包括：填充部件、发射部件以及信号传输接口；
所述信号传输线经由信号传输接口与发射部件连接；
所述填充部件填充于发射部件的内部空间，充当绝缘介质。
优选的，所述填充部件以滑动抽拉的方式设置在发射部件的内部空间，以调整天线阻抗。
优选的，所述填充部件采用绝缘材料设置。
优选的，所述填充部件的介电常数大于设定阈值。
优选的，所述信号传输线经过信号传输接口通过铆接方式与发射部件结合。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提供的应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器，天线性能优异，加工方便，温度应力敏感元件性能优异，能够将温度应力传感数据用电磁波信号以足够的功率通过天线发送出去，以便阅读设备稳定地接收解析。
2、本发明提供的应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器，采用声表技术及差分技术，具有优异的温度、压力准确度及抗干扰性能。
3、本发明结构合理，使用方便，能够克服现有技术的缺陷。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器的整体结构示意图；
图2为本发明实施例中的无源无线温度应力传感器模块的工作原理示意图；
图3为本发明实施例中天线的结构示意图；
图4为本发明实施例中的一种安装实施方式示意图。
附图标记说明：
隔离刀闸触指基座1 传感器基座4
隔离刀闸触指2 温度应力敏感元件5
天线3 信号端口6
填充部件301 信号传输线7
发射部件302 隔离刀闸触头8
信号传输接口303
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明介绍了一种应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器，参照图1-图4，包括：隔离刀闸触指基座1、隔离刀闸触指2、天线3、传感器基座4、温度应力敏感元件5、信号端口6以及信号传输线7；
所述温度应力敏感元件5与信号端口6一同布置在传感器基座4斜面上；
所述传感器基座4装配在隔离刀闸触指2根部，
所述传感器检测信号通过信号端口6和信号传输线7传输到天线3，并通过天线3以电磁波形式将温度应力数据发射到自由空间，并由专用设备接收解析；
所述天线3安装在隔离刀闸触指基座1一侧。
优选的，传感器基座4两直角边为金属材质，斜面为一定厚度的带有覆铜线路的玻璃纤维板。传感器基座4装配在隔离刀闸触指2根部，在通过隔离刀闸触头8进行合闸时，隔离刀闸触指2微微张开，可在传感器基座4斜面产生一定的机械形变，进而被温度应力敏感元件感知。
所述温度应力敏感元件5采用声表技术及差分技术，元器件布置呈“品”字形。
优选的，所述信号端口6采用SMA接口与信号传输线连接，所述信号传输线经过信号传输接口通过铆接方式与发射部件结合，所述信号端口6与信号传输线7为电磁波信号进出通道，连接温度应力敏感元件5与天线3。所述天线3包括：填充部件301、发射部件302以及信号传输接口303；
所述信号传输线7经由信号传输接口303与发射部件302连接；填充部件301填充于发射部件302的内部空间，充当绝缘介质。所述填充部件301以滑动抽拉的方式设置在发射部件302的内部空间，以调整天线3阻抗。所述填充部件301采用绝缘材料设置，所述填充部件301的介电常数大于设定阈值。
优选的，所述天线3为铝制钣金件，符合一定的形状要求，根据情况可使用非空气介质。所述天线3与温度压力敏感元件5阻抗匹配；所述天线3安装在隔离刀闸触指基座1，辐射方向向下。
优选的，还包括标准数据解析部件，所述标准数据解析部件与无线数据采集设备相连接，从而接收天线3发射的温度应力数据。
具体地，在一个实施例中，如图1所示，本发明提供的一种应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器，由温度应力敏感元件5、传感器基座4、信号端口6、传输线7、天线3等通过一定方式组合而成。如图2所示，无源无线温度应力传感器安装在隔离刀闸触指2根部及隔离刀闸触指基座1一侧。如图4所示，所述应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器通过电磁波信号与无线数据采集器进行温度应力传感信号的传递。所述无线数据采集器发送特定频段的电磁波信号，无源无线温度应力传感器通过传感器天线接收到该电磁波信号，获取能量，并即时返回带有温度应力信息的传感信号并通过传感器天线以电磁波形式发送出去。该过程为实时完成，不存在能量存储过程。上述电磁波信号由无线数据采集器接收并解析出标准数据格式下的温度应力数据。
本发明提供的应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器，天线性能优异，加工方便，温度应力敏感元件性能优异，能够将温度应力传感数据用电磁波信号以足够的功率通过天线发送出去，以便阅读设备稳定地接收解析。采用声表技术及差分技术，具有优异的温度准确度及抗干扰性能；本发明结构合理，使用方便，能够克服现有技术的缺陷，填补在隔离刀闸温度应力检测领域的空白。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器，其特征在于，包括：隔离刀闸触指基座(1)、隔离刀闸触指(2)、天线(3)、传感器基座(4)、温度应力敏感元件(5)、信号端口(6)以及信号传输线(7)；
所述温度应力敏感元件(5)与信号端口(6)一同布置在传感器基座(4)斜面上；
所述传感器基座(4)装配在隔离刀闸触指(2)根部；
所述传感器检测信号通过信号端口(6)和信号传输线(7)传输到天线(3)，并通过天线(3)以电磁波形式发射；
所述天线(3)安装在隔离刀闸触指基座(1)一侧。
2.根据权利要求1所述的应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器，其特征在于，所述温度应力敏感元件(5)采用“品”字形布局结构。
3.根据权利要求1所述的应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器，其特征在于，所述信号端口(6)与信号传输线(7)为电磁波信号进出通道，连接温度应力敏感元件(5)与天线(3)。
4.根据权利要求1所述的应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器，其特征在于，所述天线(3)与温度压力敏感元件(5)阻抗匹配。
5.根据权利要求1所述的应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器，其特征在于，所述天线(3)安装在隔离刀闸触指基座(1)上，辐射方向向下。
6.根据权利要求1所述的应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器，其特征在于：所述天线(3)包括：填充部件(301)、发射部件(302)以及信号传输接口(303)；
所述信号传输线(7)经由信号传输接口(303)与发射部件(302)连接；
所述填充部件(301)填充于发射部件(302)的内部空间，充当绝缘介质。
7.根据权利要求6所述的应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器，其特征在于：所述填充部件(301)以滑动抽拉的方式设置在发射部件(302)的内部空间，以调整天线(3)阻抗。
8.根据权利要求6所述的应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器，其特征在于：所述填充部件(301)采用绝缘材料设置。
9.根据权利要求6所述的应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器，其特征在于：所述填充部件(301)的介电常数大于设定阈值。
10.根据权利要求6所述的应用于隔离刀闸的无源无线温度应力传感器，其特征在于：所述信号传输线(7)经过信号传输接口(303)通过铆接方式与发射部件结合。
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