CN115507795A - 一种gil及gis用智能位移监测波纹管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及位移测量技术领域，且公开了一种GIL及GIS用智能位移监测波纹管，包括四个保护罩固定螺栓，四个保护罩固定螺栓的外侧固定连接有保护罩，四个保护罩固定螺栓的内侧固定连接有第二法兰，第二法兰的内侧固定连接有波纹管，波纹管外侧的一端固定连接有第一法兰，波纹管外侧的另一端固定连接有第三法兰，第一法兰、第二法兰和第三法兰一侧的中间固定连接有位移传感器，第一法兰、第二法兰和第三法兰一侧的下方固定连接有标尺，第一法兰、第二法兰和第三法兰的内部固定连接有四个金属拉杆，位移传感器的外侧固定连接有处理器，第三法兰的一侧固定连接有摄像头，能够进行智能监测。

Description

一种GIL及GIS用智能位移监测波纹管

技术领域

本发明涉及位移测量技术领域，更具体地涉及一种GIL及GIS用智能位移监测波纹管。

背景技术

波纹管是指用可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件，主要包括金属波纹管、波纹膨胀节、波纹换热管、膜片膜盒和金属软管等，其具有补偿管线热变形、减震、吸收管线沉降变形等作用，因此广泛运用在仪表、航天、化工、电力、水泥等行业。

刚性气体绝缘输电线路（GIL）以及气体绝缘封闭开关设备（GIS）进行长距离电能传输时一般采用螺栓进行刚性连接，当外界环境温度变化时必然会造成GIL/GIS热胀冷缩的变化，并产生温度应力，考虑到补偿量以及线路过长造成局部变形的问题，工程应用时将线路分割成若干标准补偿段进行温度补偿，每个标准补偿段两端固定约束，中间设置波纹管实现GIL/GIS热胀冷缩变形的柔性变化，波纹管主要有多层波形结构的金属组成，针对不同工况设计特定的刚度，以实现弹性变形，环境温度变化时，波纹管的长度发生改变，反映出GIL/GIS的热胀冷缩变形情况以及温度应力情况，能够对设备的运维情况提供参考依据，现有的波纹管在法兰上设置有标尺，通过读出标尺上的数值来进行记录，并且根据记录的数值推断出变形情况及温度应力情况，人工的读数存在着误差，且需要人工到现场登高进行观察，不利于工作人员的安全，且增加了劳动力，波纹管通常是直接放置在户外，与空气直接接触，经过长时间的风吹日晒会发生老化，降低了波纹管的使用寿命，且标尺上的刻度数值也会随着使用的时间而变得模糊不清，加大了读数的误差，使得变形情况以及温度应力情况不能够很好的反应出来。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种GIL及GIS用智能位移监测波纹管，以解决上述背景技术中存在的问题。

本发明提供如下技术方案：一种GIL及GIS用智能位移监测波纹管，包括四个保护罩固定螺栓，四个所述保护罩固定螺栓的外侧固定连接有保护罩，四个所述保护罩固定螺栓的内侧固定连接有第二法兰，所述第二法兰的内侧固定连接有波纹管，所述波纹管外侧的一端固定连接有第一法兰，所述波纹管外侧的另一端固定连接有第三法兰，所述第一法兰、第二法兰和第三法兰一侧的中间固定连接有位移传感器，所述第一法兰、第二法兰和第三法兰一侧的下方固定连接有标尺，所述第一法兰、第二法兰和第三法兰的内部固定连接有四个金属拉杆，所述位移传感器的外侧固定连接有处理器，所述第三法兰的一侧固定连接有摄像头。

进一步的，保护罩包括保护罩门，所述保护罩门的内部固定连接有透明玻璃，所述保护罩门的一侧固定连接有转动柱，所述转动柱的外侧活动连接有保护罩主体，所述保护罩主体的顶部和底部均设有两个保护罩固定孔。

进一步的，第一法兰包括第一法兰主体，所述第一法兰主体的内部设有多个第一法兰连接口，所述第一法兰主体的外侧设有第一法兰固定槽。

进一步的，位移传感器包括固定卡口，所述固定卡口的内侧固定连接有位移传感器外壳，所述位移传感器外壳的一侧固定连接有位移传感器活动杆，所述位移传感器外壳一侧的外侧活动连接有活动卡口，所述位移传感器活动杆的一侧固定连接有连接卡口。

进一步的，固定卡口包括固定卡口块，所述固定卡口块的一侧固定连接有两个固定卡口块固定螺栓。

进一步的，活动卡口包括两个活动卡口块，两个所述活动卡口块的一侧均固定连接有活动卡口块固定螺栓。

进一步的，连接卡口包括连接卡口固定块，所述连接卡口固定块的内部固定连接有两个连接卡口固定块螺栓，所述连接卡口固定块的一侧固定连接有连接卡口固定柱，所述连接卡口固定柱外侧的一端固定连接有连接卡口连接块，所述连接卡口固定柱外侧的另一端固定连接有连接卡口螺母。

进一步的，标尺包括标尺固定块，所述标尺固定块的内侧固定连接有标尺主体，所述标尺固定块的外侧固定连接有两个标尺固定螺栓，所述标尺主体的外侧设有标尺刻度，所述标尺主体顶部的中间和一侧与底部的中间和一侧均固定连接有标尺活动块，四个所述标尺活动块的外侧均固定连接有标尺固定螺栓。

进一步的，第二法兰包括第二法兰主体，所述第二法兰主体的外侧设有四个第二法兰保护罩槽，所述第二法兰主体的内部设有多个第二法兰连接口，所述第二法兰主体的内侧设有第二法兰固定槽。

进一步的，摄像头包括摄像头固定块，所述摄像头固定块的内侧固定连接有摄像头转动柱，所述摄像头转动柱的外侧活动连接有摄像头主体，所述摄像头主体的底部设有摄像镜头。

本发明的技术效果和优点：

1．本发明通过设有保护罩，有利于保护波纹管，使得外界的阳光及风雨对波纹管及其内部的元件造成的损害变小，增加波纹管的使用寿命。

2．本发明通过设有位移传感器，有利于对电路状态进行智能监测，不用人工进行读数，保护了工作人员的安全，且降低了工作人员的劳动力，并且能够进行实时的监测，可将监测的信息传输到移动端，且读数精准，提升了工作的质量。

3．本发明通过设有摄像头，有利于实时查看标尺的刻度，方便对位移传感器传输回的信息加以比对，保证最终数据的正确，且能够在位移传感器发生故障时，通过摄像头进行读数，保证工作的正常进行。

附图说明

图1为本发明的智能位移检测波纹管整体结构示意图。

图2为本发明的保护罩整体结构示意图。

图3为本发明的第一法兰整体结构示意图。

图4为本发明的位移传感器整体结构示意图。

图5为本发明的固定卡口整体结构示意图。

图6为本发明的活动卡口整体结构示意图。

图7为本发明的连接卡口整体结构示意图。

图8为本发明的标尺整体结构示意图。

图9为本发明的第二法兰整体结构示意图。

图10为本发明的摄像头整体结构示意图。

附图标记为：1、保护罩固定螺栓；2、保护罩；201、保护罩门；202、透明玻璃；203、转动柱；204、保护罩固定孔；205、保护罩主体；3、第一法兰；301、第一法兰主体；302、第一法兰连接口；303、第一法兰固定槽；4、波纹管；5、位移传感器；501、固定卡口；5011、固定卡口块；5012、固定卡口块固定螺栓；502、活动卡口；5021、活动卡口块；5022、活动卡口块固定螺栓；503、连接卡口；5031、连接卡口固定块；5032、连接卡口固定块螺栓；5033、连接卡口连接块；5034、连接卡口螺母；5035、连接卡口固定柱；504、位移传感器外壳；505、位移传感器活动杆；6、金属拉杆；7、标尺；701、标尺固定块；702、标尺固定螺栓；703、标尺主体；704、标尺活动块；705、标尺刻度；8、第二法兰；801、第二法兰主体；802、第二法兰保护罩槽；803、第二法兰连接口；804、第二法兰固定槽；9、处理器；10、第三法兰；11、摄像头；1101、摄像头固定块；1102、摄像头转动柱；1103、摄像头主体；1104、摄像镜头。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本发明所涉及的GIL及GIS用智能位移监测波纹管并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本发明保护的范围。

参照图1-10，本发明提供了一种GIL及GIS用智能位移监测波纹管，包括四个保护罩固定螺栓1，四个保护罩固定螺栓1的外侧固定连接有保护罩2，四个保护罩固定螺栓1的内侧固定连接有第二法兰8，第二法兰8的内侧固定连接有波纹管4，波纹管4外侧的一端固定连接有第一法兰3，波纹管4外侧的另一端固定连接有第三法兰10，第一法兰3、第二法兰8和第三法兰10一侧的中间固定连接有位移传感器5，第一法兰3、第二法兰8和第三法兰10一侧的下方固定连接有标尺7，第一法兰3、第二法兰8和第三法兰10的内部固定连接有四个金属拉杆6，位移传感器5的外侧固定连接有处理器9，第三法兰10的一侧固定连接有摄像头11，波纹管4能够在温度发生变化时发生热胀冷缩，进而发生形变，进而使得其外侧的法兰也随之移动，使得其对应的尺寸发生变化，工作人员根据其发生热胀冷缩变形情况，得出温度应力情况，能够对设备的运维情况提供参考依据，保护罩固定螺栓1用于固定保护罩2，金属拉杆6用于连接各个法兰，第三法兰10与第一法兰3结构相同，处理器9能够将位移传感器5得出的数据进行处理，将得出的数据处理成数值，并且将数值发送到移动端，当该数值超过一定的范围时，处理器9还会向移动端发出警报，便于工作人员能够及时的进行处理。

在一个优选的实施方式中，保护罩2包括保护罩门201，保护罩门201的内部固定连接有透明玻璃202，保护罩门201的一侧固定连接有转动柱203，转动柱203的外侧活动连接有保护罩主体205，保护罩主体205的顶部和底部均设有两个保护罩固定孔204，工作人员能够通过透明玻璃202观察到其内部的情况，方便对其进行检查，不会导致因为不清楚其内部的情况而发生危险，转动柱203能够在保护罩主体205上进行转动，进而通过拨动固定在转动柱203上的保护罩门201，可使得保护罩2被打开，保护罩2能够降低外界的风雨和日晒对其内部元件的破坏，使得波纹管4的使用寿命得以延长，降低工作人员检修和更换的频率，使得工作人员的劳动力降低。

在一个优选的实施方式中，第一法兰3包括第一法兰主体301，第一法兰主体301的内部设有多个第一法兰连接口302，第一法兰主体301的外侧设有第一法兰固定槽303，第一法兰连接口302用于连接金属拉杆6，第一法兰固定槽303用于固定波纹管4。

在一个优选的实施方式中，位移传感器5包括固定卡口501，固定卡口501的内侧固定连接有位移传感器外壳504，位移传感器外壳504的一侧固定连接有位移传感器活动杆505，位移传感器外壳504一侧的外侧活动连接有活动卡口502，位移传感器活动杆505的一侧固定连接有连接卡口503，通过温度的变化，使得位移传感器5发生移动，进而得出变形情况及温度应力情况，能够对设备的运维情况提供参考依据，且位移传感器5能够将得出的数据传给处理器9，并且对数据进行存储，方便工作人员进行查看，通过不断的进行检测，并且不断传回数据，进而得以进行实时监测。

在一个优选的实施方式中，固定卡口501包括固定卡口块5011，固定卡口块5011的一侧固定连接有两个固定卡口块固定螺栓5012，通过固定卡口块固定螺栓5012，使得固定卡口块5011被固定在第一法兰主体301上，进而固定住其内侧的位移传感器外壳504。

在一个优选的实施方式中，活动卡口502包括两个活动卡口块5021，两个活动卡口块5021的一侧均固定连接有活动卡口块固定螺栓5022，通过活动卡口块固定螺栓5022，使得两个活动卡口块5021被固定在第二法兰主体801上，只对位移传感器5进行支撑，使得位移传感器5不会因为补偿距离过长而造成刚度不足产生下垂挠度的现象，不影响位移传感器活动杆505的直线移动，进而保证测量的精度。

在一个优选的实施方式中，连接卡口503包括连接卡口固定块5031，连接卡口固定块5031的内部固定连接有两个连接卡口固定块螺栓5032，连接卡口固定块5031的一侧固定连接有连接卡口固定柱5035，连接卡口固定柱5035外侧的一端固定连接有连接卡口连接块5033，连接卡口固定柱5035外侧的另一端固定连接有连接卡口螺母5034，通过连接卡口固定块螺栓5032可将连接卡口固定块5031固定在第三法兰10上，通过连接卡口螺母5034可将位移传感器活动杆505固定在连接卡口固定柱5035的外侧，通过拧下连接卡口螺母5034可使得连接卡口连接块5033能够被取下，进而使得位移传感器活动杆505被取下，便于安装，也便于对其进行更换和维修。

在一个优选的实施方式中，标尺7包括标尺固定块701，标尺固定块701的内侧固定连接有标尺主体703，所述标尺固定块701的外侧固定连接有两个标尺固定螺栓702，标尺主体703的外侧设有标尺刻度705，所述标尺主体703顶部的中间和一侧与底部的中间和一侧均固定连接有标尺活动块704，四个所述标尺活动块704的外侧均固定连接有标尺固定螺栓702，通过标尺固定块701和标尺固定螺栓702使得标尺主体703被固定在第一法兰主体301上，且通过将两个标尺活动块704和两个标尺固定螺栓702固定在第二法兰8和第三法兰10上对其进行支撑，使得其不会因为长度过长而发生弯曲，影响读数，通过标尺刻度705可得出形变数据，且标尺7是由特殊材料制成，其电阻温度系数、热胀冷缩系数均极小，不会因为温度的问题发生形变，影响读数结果。

在一个优选的实施方式中，第二法兰8包括第二法兰主体801，第二法兰主体801的外侧设有四个第二法兰保护罩槽802，第二法兰主体801的内部设有多个第二法兰连接口803，第二法兰主体801的内侧设有第二法兰固定槽804，第二法兰保护罩槽802用于保护罩固定螺栓1的固定，保护罩固定螺栓1通过保护罩2上的保护罩固定孔204和第二法兰保护罩槽802，可使得保护罩2被固定在第二法兰8上，第二法兰连接口803用于金属拉杆6的通过，第二法兰固定槽804用于固定波纹管4。

在一个优选的实施方式中，摄像头11包括摄像头固定块1101，摄像头固定块1101的内侧固定连接有摄像头转动柱1102，摄像头转动柱1102的外侧活动连接有摄像头主体1103，摄像头主体1103的底部设有摄像镜头1104，摄像头主体1103能够在摄像头转动柱1102的外侧进行转动，使得摄像头主体1103的拍摄方向能够进行调节，进而能够更好对标尺7的标尺刻度705进行监测，不会因为其固定的方向而导致其安装的位置固定，摄像头11能够对标尺7的标尺刻度705进行监测，且能够对监测的数据进行存储，方便工作人员进行查看，且摄像头11能够检测出周围的温度和湿度，并且实时的显示在检测画面中，方面工作人员根据温度和湿度进行推断。

本发明的工作原理：

在使用该智能位移检测波纹管时，先对其进行检查，保证位移传感器5传回的数据和标尺7上读出的标尺刻度705的数据一致，然后再对其进行安装，先将第一法兰3、第二法兰8和第三法兰10固定在波纹管4上，将金属拉杆6固定在法兰上，通过固定卡口501、活动卡口502和连接卡口503可将位移传感器5固定在法兰上，通过标尺固定块701、标尺活动块704和标尺固定螺栓702可将标尺7固定在法兰上，之后将处理器9固定在位移传感器5上，将摄像头11固定在第三法兰10上，通过拨动摄像头主体1103，使得摄像头主体1103在摄像头转动柱1102的外侧进行移动，进而使得摄像镜头1104能够对准标尺刻度705进行监测，保护罩固定螺栓1通过保护罩2上的保护罩固定孔204和第二法兰保护罩槽802，可使得保护罩2被固定在第二法兰8上，保证其内部元件的使用寿命，安装完成后再将波纹管4固定在相应的位置上，波纹管4能够在温度发生变化时发生热胀冷缩，进而发生形变，进而使得其外侧的法兰也随之移动，使得其对应的尺寸发生变化，且两个活动卡口块5021被固定在第二法兰主体801上，只对位移传感器5进行支撑，使得位移传感器5不会因为补偿距离过长而造成刚度不足产生下垂挠度的现象，不影响位移传感器活动杆505的直线移动，位移传感器5根据波纹管4热胀冷缩可得出数据，且位移传感器5能够将得出的数据传给处理器9，并且对数据进行存储，方便工作人员进行查看，通过不断的进行检测，并且不断传回数据，进而得以进行实时监测，处理器9能够将位移传感器5得出的数据进行处理，将得出的数据处理成数值，并且将数值发送到移动端，当该数值超过一定的范围时，处理器9还会向移动端发出警报，便于工作人员能够及时的进行处理。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种GIL及GIS用智能位移监测波纹管，包括四个保护罩固定螺栓（1），其特征在于：四个所述保护罩固定螺栓（1）的外侧固定连接有保护罩（2），四个所述保护罩固定螺栓（1）的内侧固定连接有第二法兰（8），所述第二法兰（8）的内侧固定连接有波纹管（4），所述波纹管（4）外侧的一端固定连接有第一法兰（3），所述波纹管（4）外侧的另一端固定连接有第三法兰（10），所述第一法兰（3）、第二法兰（8）和第三法兰（10）一侧的中间固定连接有位移传感器（5），所述第一法兰（3）、第二法兰（8）和第三法兰（10）一侧的下方固定连接有标尺（7），所述第一法兰（3）、第二法兰（8）和第三法兰（10）的内部固定连接有四个金属拉杆（6），所述位移传感器（5）的外侧固定连接有处理器（9），所述第三法兰（10）的一侧固定连接有摄像头（11）。

2.根据权利要求1所述的一种GIL及GIS用智能位移监测波纹管，其特征在于：所述保护罩（2）包括保护罩门（201），所述保护罩门（201）的内部固定连接有透明玻璃（202），所述保护罩门（201）的一侧固定连接有转动柱（203），所述转动柱（203）的外侧活动连接有保护罩主体（205），所述保护罩主体（205）的顶部和底部均设有两个保护罩固定孔（204）。

3.根据权利要求1所述的一种GIL及GIS用智能位移监测波纹管，其特征在于：所述第一法兰（3）包括第一法兰主体（301），所述第一法兰主体（301）的内部设有多个第一法兰连接口（302），所述第一法兰主体（301）的外侧设有第一法兰固定槽（303）。

4.根据权利要求1所述的一种GIL及GIS用智能位移监测波纹管，其特征在于：所述位移传感器（5）包括固定卡口（501），所述固定卡口（501）的内侧固定连接有位移传感器外壳（504），所述位移传感器外壳（504）的一侧固定连接有位移传感器活动杆（505），所述位移传感器外壳（504）一侧的外侧活动连接有活动卡口（502），所述位移传感器活动杆（505）的一侧固定连接有连接卡口（503）。

5.根据权利要求4所述的一种GIL及GIS用智能位移监测波纹管，其特征在于：所述固定卡口（501）包括固定卡口块（5011），所述固定卡口块（5011）的一侧固定连接有两个固定卡口块固定螺栓（5012）。

6.根据权利要求4所述的一种GIL及GIS用智能位移监测波纹管，其特征在于：所述活动卡口（502）包括两个活动卡口块（5021），两个所述活动卡口块（5021）的一侧均固定连接有活动卡口块固定螺栓（5022）。

7.根据权利要求4所述的一种GIL及GIS用智能位移监测波纹管，其特征在于：所述连接卡口（503）包括连接卡口固定块（5031），所述连接卡口固定块（5031）的内部固定连接有两个连接卡口固定块螺栓（5032），所述连接卡口固定块（5031）的一侧固定连接有连接卡口固定柱（5035），所述连接卡口固定柱（5035）外侧的一端固定连接有连接卡口连接块（5033），所述连接卡口固定柱（5035）外侧的另一端固定连接有连接卡口螺母（5034）。

8.根据权利要求1所述的一种GIL及GIS用智能位移监测波纹管，其特征在于：所述标尺（7）包括标尺固定块（701），所述标尺固定块（701）的外侧固定连接有两个标尺固定螺栓（702），所述标尺固定块（701）的内侧固定连接有标尺主体（703），所述标尺主体（703）的外侧设有标尺刻度（705），所述标尺主体（703）顶部的中间和一侧与底部的中间和一侧均固定连接有标尺活动块（704），四个所述标尺活动块（704）的外侧均固定连接有标尺固定螺栓（702）。

9.根据权利要求1所述的一种GIL及GIS用智能位移监测波纹管，其特征在于：所述第二法兰（8）包括第二法兰主体（801），所述第二法兰主体（801）的外侧设有四个第二法兰保护罩槽（802），所述第二法兰主体（801）的内部设有多个第二法兰连接口（803），所述第二法兰主体（801）的内侧设有第二法兰固定槽（804）。

10.根据权利要求1所述的一种GIL及GIS用智能位移监测波纹管，其特征在于：所述摄像头（11）包括摄像头固定块（1101），所述摄像头固定块（1101）的内侧固定连接有摄像头转动柱（1102），所述摄像头转动柱（1102）的外侧活动连接有摄像头主体（1103），所述摄像头主体（1103）的底部设有摄像镜头（1104）。

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