CN117470711A - 一种具有自校验的智能式气体密度监测装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种具有自校验的智能式气体密度监测装置，装置包括：密度继电器本体；设置在密度继电器本体上的压力传感器，压力传感器用于在线监测电气设备内的气体密度值；设置在密度继电器本体上的温度传感器，温度传感器用于在线监测密度继电器本体的气体温度值；压力调节机构，压力调节机构通过安装在电气设备上的多通接头与密度继电器本体的继电器接头连接，压力调节机构用于调节密度继电器本体内的气体压力升降，使密度继电器本体发生接点信号动作；设置在密度继电器本体上的接点信号采集单元，接点信号采集单元用于采集密度继电器本体的接点信号；以及智能控制器。大大提高监测装置的密度继电器本体的抗震性能。

Description

一种具有自校验的智能式气体密度监测装置

技术领域

本发明涉及气体密度监测装置领域，特别涉及一种具有自校验的智能式气体密度监测装置。

背景技术

目前，通常采用接点为微动开关的气体密度继电器监测气体绝缘设备中绝缘气体的密度。这种六氟化硫气体密度继电器所采用的是巴登管测压方式，信号发生器是电接点，或是微动开关。巴登管测压方式在应用过程中由于振动容易引起六氟化硫气体密度继电器出现误动作，有时甚至会毁坏微动开关或密度继电器本体，从而导致六氟化硫气体密度继电器无法正常工作或精度受到影响。另外一种采用波纹管监控气体密度的密度继电器，存在触发杆运动摇摆大，不宜控制，精度差的问题。开关进行分合闸操作时，会对巴登管和温度补偿元件产生振动，这种振动会引起巴登管和温度补偿元件发生位移，使微动开关发出相应的信号。这样就会产生误动作，也就是说其抗振性能不好，不能保证系统可靠工作，给电网的安全运行带来极大的隐患。同时这些气体密度继电器不能满足开关的重合闸要求。同时智慧变电站需要在线监测电气设备气体密度值，以及能够实现在线不停电对气体密度继电器进行自动校验，降低运维成本，进而对密度继电器实现免维护，而免维护就需要密度继电器本身性能好，能够可靠工作。因此，如何提供一种密度继电器本身抗振性能好、精度又高的气体密度继电器，同时又能具有自动在线校验的产品，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。这样能够大大提高智慧变电站的可靠性、智能化水平，保障电网安全可靠，同时降低运维工作量，降低成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是解决上述现有技术存在的问题，能够实现在线对气体密度继电器自动校验，进一步能够提高密度继电器的精度和性能，同时还能够提高气体密度继电器的稳定性，从而提高气体密度继电器的可靠性，进而实现免维护。

本发明提供一种具有自校验的智能式气体密度监测装置，包括：密度继电器本体；设置在密度继电器本体上的压力传感器，压力传感器用于在线监测电气设备内的气体密度值；设置在密度继电器本体上的温度传感器，温度传感器用于在线监测密度继电器本体的气体温度值；压力调节机构，压力调节机构通过安装在电气设备上的多通接头与密度继电器本体的继电器接头连接，压力调节机构用于调节密度继电器本体内的气体压力升降，使密度继电器本体发生接点信号动作；设置在密度继电器本体上的接点信号采集单元，接点信号采集单元用于采集密度继电器本体的接点信号；以及智能控制器，智能控制器分别与压力传感器、温度传感器、压力调节机构、接点信号采集单元以及设置在电气设备与多通接头之间的电控阀电连接；其中，密度继电器本体包括外壳以及设置在外壳内的信号控制机构，信号控制机构包括底座、第一气管、第二气管、外壳体、波纹管、封堵波纹管、密封件、压力杆、密封隔板、密封气室、补偿密封气室、导向件、滚珠、线路板、微动开关以及信号调节机构；波纹管的第一开口端固定在外壳体的底座上，波纹管的第二开口端与密封件密封连接；外壳体与密封隔板密封连接；压力杆底部固定在密封件上，压力杆从密封隔板穿过伸出并穿过导向件，压力杆的另一端与信号调节机构连接；所述封堵波纹管的第一开口端固定在密封隔板上，所述封堵波纹管的第二开口端与压力杆的中部密封连接，压力杆从所述封堵波纹管伸出与信号调节机构连接；外壳体、波纹管、密封件、密封隔板、封堵波纹管及压力杆共同界定形成补偿密封气室；微动开关设置在外壳体内；微动开关通过设置在密封隔板上部的信号调节机构触发；波纹管、底座密封隔板构成密封气室；密封气室通过设置在底座上的第一气管与继电器接头连通，并通过继电器接头与电气设备密封连通；补偿密封气室内设置有补偿气体并通过第二气管封堵密；滚珠活动设置在导向件内孔上，并与压力杆适配，压力杆穿过导向件的内孔并与滚珠紧密结合。

在本发明的一些实施方式中，所述信号调节机构包括固定件、摆片组件、弹簧稳定器和调节件；

固定件固定安装在压力杆的顶端，固定件设置有螺纹孔，调节件装配在螺纹孔内；摆片组件由摆片和转轴组成，转轴固定在外壳体内；弹簧稳定器由圆柱筒、底板、弹簧顶杆和弹簧组成；弹簧及有导向作用的弹簧顶杆装配在圆柱筒内，圆柱筒的底部与底板固定连接。

在本发明的一些实施方式中，所述微动开关上设置有按钮，按钮与所述微动开关的接点触发元件相连接，微动开关的外形为“Z”字形阶梯状；

当气体密度值发生变化并达到设定值时，波纹管压缩或膨胀产生轴向位移，带动压力杆发生位移，并通过调节件，触动相应的摆片触发微动开关上的按钮，使微动开关产生相应的信号。

在本发明的一些实施方式中，所述封堵波纹管上固定套设有伸缩弹簧。

在本发明的一些实施方式中，所述密度继电器本体还包括若干个过渡件，封堵波纹管的第一开口端通过过渡件固定在密封隔板上，以及封堵波纹管的第二开口端通过过渡件与压力杆的中部密封连接。

在本发明的一些实施方式中，所述微动开关至少设置有一个，所述压力杆设置有一个，微动开关周向均布于压力杆的外周，每个微动开关与压力杆相对的内侧均设置有一个信号调节机构。

在本发明的一些实施方式中，所述密度继电器本体还包括示值显示机构，示值显示机构安装在位于外壳体外部顶端的显示壳体内。

在本发明的一些实施方式中，所述示值显示机构包括基座、第一密封圈、温度补偿片、巴登管、机芯、刻度盘、指针、底盖、第二密封圈和第三气管；

巴登管的一端固定密封在基座上，并与基座连接的第三气管连通，同时在气路上与密封气室连通；机芯驱动端与温度补偿片的一端连接，温度补偿片的另一端与巴登管的另一端连接；指针安装于机芯上，机芯、刻度盘和指针均设置在显示壳体内。

在本发明的一些实施方式中，所述压力调节机构包括气室和设置在气室内的加热部件，加热部件用于对气室内的气体进行加热，使调节气室的气体压力值。

在本发明的一些实施方式中，所述密度继电器本体还包括感温包，补偿密封气室内设置的补偿气体通过连接气管与感温包连接。

本发明提供的在密度继电器本体内设置信号调节机构，信号调节机构包括固定件、摆片组件、弹簧稳定器和调节件；固定件固定安装在压力杆的顶端，固定件设置有螺纹孔，调节件装配在螺纹孔内；摆片组件由摆片和转轴组成，转轴固定在外壳体内；弹簧稳定器由圆柱筒、底板、弹簧顶杆和弹簧组成；弹簧及有导向作用的弹簧顶杆装配在圆柱筒内，圆柱筒的底部与底板固定连接，使得信号调节机构具有高抗振性能，进而大大提高监测装置的密度继电器本体的性能，进而实现免维护。

附图说明

图1为本发明实施例一中的一种具有自校验的智能式气体密度监测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一中的一种具有自校验的智能式气体密度监测装置的非自校验时的电路图；

图3为本发明实施例一中的一种具有自校验的智能式气体密度监测装置的自校验时的电路图；

图4为本发明实施例一中的一种具有自校验的智能式气体密度监测装置的密度继电器侧面结构示意图；

图5为本发明实施例一中的一种具有自校验的智能式气体密度监测装置的密度继电器的正面结构示意图；

图6为本发明实施例一中的密度继电器的信号调节机构的示意图；

图7为本发明实施例二中的一种具有自校验的智能式气体密度监测装置的非自校验时的电路图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、密度继电器本体；101、底座；10101、第一气管；10102、第二气管；102、外壳；103、波纹管；104、封堵波纹管；105、密封件；106、压力杆；107、密封隔板；G2、密封气室；G1、补偿密封气室；108、弹簧稳定器；10801、圆柱筒；10802、弹簧顶杆；10803、弹簧；10804、底板；109、滚珠；110、导向件；111、外壳体；112、线路板；113、微动开关；114、摆片组件；11401、转轴；11402、摆片；115、固定件；116、调节件；117、示值显示机构；11701、显示壳体、11702、基座；11703、第一密封圈；11704、温度补偿片；11705、巴登管；11706、机芯；11707、刻度盘；11708、指针；11709、底盖；11710、第二密封圈；11711、第三气管；2、压力传感器；202、装配件；3、温度传感器；4、电控阀；5、压力调节机构；6、接点信号采集单元；7、智能控制器；701、存储单元；8、继电器接头；9、多通接头；10、电气设备；11、数字显示单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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申请。

实施例一：

参阅图1所示的结构图，监测装置包括密度继电器本体1、压力传感器2、温度传感器3、电控阀4、压力调节机构5、接点信号采集单元6、智能控制器7和多通接头9。

如图1所示，电控阀4的一端固定在电气设备10的接气口上，电控阀4的另一端固定在多通接头9的下端，通过多通接头9连通密度继电器本体1的气路，电控阀4还可以与智能控制器7连接，在智能控制器7的控制下开启或关闭。压力调节机构5可以通过多通接头9与密度继电器本体1连接，例如，压力调节机构5固定在多通接头9的右端口上，压力调节机构5在气路与密度继电器本体1连通。压力调节机构5被配置为调节密度继电器本体1的气体压力升降，使密度继电器本体1发生接点信号动作，例如，压力调节机构5包括气室和加热部件，通过加热部件加热的方式调节气室的气体压力值。正常工作状态时，电控阀4处于开启状态，气体密度继电器监控电气设备10内的气体密度值，同时气体密度继电器通过压力传感器2、温度传感器3以及智能控制器7在线监测电气设备内的气体密度值。接点信号采集单元6，被配置为采集气体密度继电器的接点信号，接点信号采集单元6还与智能控制器7连接。智能控制器7可以是基于微处理器的嵌入式系统内嵌算法及控制程序，自动控制整个监测过程，包含所有的外设、逻辑及输入输出。

在本实施例中，监测装置能够通过智能控制器7将压力传感器2和温度传感器3所测得压力值和温度值按照气体特性换算成为对应20℃时的气体密度值P20，即监测装置具有压力、温度测量及软件换算功能。智能控制器7可测量相对压力及绝对压力类型的气体密度继电器。智能控制器7还具有接口，可以完成测试数据存储，和/或测试数据导出，和/或测试数据可打印，和/或可与上位机进行数据通讯，和/或可输入模拟量、数字量信息。

本实施例中，压力传感器2、温度传感器3、接点信号采集单元6和智能控制器7设置在密度继电器本体1本体内。

在一种实施例中，气体密度继电器还具有人机交互功能：具有数据显示界面，可实时刷新当前数据值；具有数据输入功能，可以输入参数设定值。气体密度继电器的电气接口可以带有保护功能，误接不会造成接口损坏。

图2、图3为本发明实施例高压电气设备用的具有气体的密度继电器的电路原理图，其中，图2为本发明实施例非自校验时的电路示意图，图3为本发明实施例自校验时的电路示意图。

以图2为例，所示的智能控制器7可以采用通用计算机、工控机、CPU、单片机、ARM芯片、AI芯片、量子芯片、光子芯片、MCU、FPGA、PLC等、工控主板、嵌入式主控板等实现。

参阅图2和图3所示，本实施例的气体密度继电器具有自校验功能，自校验的工作原理如下：

监测装置根据设定的校验时间或/和校验指令，根据所采集到的压力值、温度值而得到的气体密度值，以及相应采集到的接点信号值进行数据分析。在允许校验气体密度继电器的状况下，通过智能控制器7直接或间接地把接点信号采集单元6调整到校验状态。如图3所示，在校验状态下，接点信号采集单元6切断气体密度继电器接点信号的控制回路，即通过智能控制器7控制接点信号采集单元6，使接点信号采集单元6的中间继电器J1控制线圈断电，其接点J11和接点J12就断开，这样气体密度继电器的接点信号就与接点信号的控制回路断开了。同时将气体密度继电器的接点PJ连接至智能控制器7。

然后，通过智能控制器7控制压力调节机构5，压力调节机构5在加热部件502的作用下温度升高，压力增大；接着，智能控制器7控制电控阀4关闭，进而关断气体密度继电器和电气设备之间的气路。

智能控制器7控制压力调节机构5的加热部件502停止加热，温度下降，压力减小，气室501的压力发生变化，能够调节气体密度继电器的气体压力，使其气体压力缓慢下降，使得气体密度继电器发生报警、闭锁信号接点动作，接点动作通过接点信号采集单元6传递到智能控制器7，智能控制器7根据报警、闭锁信号接点动作时的压力值P、温度值T得到气体密度值P20，或直接得到气体密度值P20，检测出气体密度继电器的报警、闭锁接点信号动作值，完成气体密度继电器的接点信号动作值的校验工作。

接下来，通过智能控制器7驱动压力调节机构5的加热部件502加热，使气体压力缓慢上升，使得气体密度继电器发生报警、闭锁信号接点复位，报警、闭锁信号接点复位通过接点信号采集单元6传递到智能控制器7，智能控制器7根据接点复位时的压力值P、温度值T得到气体密度值P20，或直接得到气体密度值P20，检测出气体密度继电器的报警、闭锁接点信号返回值，完成气体密度继电器的接点信号返回值的校验工作。

当所有的接点信号校验工作完成后，智能控制器7控制电控阀4开启，使气体密度继电器与电气设备的气路相互连通，并将接点信号采集单元6调整到工作状态，此时，如图2所示，通过智能控制器7控制接点信号采集单元6，使接点信号采集单元6的中间继电器J1控制线圈通电，其接点J11和接点J12就闭合，这样气体密度继电器的接点信号就与接点信号的控制回路连通了，气体密度继电器的接点信号的控制回路恢复运行正常工作状态。

本实施例中，通过智能控制器7控制气体密度继电器的电控阀4的开启和关闭，保证了工作状态时气体密度继电器在气路上与电气设备10相连通，气体密度继电器可以安全监控电气设备的气体密度，使电气设备安全可靠地工作；在校验状态下，气体密度继电器在气路上与电气设备10不连通，在线校验气体密度继电器不会影响电气设备的安全运行。本实施例可以实现气体密度继电器的在线校验，提高了效率，降低了运维成本，同时整个校验过程实现了SF6气体零排放，符合环保规程要求，利于推广应用。

为了提高监测装置的性能，无须维护，还得进一步提高其密度继电器的性能，为此进行密度继电器的创新。参考图4、图5和图6所示，本实施例所提供的一种具有自校验的智能式气体密度监测装置，其密度继电器本体1包括外壳及设在外壳内的信号控制机构和与信号控制机构相对独立的示值显示机构；信号控制机构主要包括底座101、外壳体111、波纹管103、封堵波纹管104、密封件105、压力杆106、密封隔板107、密封气室G2、补偿密封气室G1、导向件110、滚珠109、线路板112、微动开关113、信号调节机构、第一密封圈11703、第二密封圈11710、第三气管11711和继电器接头8。信号调节机构包含固定件115、摆片组件114，弹簧稳定器108和调节件116。外壳内包括相对独立的用于安装示值显示机构117的密封舱；示值显示机构117主要包括显示壳体11701、基座11702、第一密封圈11703、温度补偿片11704、巴登管11705、机芯11706、刻度盘11707、指针11708、底盖11709、第二密封圈11710、第三气管11711。

波纹管103的第一开口端固定在外壳体111的底座101上，波纹管103的第二开口端与密封件105密封连接；外壳体111与密封隔板107密封连接；压力杆106底部固定在密封件105上，压力杆106从密封隔板107穿过伸出并穿过导向件110，压力杆106的另一端与固定件115连接；封堵波纹管104的第一开口端固定在密封隔板107上，封堵波纹管104的第二开口端与压力杆106的中部密封连接，压力杆106从封堵波纹管伸出与信号调节机构连接；外壳体111、波纹管103、密封件105、密封隔板107、封堵波纹管104及压力杆106共同界定形成外密封腔体，即补偿密封气室G1；微动开关113设置在外壳体111内，补偿密封气室G1的外部、密封隔板107的上部并通过信号调节机构最终触发；波纹管103与外壳体111的底座101固定的一端是密封的，同时构成了相对外密封腔体的波纹管内密封腔体，即密封气室G2；密封气室G2通过设置在底座上的第一气管10101与继电器接头连通，并通过继电器接头8与电气设备密封连通；补偿密封气室G1内设置有补偿气体并通过第二气管10102封堵密封。所诉滚珠109设置在导向件110内孔上，可以自由转动，并与压力杆106适配，压力杆106穿过导向件110的内孔并与滚珠109紧密结合并可自由滑动，消除间隙，避免振动产生的间隙差值，进而提高精度和可靠性，为监测装置总体性能打下坚实的基础，实现长期可靠工作，无需人工被动维护。

需要说明的是，密度继电器本体1还包括若干个过渡件，封堵波纹管104的第一开口端通过过渡件固定在密封隔板107上，以及封堵波纹管104的第二开口端通过过渡件与压力杆106的中部密封连接。 过渡件为金属材质的，且焊接在封堵波纹管104上（图中未示出）。

微动开关113上设置有按钮，按钮与微动开关113接点触发元件相对；微动开关113外形为“Z”字形阶梯状。当气体密度值发生变化并达到设定值时，波纹管103压缩或膨胀产生轴向位移，带动压力杆106发生位移，并通过调节件116，触动相应的摆片11402触发微动开关113按钮，使微动开关113产生相应的信号，完成气体密度继电器的功能。

如图5所示，示值显示机构117主要包括显示壳体11701、基座11702、第一密封圈11703、温度补偿片11704、巴登管11705、机芯11706、刻度盘11707、指针11708、底盖11709、第二密封圈11710、第三气管11711。巴登管11705的一端固定密封在基座11702上，并与基座11702连接的第三气管11711连通，同时在气路上与密封气室G2连通。机芯11706驱动端与温度补偿片11704的一端连接，温度补偿片11704的另一端与巴登管11705的另一端连接；指针11708安装于机芯11706上且设于刻度盘11707之前，机芯11706、刻度盘11707和指针11708均设置在显示壳体11701内。温度补偿片11704是一种温度感应“U”形元件，其“U”形开口端的开合尺寸大小随着温度的变化而具有相对应的变化量；利用温度补偿片11704的这一特性对被测气体压力与温度的变化关系值进行反向修正，以消除温度对压力的影响，进而反应气体密度的变化。示值显示机构117中的巴登管11705是一弹性元件，即在被测气体的压力作用下，迫使巴登管11705之未端产生相应的弹性变形并发生位移，再通过温度补偿片11704的反向修正，将修正后的位移传递给机芯11706，机芯11706又传递给指针11708，逐将被测的气体密度值在刻度盘11707上指示出来，这样密度继电器就具有消除温度对压力的影响，从而把气体的密度值显示出来的功能。

如图4和图6所示，信号调节机构包含固定件115、摆片组件114，弹簧稳定器108和调节件116。固定件115固定安装在压力杆106的顶端，固定件115设置有螺纹孔，调节件116装配在螺纹孔内，可通过调节长度进而达到设置初始压力值的目的。摆片组件114由摆片11402和转轴11401组成，转轴11401固定在外壳体111内适当位置；转轴11401间隙小，安装方便，可以有效提高测量精度及其稳定性。弹簧稳定器108由圆柱筒10801、底板10804，弹簧顶杆10802和弹簧10803组成；弹簧10803及有导向作用的弹簧顶杆10802装配在圆柱筒10801内，在弹簧10803的作用下使各部件作用力达到相对平衡，起到稳定和抗振的作用。

外壳体111内设置的密封隔板107将外壳体111的内腔分为信号调节腔和密封气室G2，波纹管103的底端与电气设备连通，波纹管103的顶端设置有密封件105，密封件105与密封隔板107之间设置有一封堵波纹管104，密封隔板107的顶部设置有一导向件110，封堵波纹管104的内腔后与密封件105连接，示值显示机构117设置于外壳体111的外部顶端，显示壳体11701与外壳102的顶壁连接。

监测装置中，智能控制器7分别与压力传感器2、温度传感器3、数据通信接口相连接。测量主要由压力传感器2和温度传感器3利用SF6气体压力和温度之间关系的数学模型，采用软测量的方法，采集压力传感器2的压力值P和温度传感器3的温度值T，经过智能控制器的运算处理得到SF6气体的密度值。

在本实施例中，监测装置通过数据通信上传上述的密度值、温度值T、和/或压力值P。例如，监测装置通过RS-485等数据通讯方式接入到变电站综合自动化在线监测系统中，并远传至无人值班站中心监控站，在变电站当地和远方的中心监控站进行实时监测，实现了SF6电气设备中SF6气体密度的在线监测。

监测装置可以通过数据通信实现远距离传输测试数据和/或结果等信息。监测装置还可以包括时钟，可以记录测试时间。监测装置可以具有实时在线密度值、压力值、温度值等数据显示、变化趋势分析、历史数据查询、实时告警等功能。监测装置在线监测到气体压力有升高趋势时，可以及时提出异常告示。监测装置还含有对电子元器件环境温度的保护功能，防止过低温度或过高温度工作，使其工作在允许的温度范围内。监测装置还可以设置加热器和/或散热器（例如风扇），在低温时开启加热器，在高温时开启散热器，以保证压力传感器和/或集成电路等电子元件可以在低温或高温环境下可靠工作。监测装置还可以具有数据分析、数据处理功能，能够对电气设备、其上的密度继电器自身进行相应的故障诊断和预测。

实施例二：

参阅图7所示的电路图，本发明实施例较实施例一相比，监测装置在实施例一的基础上增加存储单元701和数字显示单元11，使得监测装置能够把实时监测的数据存储在存储单元701中，可以在通讯异常时，能够进行把存储的监测数据导出进行过障分析。而增加数字显示单元11可以更加直观的进行数据读取，便于运维人员数据精准读取，使得监测装置的使用人性化更好。

综上，本发明提供的具有自校验的智能式气体密度监测装置，该监测装置主要包括密度继电器、压力传感器、温度传感器、压力调节装置、电控阀、接点信号采集单元、智能控制器和多通接头。电控阀的一端固定在电气设备的接气口上，电控阀的另一端固定在多通接头的下端。压力传感器、温度传感器、接点信号采集单元、智能控制器设置在密度继电器上。压力传感器、温度传感器、电控阀、接点信号采集单元、压力调节装置与智能控制器电连接。压力调节装置通过多通接头与密度继电器本体连接。压力调节装置被配置为调节密度继电器的气体压力升降，使密度继电器发生接点信号动作。智能控制器通过压力传感器、温度传感器在线监测电气设备内的气体密度值和密度继电器的接点动作值。接点信号采集单元，被配置为采集密度继电器的接点信号，进而实现在线自动校验密度继电器。为了提高监测装置的性能，无须维护，还得进一步提高其密度继电器的性能，为此进行密度继电器的创新。密度继电器包括外壳及设在外壳内的信号控制机构和与信号控制机构相对独立的示值显示机构；信号控制机构主要包括波纹管、封堵波纹管、密封件、压力杆、密封隔板、密封气室、补偿密封气室、导向件、滚珠、线路板、微动开关、信号调节机构、压力传感器、第一密封圈、第二密封圈、第三气管、温度传感器、接点信号采集单元、智能控制器和继电器接头。外壳内包括相对独立的用于安装示值显示机构的密封舱；示值显示机构主要包括巴登管、基座、温度补偿片、机芯、指针、刻度盘。信号控制机构的压力杆采用滚珠导向，具有阻力小，接触紧密间隙小的特性，测量数据更加稳定可靠；微动开关设置在外壳体内，补偿密封气室的外部、密封隔板的上部并通过信号调节机构最终触发。信号调节机构包含摆片组件，弹簧稳定器和调节件；信号调节机构具有高抗振性能。本发明的具有自校验的智能式气体密度监测装置、抗振性能好、精度高、电气性能好、工作寿命长的优点。同时，本发明提供的具有自校验的智能式气体密度监测装置还具有自校验功能，实现了气体密度继电器的免维护。

以上的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，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。

Claims (10)

1.一种具有自校验的智能式气体密度监测装置，其特征在于，包括：

密度继电器本体（1）；

设置在密度继电器本体（1）上的压力传感器（2），压力传感器（2）用于在线监测电气设备（10）内的气体密度值；

设置在密度继电器本体（1）上的温度传感器（3），温度传感器（3）用于在线监测密度继电器本体（1）的气体温度值；

压力调节机构（5），压力调节机构（5）通过安装在电气设备（10）上的多通接头（9）与密度继电器本体（1）的继电器接头（8）连接，压力调节机构（5）用于调节密度继电器本体（1）内的气体压力升降，使密度继电器本体（1）发生接点信号动作；

设置在密度继电器本体（1）上的接点信号采集单元（6），接点信号采集单元（6）用于采集密度继电器本体（1）的接点信号；以及

智能控制器（7），智能控制器（7）分别与压力传感器（2）、温度传感器（3）、压力调节机构（5）、接点信号采集单元（6）以及设置在电气设备（10）与多通接头（9）之间的电控阀（4）电连接；

其中，密度继电器本体（1）包括外壳（102）以及设置在外壳（102）内的信号控制机构，信号控制机构包括底座（101）、第一气管（10101）、第二气管（10102）、外壳体（111）、波纹管（103）、封堵波纹管（104）、密封件（105）、压力杆（106）、密封隔板（107）、密封气室（G2）、补偿密封气室（G1）、导向件（110）、滚珠（109）、线路板（112）、微动开关（113）以及信号调节机构；

波纹管（103）的第一开口端固定在外壳体（111）的底座（101）上，波纹管（103）的第二开口端与密封件（105）密封连接；外壳体（111）与密封隔板（107）密封连接；压力杆（106）底部固定在密封件（105）上，压力杆（106）从密封隔板（107）穿过伸出并穿过导向件（110），压力杆（106）的另一端与信号调节机构连接；所述封堵波纹管（104）的第一开口端固定在密封隔板（107）上，所述封堵波纹管（104）的第二开口端与压力杆（106）的中部密封连接，压力杆（106）从所述封堵波纹管（104）伸出与信号调节机构连接；外壳体（111）、波纹管（103）、密封件（105）、密封隔板（107）、封堵波纹管（104）及压力杆（106）共同界定形成补偿密封气室（G1）；微动开关（113）设置在外壳体（111）内；微动开关（113）通过设置在密封隔板（107）上部的信号调节机构触发；波纹管（103）、底座（101）密封隔板（107）构成密封气室（G2）；密封气室（G2）通过设置在底座（101）上的第一气管（10101）与继电器接头（8）连通，并通过继电器接头（8）与电气设备（10）密封连通；补偿密封气室（G1）内设置有补偿气体并通过第二气管（10102）封堵密；滚珠（109）活动设置在导向件（110）内孔上，并与压力杆（106）适配，压力杆（106）穿过导向件（110）的内孔并与滚珠（109）紧密结合。

2.根据权利要求1所述的一种具有自校验的智能式气体密度监测装置，其特征在于，所述信号调节机构包括固定件（115）、摆片组件（114）、弹簧稳定器（108）和调节件（116）；

固定件（115）固定安装在压力杆（106）的顶端，固定件（115）设置有螺纹孔，调节件（116）装配在螺纹孔内；摆片组件（114）由摆片（11402）和转轴（11401）组成，转轴（11401）固定在外壳体（111）内；弹簧稳定器（108）由圆柱筒（10801）、底板（10804）、弹簧顶杆（10802）和弹簧（10803）组成；弹簧（10803）及有导向作用的弹簧顶杆（10802）装配在圆柱筒（10801）内，圆柱筒（10801）的底部与底板（10804）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种具有自校验的智能式气体密度监测装置，其特征在于，所述微动开关（113）上设置有按钮，按钮与所述微动开关（113）的接点触发元件相连接，微动开关（113）的外形为“Z”字形阶梯状；

当气体密度值发生变化并达到设定值时，波纹管（103）压缩或膨胀产生轴向位移，带动压力杆（106）发生位移，并通过调节件（116），触动相应的摆片（11402）触发微动开关（113）上的按钮，使微动开关（113）产生相应的信号。

4.根据权利要求1所述的一种具有自校验的智能式气体密度监测装置，其特征在于，所述封堵波纹管（104）上固定套设有伸缩弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种具有自校验的智能式气体密度监测装置，其特征在于，所述密度继电器本体（1）还包括若干个过渡件，封堵波纹管（104）的第一开口端通过过渡件固定在密封隔板（107）上，以及封堵波纹管（104）的第二开口端通过过渡件与压力杆（106）的中部密封连接。

6.根据权利要求1所述的一种具有自校验的智能式气体密度监测装置，其特征在于，所述微动开关（113）至少设置有一个，所述压力杆（106）设置有一个，微动开关（113）周向均布于压力杆（106）的外周，每个微动开关（113）与压力杆（106）相对的内侧均设置有一个信号调节机构。

7.根据权利要求1所述的一种具有自校验的智能式气体密度监测装置，其特征在于，所述密度继电器本体（1）还包括示值显示机构，示值显示机构安装在位于外壳体（111）外部顶端的显示壳体（11701）内。

8.根据权利要求7所述的一种具有自校验的智能式气体密度监测装置，其特征在于，所述示值显示机构包括基座（11702）、第一密封圈（11703）、温度补偿片（11704）、巴登管（11705）、机芯（11706）、刻度盘（11707）、指针（11708）、底盖（11709）、第二密封圈（11710）和第三气管（11711）；

巴登管（11705）的一端固定密封在基座（11702）上，并与基座（11702）连接的第三气管（11711）连通，同时在气路上与密封气室（G2）连通；机芯（11706）驱动端与温度补偿片（11704）的一端连接，温度补偿片（11704）的另一端与巴登管（11705）的另一端连接；指针（11708）安装于机芯（11706）上，机芯（11706）、刻度盘（11707）和指针（11708）均设置在显示壳体（11701）内。

9.根据权利要求1所述的一种具有自校验的智能式气体密度监测装置，其特征在于，所述压力调节机构（5）包括气室（501）和设置在气室（501）内的加热部件（502），加热部件（502）用于对气室（501）内的气体进行加热，使调节气室（501）的气体压力值。

10.根据权利要求1所述的一种具有自校验的智能式气体密度监测装置，其特征在于，所述密度继电器本体（1）还包括感温包，补偿密封气室（G1）内设置的补偿气体通过连接气管与感温包连接。