CN210036814U - 基于太阳能供电的六氟化硫气体温度压力传感器 - Google Patents

基于太阳能供电的六氟化硫气体温度压力传感器 Download PDF

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王明
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王学鹏
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刘传永
黄辉
彭阳
陈子菡
孙建明
杨吉耀
张建忠
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赵帅
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XI'AN YACAN ELECTRIC Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种基于太阳能供电的六氟化硫气体温度压力传感器,其能够监测六氟化硫气体的温度和压力,同时采用太阳能供电,大大延长了待机时长。本实用新型包含传感器安装头和固定在传感器安装头端部的圆盘型的安装板,安装板的表面设置凸台,透光保护罩螺纹连接在所述凸台的外端面,且透光保护罩与凸台之间设置传感器密封圈;所述安装板上还固定有支撑螺柱,支撑螺柱上支撑固定有下电路板,下电路板中心设置传感器,传感器穿过下电路板;下电路板的表面设置有导电插座,导电插座上插接上电路板的导电插头;所述凸台上还开设有环绕在所述凸台圆周面上的天线槽内的天线;所述天线还有用于插接在凸台内的定位杆。

Description

基于太阳能供电的六氟化硫气体温度压力传感器
技术领域
本实用新型涉及一种基于太阳能供电的六氟化硫气体温度压力传感器,具体用于六氟化硫气体的温度压力监测。
背景技术
六氟化硫密度继电器(六氟化硫密度表)在变电站中的使用量非常大,尤其是现在的变电站配电柜上装设了非常多的小型的六氟化硫密度继电器;由于六氟化硫密度指示的准确度要求非常高,而且一旦继电器本身出错会导致非常大的事故;六氟化硫密度继电器通过将压力值换算成密度值来监控六氟化硫设备的六氟化硫气体密度和压力,传统的压力监测是靠六氟化硫密度表本身的感应元件(弹簧管)来检测的,没有设置进一步的压力传感器,因此定期检验频率较高,如果有压力传感器作为参考则当两者显示不一致时可以进行第一时间的检测,两者显示一致时可以延长检测周期;与此同时,我们发现,对于六氟化硫气体温度的监测也很重要,但是现有技术仅仅是对压力(以及换算后的密度值)的监测;
另外,随着NB-IoT技术的发展,低功耗低成本数据传输成为切实可行的事情,因此为六氟化硫气体气路上加装温度压力传感器作为我们的设计目的进行了实施;实施过程发现,由于NB-IoT具备低功耗优点,因此如果结合太阳能供电会有非常大的使用寿命提升,也就是可以长周期的免更换电池。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,公开了一种基于太阳能供电的六氟化硫气体温度压力传感器,其能够监测六氟化硫气体的温度和压力,同时采用太阳能供电,大大延长了待机时长。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:基于太阳能供电的六氟化硫气体温度压力传感器,包含传感器安装头和固定在传感器安装头端部的圆盘型的安装板,安装板的表面设置凸台,透光保护罩螺纹连接在所述凸台的外端面,且透光保护罩与凸台之间设置传感器密封圈;所述安装板上还固定有支撑螺柱,支撑螺柱上支撑固定有下电路板,下电路板中心设置传感器,传感器穿过下电路板;下电路板的表面设置有导电插座,导电插座上插接上电路板的导电插头;上电路板中心固定电池,上电路板上还固定有无线发射天线和NB-IoT 模块;所述传感器包含压力传感器和温度传感器元件;所述透光保护罩远离凸台的端面为透波材料制得的端盖;所述传感器安装头径向安装有橡胶垫;所述橡胶垫为氟橡胶垫;
所述透光保护罩内部的凸台上插接有光伏支架,光伏支架的横截面为正多边形,光伏支架的每个侧面上均固定安装有光伏板;所述凸台上还开设有环绕在所述凸台圆周面上的天线槽内的天线;所述天线还有用于插接在凸台内的定位杆。
作为本实用新型的一种优选实施方式:所述透光保护罩为透光聚碳酸酯保护罩;所述电池为锂氩电池;所述光伏板通过整流器与锂氩电池电连接;所述透光保护罩的直径为36mm;高度为35mm。
作为本实用新型的一种优选实施方式:所述透光保护罩的上表面尺寸小于下表面尺寸且透光保护罩的外表面对称设置有斜孔;所述的斜孔的开口位于外表面之上,所述的斜孔包括左侧斜孔和右侧斜孔,所述的左侧斜孔指向下表面;所述的右侧斜孔指向上表面。
作为本实用新型的一种优选实施方式:所述安装板为底座,所述底座的底端是结合一绝缘防盗螺母,底座的底端外缘具有外螺纹,且该绝缘防盗螺母顶端是具有与该外螺纹对应螺合的第一内螺纹,而底座的底端内缘是另具有内螺纹,且该绝缘防盗螺母底端是另具有第二内螺纹,该第二内螺纹与该底座底端的内螺纹是为相同螺旋方向并对应衔接,而该第二内螺纹与该第一内螺纹是为相反螺旋方向,即该绝缘防盗螺母的第一内螺纹与该底座的外螺纹(及该绝缘防盗螺母的第二内螺纹)是设计成相反牙。当该底座旋紧固定于安装接头时,该绝缘防盗螺母再以同方向旋紧于该底座,令该底座是嵌入于该绝缘防盗螺母,其中,该绝缘防盗螺母是具有特殊外形,必须以专用手工具始可旋开,若无使用专用手工具开启该绝缘防盗螺母,而徒手反方向旋转该底座,将造成该绝缘防盗螺母与该底座的结合越来越紧,令窃盗者无法徒手取走本实用新型的温度压力传感器,达到防盗的功效。
作为本实用新型的一种优选实施方式:还包含四通阀体,四通阀体的顶部安装阀门,四通阀体的底部安装用于和六氟化硫设备本体连接导通的六氟化硫本体接口;四通阀体的一个端面设置有用于和所述继电器气路接头连接导通的表接口,四通阀体上与表接口相对的一个端面上设置有补气接口,四通阀体上,与所述表接口和补气接口相邻的安装所述传感器安装头。
作为本实用新型的一种优选实施方式:所述导电插头和导电插座内包含导电的接线端子,所述下电路板和上电路板上包含CPU、NB-IoT模块和温度压力信号处理模块;所述CPU为msp430g2433,NB-IoT模块为“移远”品牌的 BC95-B5/B8模块。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
本实用新型公开的基于太阳能供电的六氟化硫气体温度压力传感器,包含传感器安装头和固定在传感器安装头端部的圆盘型的安装板,安装板的表面设置凸台,透光保护罩螺纹连接在所述凸台的外端面,且透光保护罩与凸台之间设置传感器密封圈;所述安装板上还固定有支撑螺柱,支撑螺柱上支撑固定有下电路板,下电路板中心设置传感器,传感器穿过下电路板;下电路板的表面设置有导电插座,导电插座上插接上电路板的导电插头;上电路板中心固定电池,上电路板上还固定有无线发射天线和NB-IoT模块;所述传感器包含压力传感器和温度传感器元件;所述透光保护罩远离凸台的端面为透波材料制得的端盖;所述传感器安装头径向安装有橡胶垫;所述橡胶垫为氟橡胶垫;温度压力传感器在原来六氟化硫密度继电器的压力密度监测基础上进一步提供另外的压力温度监测,使得监测更加全面的同时通过了压力参考对比的效果,有助于即时发现问题以及延长校验周期;温度压力传感器通过NB-IoT模块传输数据,具备了NB-IoT模块的功耗低距离远等的优势;本实用新型的温度压力传感器在保证传统的密封结构的基础上,提供了插接式的导电插头和导电插座的结构,这样一来,实现了插接结构,易于器件的更换维护,降低维修成本;本实用新型的电池与上电路板的固定连接(一般为焊接)方式更加的节约空间;透波材料的外壳保证了无线信号的可靠发射。
所述透光保护罩内部的凸台上插接有光伏支架,光伏支架的横截面为正多边形,光伏支架的每个侧面上均固定安装有光伏板;所述凸台上还开设有环绕在所述凸台圆周面上的天线槽内的天线;所述天线还有用于插接在凸台内的定位杆。光伏板布置一圈,可以360度采光发电;天线内置且嵌入天线槽能够保证发射信号强度且减少占用空间;天线的定位杆可以让天线的固定更加可靠。
附图说明
图1为本实用新型的一种具体实施方式的分解结构示意图;
图2为本实用新型的一种具体实施方式的剖面结构示意图;
图3为本实用新型的天线的一种具体实施方式的结构示意图;
图4为本实用新型的一种优选实施方式的剖面结构示意图;
图5为本实用新型的防盗螺母的示意图;
图6为本实用新型的一种安装位置示意图;
图7为本实用新型的一种电路结构原理框图。
附图标记说明:
101-透波材料,102-透光保护罩,103-传感器,104-导电插头,105-传感器密封圈,106-支撑螺柱,107-传感器安装头,108-锂氩电池,109-上电路板, 110-导电插座,111-下电路板,112-氟橡胶垫,113-光伏板,114-组装圈,115- 光伏支架,116-天线槽,117-天线,118-定位杆,119-斜孔,120-底座,121- 绝缘防盗螺母,123-安装接头,124-进气口;
124-传感器本体,125-补气接口,126-六氟化硫本体接口,127-六氟化硫密度继电器接口,128-阀门;
1032:整流器,1033:温度压力信号处理模块,1034:温度传感器,1035:压力传感器,1036:CPU,1037:NB-IoT模块,1038:接线端子,1039:锂氩电池。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明,但应当说明的是,这些实施方式并非对本实用新型的限制,本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代,均属于本实用新型的保护范围之内。
如图1~6所示,其示出了本实用新型的具体实施例;如图所示,本实用新型公开的基于太阳能供电的六氟化硫气体温度压力传感器,包含传感器安装头 107和固定在传感器安装头107端部的圆盘型的安装板,安装板的表面设置凸台,透光保护罩102螺纹连接在所述凸台的外端面,且透光保护罩与凸台之间设置传感器密封圈105;所述安装板上还固定有支撑螺柱106,支撑螺柱106上支撑固定有下电路板111,下电路板111中心设置传感器103,传感器103穿过下电路板;下电路板的表面设置有导电插座110,导电插座110上插接上电路板的导电插头104;上电路板109中心固定电池,上电路板上还固定有无线发射天线 117和NB-IoT模块1037;所述传感器包含压力传感器1035和温度传感器1034 元件;所述透光保护罩远离凸台的端面为透波材料101制得的端盖;所述传感器安装头107径向安装有橡胶垫;所述橡胶垫为氟橡胶垫112;
所述透光保护罩内部的凸台上插接有光伏支架115,光伏支架115的横截面为正多边形,光伏支架的每个侧面上均固定安装有光伏板113;所述凸台上还开设有环绕在所述凸台圆周面上的天线槽116内的天线117;所述天线还有用于插接在凸台内的定位杆118。
优选的,如图1和2所示:所述透光保护罩102为透光聚碳酸酯保护罩;所述电池为锂氩电池108;所述光伏板通过整流器1032与锂氩电池电连接;所述透光保护罩的直径为36mm;高度为35mm。本实用新型具体选购时,锂氩电池选用进口宽温币式锂氩电池,双模供电,大大延长电池使用寿命。传感器设计尺寸为φ36mm,高度为35mm;传感器采用微功耗工业级元件及IC芯片;传感器采用有360°进口光取能板,外侧安装高强度透光聚碳酸酯保护罩;保证在微光情况下即可储能,内置进口宽温币式锂氩电池,保证传感器在10-15年内可靠运行。
优选的,如图4所示:所述透光保护罩的上表面尺寸小于下表面尺寸且透光保护罩的外表面对称设置有斜孔119;所述的斜孔的开口位于外表面之上,所述的斜孔包括左侧斜孔和右侧斜孔,所述的左侧斜孔指向下表面;所述的右侧斜孔指向上表面。本实用新型的透光保护罩为圆台形,因此不易用手直接转动;另外,本实用新型的透光保护罩上的斜孔与水平面的角度不同,并且左侧斜孔指向下表面,右侧斜孔指向上表面,两个斜孔的指向皆不在两个斜孔的开口连接线之上,再加上孔径细小,所以一般的工具很难有着力点来拧转透光保护罩。
优选的,如图5所示:所述安装板为底座120,所述底座的底端是结合一绝缘防盗螺母121,底座的底端外缘具有外螺纹,且该绝缘防盗螺母顶端是具有与该外螺纹对应螺合的第一内螺纹,而底座的底端内缘是另具有内螺纹,且该绝缘防盗螺母底端是另具有第二内螺纹,该第二内螺纹与该底座底端的内螺纹是为相同螺旋方向并对应衔接,而该第二内螺纹与该第一内螺纹是为相反螺旋方向,即该绝缘防盗螺母的第一内螺纹与该底座的外螺纹(及该绝缘防盗螺母60 的第二内螺纹)是设计成相反牙。当该底座旋紧固定于安装接头123时,该绝缘防盗螺母再以同方向旋紧于该底座,令该底座嵌入于该绝缘防盗螺母,其中,该绝缘防盗螺母是具有特殊外形,必须以专用手工具始可旋开,若无使用专用手工具开启该绝缘防盗螺母,而徒手反方向旋转该底座,将造成该绝缘防盗螺母与该底座的结合越来越紧,令窃盗者无法徒手取走本实用新型的温度压力传感器,达到防盗的功效。考虑到温度压力传感器的使用环境为外露式,因此我们特意设计了优选的防盗结构,避免直接手动拆下拿走。
优选的,如图6所示:还包含四通阀体,四通阀体的顶部安装阀门128,四通阀体的底部安装用于和六氟化硫设备本体连接导通的六氟化硫本体接口126;四通阀体的一个端面设置有用于和所述继电器气路接头连接导通的表接口,四通阀体上与表接口相对的一个端面上设置有补气接口125,四通阀体上,与所述表接口和补气接口相邻的安装所述传感器安装头107。本实施例公开的四通阀体有助于让本实用新型的传感器本体加装在六氟化硫密度表上;补气接口用于补气,温度压力传感器用于监测温度压力,如此一来补气时只需要连接补气接口以及旋转阀门来实现补气工作,无需拆卸六氟化硫密度继电器。
优选的,如图2、4、7所示:所述导电插头和导电插座内包含导电的接线端子,所述下电路板和上电路板上包含CPU、NB-IoT模块和温度压力信号处理模块;所述CPU为msp430g2433,NB-IoT模块为“移远”品牌的BC95-B5/B8模块。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本实用新型的保护范围,凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.基于太阳能供电的六氟化硫气体温度压力传感器,其特征在于:包含传感器安装头和固定在传感器安装头端部的圆盘型的安装板,安装板的表面设置凸台,透光保护罩螺纹连接在所述凸台的外端面,且透光保护罩与凸台之间设置传感器密封圈;所述安装板上还固定有支撑螺柱,支撑螺柱上支撑固定有下电路板,下电路板中心设置传感器,传感器穿过下电路板;下电路板的表面设置有导电插座,导电插座上插接上电路板的导电插头;上电路板中心固定电池,上电路板上还固定有无线发射天线和NB-IoT模块;所述传感器包含压力传感器和温度传感器元件;所述透光保护罩远离凸台的端面为透波材料制得的端盖;所述传感器安装头径向安装有橡胶垫;所述橡胶垫为氟橡胶垫;
所述透光保护罩内部的凸台上插接有光伏支架,光伏支架的横截面为正多边形,光伏支架的每个侧面上均固定安装有光伏板;所述凸台上还开设有环绕在所述凸台圆周面上的天线槽内的天线;所述天线还有用于插接在凸台内的定位杆。
2.如权利要求1所述的基于太阳能供电的六氟化硫气体温度压力传感器,其特征在于:所述透光保护罩为透光聚碳酸酯保护罩;所述电池为锂氩电池;所述光伏板通过整流器与锂氩电池电连接;所述透光保护罩的直径为36mm;高度为35mm。
3.如权利要求1所述的基于太阳能供电的六氟化硫气体温度压力传感器,其特征在于:所述透光保护罩的上表面尺寸小于下表面尺寸且透光保护罩的外表面对称设置有斜孔;所述的斜孔的开口位于外表面之上,所述的斜孔包括左侧斜孔和右侧斜孔,所述的左侧斜孔指向下表面;所述的右侧斜孔指向上表面。
4.如权利要求1所述的基于太阳能供电的六氟化硫气体温度压力传感器,其特征在于:所述安装板为底座,所述底座的底端是结合一绝缘防盗螺母,底座的底端外缘具有外螺纹,且该绝缘防盗螺母顶端是具有与该外螺纹对应螺合的第一内螺纹,而底座的底端内缘是另具有内螺纹,且该绝缘防盗螺母底端是另具有第二内螺纹,该第二内螺纹与该底座底端的内螺纹是为相同螺旋方向并对应衔接,而该第二内螺纹与该第一内螺纹是为相反螺旋方向,即该绝缘防盗螺母的第一内螺纹与该底座的外螺纹是设计成相反牙。
5.如权利要求1所述的基于太阳能供电的六氟化硫气体温度压力传感器,其特征在于:还包含四通阀体,四通阀体的顶部安装阀门,四通阀体的底部安装用于和六氟化硫设备本体连接导通的六氟化硫本体接口;四通阀体的一个端面设置有用于和六氟化硫密度继电器气路接头连接导通的表接口,四通阀体上与表接口相对的一个端面上设置有补气接口,四通阀体上,与所述表接口和补气接口相邻的安装所述传感器安装头。
6.如权利要求1所述的基于太阳能供电的六氟化硫气体温度压力传感器,其特征在于:所述导电插头和导电插座内包含导电的接线端子,所述下电路板和上电路板上包含CPU、NB-IoT模块和温度压力信号处理模块;所述CPU为msp430g2433,NB-IoT模块为“移远”品牌的BC95-B5/B8模块。
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