CN201352162Y - 变压器温度校验装置 - Google Patents

Abstract

一种变压器温度校验装置，它主要包括：一安装有一套0.1级精密定值电阻，用来模拟温度在0－120℃时Pt铂电阻的对应的电阻值，一输出与定值电阻相应电流的0.1级高精度温度变送器，一用于将4～20mA电流转换为1~5V定值电压输出的250Ω精密电阻，一由二极管、模拟运放和4位半数字表共同构成的电子式温度计回路，一输出调节开关及以及由STC2051单片机、进口密封继电器组成的功能切换电路；它集温度测量、电阻、电流、电压测量与输出等多功能于一身，具有使用简单，携带方便、工作效率高，可靠防止误操作的特点。

Description

变压器温度校验装置

技术领域

本实用新型涉及的是一种电力行业内用于温度测量变送器或测控装置温度测量部分校验的装置。

背景技术

变压器本体的温度测量方式主要有两种：一种是就地指针式温度计测量方式，另一种是铂电阻测量方式。

变压器温度测量技术涉及到的物理量有四个：温度(-20~160℃)、电阻(0~200Ω)、电流(0~30mA)、电压(0~10V)。当前电力系统内，还没有针对变压器温度校验的过程而专门优化设计、制作定型的装置。当温度测量回路出现问题时，需要携带多台相关校验装置，然后通过查表，确定铂电阻值和温度变送器的输出电流值(或电压值)在不同温度下的对应关系，再根据现场设备情况，操作不同的校验装置，才能逐项展开校验工作，十分繁琐。可见，现有校验技术存在携带不便，效率低下的问题，如果误将大功率电源加到测控装置输入端，还可能损坏设备。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种使用简单，携带方便、工作效率高，具有防止误操作功能的变压器温度校验装置。它是专门针对变压器温度测量，将温度、电阻、电流和电压等四个物理量校验巧妙整合于一体的试验装置，在该装置内安装有一套0.1级精密定值电阻，用来模拟温度在0-120℃时Pt铂电阻的对应的电阻值，一输出与定值电阻相应电流的0.1级高精度温度变送器，一用于将4～20mA电流转换为1～5V定值电压输出的250Ω精密电阻，一由二极管、模拟运放和4位半数字表共同构成的电子式温度计回路，一输出调节开关及以及由STC2051单片机、进口密封继电器组成的功能切换电路。

所述的0.1级精密定值电阻，用来模拟Pt100铂电阻的温度为0、20、40、60、80、100、120℃时的电阻值，它们分别是：100、107.7、115.4、123.1、130.8、146.2Ω；而相应的0.1级高精度温度变送器的输出与标准电阻对应的定值电流是：4、7.2、10.4、13.6、16.8、20、23.2mA；经过250Ω电阻转换成对应的电压：1.0、1.8、2.6、3.4、4.2、5.0、5.8V。

所述的输出调节开关，是一个七档位低阻值精密切换开关，与面板上的数值指示配合，可以很方便知道各温度下对应的标准电阻、电流和电压值，将查表、调节输出、输出测量等步骤通过转换输出调节开关即可完成，提高了工作效率。

本实用新型采用了单片机来构成功能切换电路，见附图三所示，电路简洁，性能稳定，大大提高了本装置的可靠性和使用的舒适性。

本实用新型还包括一个电子温度计测量回路，附图2所示，可在现场实际测量变压器温度，与就地指针式温度计比对，在远方与就地温度测量结果不一致时，可以方便地进行故障诊断。

本实用新型能够基本满足现场校验工作的需要，在使用中，调试人员不用记忆公式，不用查图表，只需简单接二三根线，揿功能切换按钮，转换输出调节开关，就能输出定校温度所需要的电阻、电流或电压值，进行相应的校验工作，非常方便直观，而且装置的输出功率在温度变送器和测控装置的正常工作范围内，电压采用电流源方式输出，因此短路和开路装置都不会损坏，不存在损坏设备的隐患，能大大提高变压器温度回路的验收和缺陷处理效率。

附图说明

图1是本实用新型的装置面板结构示意图。

图2是本实用新型的电子式温度测量电路原理图。

图3是本实用新型的单片机功能切换电路原理图。

图4是本实用新型的继电器切换电路及数字表小数点切换电路原理图。

图5是本实用新型所述的电器接线原理示意图。

图6是本实用新型的主变温度检验装置程序图。

具体实施方式

本实用新型的装置面板

见附图1所示，本实用新型包括有一装置面板，在该装置面板上安装有1.电阻输出端子2.电流或电压输出端子3.输出指示灯4.数字表液晶板(四位半)5.功能切换按钮6.电源开关7.电子温度计传感器输入插孔8.输出调节开关

本实用新型的整机电路原理图

见附图4所示，电路构成：1.输出调节开关2.用来模拟温度为0-120℃时，Pt100铂电阻精确到0.1级的定值电阻3.在温度为0-100℃时，输出为电流4-20mA高精度温度变送器4.用于将4~20mA电流转换为1~5V定值电压输出250Ω精密电阻5.由二极管、模拟运放和4位半数字表共同构成的电子式温度计回路6.由STC2051单片机、进口密封继电器组成的功能切换电路(详见附图3)7.LM317构成的1mA电路。

本实用新型所述的功能切换电路

见附图3所示，左边从1到9序号表示单片机的数据总线，接到继电器切换电路及数字表小数点切换电路。说明：左边的8根标数字的线表示连接到单片机的数据总线(见一.单片机电路)，J1、J2、J3、J4是切换继电器(J5电路相同略)，接点用以功能切换，集成电子开关CD4066用了其中的三只开关，构成数字表小数点切换电路。

是由STC2051

片机、进口密封继电器J1-J5和电子开关CD4066组成，通过单片机程序接受按钮的命令，来驱动输出电路，就可以方便地实现温度、电阻、电流、电压测量功能和数字表小数点的切换。

电阻自检：打开电源开关，J2动作，Ω灯闪烁，此时装置处在电阻值自检档。标准电阻通过J1-1/R1端子/J2-1/LM317/DC27/J4-1/J4-3/R2端子/标准电阻构成通路，mV表通过J4-1/J2-2并接到R1/R2端子上，当标准电阻上流过设定的1mA电流时，在标准电阻上形成与电阻数值相等的电压毫伏数值，即可直读出电阻值。

电阻输出：揿功能切换开关，切到电阻输出档(同时可进行温度测量功能)，J1~J4均不动作，此时，标准电阻通过J1-1/R1端子和J1-3/R2端子输出，逆时针或顺时针切换输出调节开关各档位，即可进行相应档位的温度校验工作；电子温度计输出通过J5-2/J4-1/J5-4并接到mV表，实现温度值测量。

电流输出：揿功能切换开关，切到电流档，J1与J4动作，mA灯亮，标准电阻通过J1-2/J1-4接入变送器的输入回路，变送器的输出U+/经负载回到U-/R5/DC27V/变送器负端形成通路，mV表通过J4-2并接在R5(1Ω)电阻上，不但实现了电流的输出功能，还可以测量电流输出值，逆时针或顺时针切换输出调节开关各档位，即可进行测控装置电流型温度输入回路的精度校验。

电压输出：揿功能切换按钮，切到电压功能档，J1与J3动作，V灯亮，标准电阻通过J1-2/J1-4接入变送器的输入回路，变送器的输出U+/经负载回到U-/J4-1/DC27V/变送器端形成通路；J3动作，将R6(250Ω)电阻并到变送器的输出，使4~20mA输出的电流变送器变成1~5V的电压变送器；J3-2闭合，使得mV表通过电阻网络变成20V量程的电压表，通过J4-1/J3-4并接到输出端测量输出电压，实现了电流输出转为电压输出，同时显示出当前电压值。由于本来就是电流输出方式，所以这种工作方式不怕输出短路，可靠性很高。逆时针或顺时针切换输出调节开关各档位，即可进行测控装置电压型温度输入回路的精度校验。

电子式温度计，见附图2所示，是由二极管、模拟运放和4位半数字表共同构成，由于采用数字显示，用电子二极管做探头，经过精确校准后，显示值可精确到0.1℃。

本实用新型所述的程序简介

程序框图详见附图5所示，由于本实用新型使用了单片机、微型继电器来实现装置的功能切换，因此装置的硬件显得简洁高效，功能可靠。装置上电后程序进入一个循环等待按键的主程序，此时装置进入电阻自检功能。每揿一次功能切换开关，计数器R0就会减1(初值为4)，不同的数值程序会进入相应的功能模块，完成驱动继电器动作，输出指示功能：如4为电阻自检档，3为温度测量、电阻输出档、2为电流档、1为电压档。若减到0，则程序重新开始。

本实用新型装置的操作步骤

第一步：装置标准电阻自检。打开电源开关，可以看到输出指示“Ω/C”灯闪烁，表示此时数字表显示的数值为输出电阻值，逆时针或顺时针切换输出调节开关各档位，阻值会有相应变化，与输出调节开关所示阻值一致，便完成装置内部标准电阻值的自检。第二步：电阻输出。揿功能切换按钮，可以看到“Ω/C”灯发平光，插入温度传感器探头，此时数字表显示为所测温度值，将探头放到变压器温包处，就可以与就地指针式温度计示值进行比对。

此时，将三根导线插到电阻输出端子(R1/R2，R1一根，R2二根)，另外端连接到温度变送器的电阻输入端，就可以得到与输出调节开关面板数值对应的电阻。

第三步：电流输出。揿功能切换按钮，可以看到“mA”灯发平光，将导线插到电流/电压输出端子(I+/U+，I-/U-)，另外端连接到测控装置的电流输入端，就可以得到输出调节开关面板数值对应的电流。

第四步：电压输出。揿功能切换按钮，可以看到“V”灯发平光，将导线插到电流/电压输出端子(I+/U+，I-/U-)，另外端连接到测控装置的电压输入端，就可以得到与输出调节开关面板数值对应的电压。

再按功能切换按钮，又回到第一步，重复前面的操作。通过这四步操作，实现了电阻、温度、电流、电压四个测量功能。

本发明所述的主变温度校验装置程序见图6所示。

Claims (5)

1、一种变压器温度校验装置，其特征在于它包括：安装有一套0.1级精密定值电阻，用来模拟温度在0-120℃时Pt铂电阻的对应的电阻值，一输出与定值电阻相应电流的0.1级高精度温度变送器，一用于将4～20mA电流转换为1~5V定值电压输出的250Ω精密电阻，一由二极管、模拟运放和4位半数字表共同构成的电子式温度计回路，一输出调节开关及以及由STC2051单片机、进口密封继电器组成的功能切换电路。

2、根据权利要求1所述的变压器温度校验装置，其特征在于所述的0.1级精密定值电阻用来模拟铂电阻的温度为0、20、40、60、80、100、120℃时的电阻值是：100、107.7、115.4、123.1、130.8、146.2Ω；0.1级高精度温度变送器的输出与标准电阻对应的定值电流是：4、7.2、10.4、13.6、16.8、20、23.2mA。

3、根据权利要求1或2所述的变压器温度校验装置，其特征在于所述的标准电阻通过J1-1/R1端子/J2-1/LM317/DC27/J4-1/J4-3/R2端子/标准电阻构成通路，mV表通过J4-1/J2-2并接到R1/R2端子上。

4、根据权利要求3所述的变压器温度校验装置，其特征在于所述的标准电阻通过J1-1/R1端子和J1-3/R2端子输出；电子温度计输出通过J5-2/J4-1/J5-4并接到mV表。

5、根据权利要求4所述的变压器温度校验装置，其特征在于所述的标准电阻通过J1-2/J1-4接入变送器的输入回路，变送器的输出U+/经负载回到U-/R5/DC27V/变送器负端形成通路，mV表通过J4-2并接在R51Ω电阻上。

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