CN210894104U - 一种提高混合比测量精度的辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种提高混合比测量精度的辅助装置，涉及变电站用仪器设备技术领域，该一种提高混合比测量精度的辅助装置包括检测组件以及保温组件；所述保温组件包括保温容器以及加热件；所述检测组件以及所述加热件均位于所述保温容器内，所述检测组件的进气管路和出气管路分别穿设所述保温容器的侧壁，所述保温容器内还设置有保温材料，本实用新型提供的测量装置不受环境温度影响，测量精度高。

Description

一种提高混合比测量精度的辅助装置

技术领域

本实用新型涉及变电站用仪器设备技术领域，尤其涉及一种提高混合比测量精度的辅助装置。

背景技术

六氟化硫(Sulfur hexafluoride，SF₆)和四氟化碳(Carbon tetrafluoride，CF₄)混合气体是高压电器设备中常用的绝缘气体，且SF₆和CF₄的混合比(SF₆和CF₄体积分数的比值)是评价高压电器设备绝缘性能的重要指标。

如果SF₆和CF₄混合气体发生泄漏，SF₆和CF₄的混合比会发生变化，影响高压电器设备的绝缘性能。因此，需要对SF₆和CF₄混合气体的混合比进行监测。现有技术中，常通过混合比检测仪检测SF₆和CF₄混合气体的混合比，混合比检测仪包括热导池和热导传感器，热导池具有与进气管路和出气管路连通的气室，热导传感器位于气室内。混合气体流经气室，热导传感器与混合气体接触，并测量SF₆的体积百分数，进而得到SF₆和CF₄的混合比。

然而，热导传感器易受温度影响，例如，混合气体温度与热导传感器等检测件温度差异较大，热导传感器的测试精度低。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提供一种提高混合比测量精度的辅助装置，本装置不受外部温度影响，测试精度高。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

本实用新型提供一种提高混合比测量精度的辅助装置，其包括：检测组件以及保温组件；所述保温组件包括保温容器以及加热件；所述检测组件以及所述加热件均位于所述保温容器内，所述检测组件的进气管路和出气管路分别穿设所述保温容器的侧壁，所述保温容器内还设置有保温材料。

如上所述的一种提高混合比测量精度的辅助装置，其中，所述保温容器包括箱体和封盖，所述箱体和所述封盖可拆卸连接；所述检测组件、所述加热件以及所述保温材料均位于所述箱体内，检测组件位于保温容器内，可以处于一个温度波动处于预设范围内的环境中，提高测量精度。

如上所述的一种提高混合比测量精度的辅助装置，其中，所述箱体包括底板以及与所述底板相连的两个长侧板、两个短侧板；两个所述长侧板和两个所述短侧板均位于所述底板的同一侧，两个所述长侧板相对设置，两个所述短侧板相对设置。

如上所述的一种提高混合比测量精度的辅助装置，其中，所述加热件包括发热电阻丝，所述发热电阻丝贴装在所述保温容器的内壁上，加热件发热，提高保温容器内的温度，防止保温容器内的检测组件、SF₆和CF₄混合气体等失热过多，温度下降。

如上所述的一种提高混合比测量精度的辅助装置，其中，所述发热电阻丝分别设置在两个所述长侧板上；所述进气管路和所述出气管路分别贯穿一个所述短侧板。

如上所述的一种提高混合比测量精度的辅助装置，其中，所述保温材料为棉花、碎布、泡沫中的一者或多者，成本低、易获得，且易填充、保温效果好。

如上所述的一种提高混合比测量精度的辅助装置，其中，所述进气管路盘绕设置在所述保温容器的侧壁与所述检测组件之间，提高SF₆和CF₄混合气体在保温容器内的流通路径，使得SF₆和CF₄混合气体进入检测组件时，SF₆和CF₄混合气体的温度能处于与检测组件相同的预设温度范围内。

如上所述的一种提高混合比测量精度的辅助装置，其中，所述进气管路沿混合气体流动方向螺旋设置。

如上所述的一种提高混合比测量精度的辅助装置，其中，所述检测组件包括热导检测件；所述进气管路和所述出气管路分别与所述热导检测件的进气口和出气口连通。

如上所述的一种提高混合比测量精度的辅助装置，其中，所述检测组件还包括红外光谱检测件，所述红外光谱检测件通过连接管路与所述热导检测件的进气口连接，或者所述红外光谱检测件通过连接管路与所述热导检测件的出气口连接，辅助工作人员判定SF₆和CF₄混合气体是否混入其他气体，测量精度高。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的一种提高混合比测量精度的辅助装置具有如下优点：一种提高混合比测量精度的辅助装置包括保温容器、加热件以及保温材料，检测组件容置在保温容器内，保温材料填充在保温容器内，能降低检测组件、进入检测组件内的混合气体与空气之间的热交换量，将检测组件、进入检测组件内混合气体等的温度稳定在设定范围内，提高检测精度。

除了上面所描述的本实用新型实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本实用新型实施例提供的一种提高混合比测量精度的辅助装置所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种提高混合比测量精度的辅助装置的结构示意图。

附图标记：

10：检测组件；

11：进气管路；

12：出气管路；

13：热导检测件；

14：红外光谱检测件；

20：保温组件；

21：保温容器；

211：箱体；

2111：长侧板；

2112：短侧板；

212：封盖；

22：加热件；

X：混合气体流动方向。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的一种提高混合比测量精度的辅助装置的结构示意图，请参阅图1，本实用新型提供一种提高混合比测量精度的辅助装置，其包括：检测组件10以及保温组件20；保温组件20包括保温容器21以及加热件22；检测组件10以及加热件22均位于保温容器21内，检测组件10的进气管路11和出气管路12分别穿设保温容器21的侧壁，保温容器21内还设置有保温材料。

具体地，本实施例提供的一种提高混合比测量精度的辅助装置用于检测SF₆和CF₄混合气体的混合比，防止因SF₆和CF₄混合气体泄漏导致高压电器设备绝缘性能下降。

一种提高混合比测量精度的辅助装置包括保温容器21，检测组件10可以容置在保温容器21内，其中，保温容器21的材质可以是玻璃、木板、橡胶、塑料等热导性低的材质，降低其内部的检测组件10、空气以及检测组件10内的混合气体与外部空气之间的热交换量。示例性的，当保温容器21的材质为玻璃时，保温容器21可以为双层玻璃，双层玻璃之间容置有干燥的空气，隔热效果好。

为优化隔热效果，进一步降低保温容器21内外的热交换量，测量装置可以包括保温材料，例如保温材料可以是玻璃棉，玻璃棉可以覆盖在保温容器21的外壁面上，或者贴装在保温容器21的内壁面上。

测试装置在测试SF₆和CF₄混合气体的混合比时，保温容器21不可避免的在与外部空气进行热交换，导致保温容器21内温度出现升高或者降低。因此，本实施例可以将保温容器21内的温度维持在一个高于外部空气温度的预设范围内，示例性的，保温容器21内的温度可以是40℃-50℃。相应的，保温容器21内可以设置加热件22，当保温容器21内的温度低于预设温度范围时，可以启动加热件22为保温容器21内的检测组件10，保温容器21内的空气、检测组件10内的SF₆和CF₄混合气体以及保温材料等提供加热。

加热件22与保温容器21内壁之间可以设置反射膜等，防止保温容器21直接与加热件22接触，造成保温容器21的高温损伤。

加热件22可以包括换热水板，换热水板可以贴装在保温容器21的内壁面上，换热水管具有进水口和出水口，进水口和出水口可以位于保温容器21外部，高温水经进水口进入换热水板，高温水加热保温容器21内的检测组件10、SF₆和CF₄混合气体等，然后降温的水从出水口流出。可以理解地，加热件22还可以包括换热水管，换热水管可以呈蛇形蜿蜒贴装在保温容器21的内壁面上。

进一步地，为方便调节保温容器21内的温度，一种提高混合比测量精度的辅助装置还可以包括测温件，用于实时显示保温容器21内的温度，测温件可以是温度计或温度传感器等，当测温件测得的温度低于或高于预设温度范围时，工作人员可以人工启动或停止加热件22。

一种提高混合比测量精度的辅助装置还可以包括与温度传感器连接的控制器等，当温度传感器测得的温度低于或高于预设温度范围时，控制器可以控制加热件22自动启动或停止加热件22，操作方便。

一种提高混合比测量精度的辅助装置用于检测SF₆和CF₄混合气体的混合比，辅助工作人员判定高压电器设备的绝缘性能。其可以包括保温容器21、加热件22以及保温材料，检测组件10容置在保温容器21内，保温材料填充在保温容器21内；在使用一种提高混合比测量精度的辅助装置测试SF₆和CF₄混合气体的混合比前，可以首先启动加热件22，加热预设时间，例如可以持续加热30min，使得保温容器21内的检测组件10、空气以及保温材料等的温度可以稳定在预设温度范围内；然后可以开始向检测组件10内流通SF₆和CF₄混合气体，并进行测试。此时，保温容器21内的检测组件10、空气以及保温材料等组件的温度波动处于预设范围内，SF₆和CF₄混合气体的混合比测量精度高。

为便于查看检测组件10的工作状况，保温容器21可以为具有开口的容器，例如碗状，检测组件10设置在开口容器内的底板上，开口容器的开口处容置保温材料。为防止保温材料脱离开口容器，且保温容器21内的热量散失较多，造成保温容器21内的温度位于预设温度范围外，保温容器21还可以包括封闭开口的封盖。

具体的，请参阅图1，保温容器21包括箱体211和封盖212，箱体211和封盖212可拆卸连接；检测组件10、加热件22以及保温材料均位于箱体211内，箱体211和封盖212的材质可以相同，其材质均可以是玻璃、木板、橡胶、塑料等，降低箱体211内部的检测组件10、空气以及检测组件10内的SF6和CF4混合气体与外部空气之间的热交换量。

封盖212可以直接扣设在箱体211的开口处，或者通过卡扣、螺栓等连接件与箱体211连接。

箱体211可以呈薄壁桶状，封盖212用于封闭薄壁桶的开口，检测组件10的进气管路11和出气管路12可以均从薄壁桶的开口伸出。可选地，箱体211可以呈中空的立方体状，即箱体211包括底板以及与底板相连的两个长侧板2111、两个短侧板2112；两个长侧板2111和两个短侧板2112均位于底板的同一侧，两个长侧板2111相对设置，两个短侧板2112相对设置，箱体211的开口位于顶端，便于工作人员安装固定检测组件10或者填充保温材料。

考虑到沿SF6和CF4混合气体流动方向X，进气管路11、检测组件10以及出气管路12的延伸长度较大，进气管路11和出气管路12可以分别穿设两个短侧板2112，检测组件10设置在两个长侧板2111之间。

进一步地，为了维持检测组件10、进气管路11和出气管路12的温度稳定性，加热件22可以至少设置在检测组件10的两侧，也就是说，加热件22除可以分别设置在两个长侧板2111的内壁上外，还可以设置在封盖212内壁以及两个短侧板2112的内壁上。

例如，加热件22为换热水板时，换热水板可以贴装在两个长侧板2111的内壁上，且换热水板的面积可以与长侧板2111的板面积相同。

可选地，加热件22还可以包括发热电阻丝，发热电阻丝贴装在保温容器21的内壁上，发热电阻丝可以与电源连接，电源开启，发热电阻丝发热，相对于采用高温介质换热的方式，本实施例的测试装置占用空间小，操作方便。

发热电阻丝可以与保温容器21的内壁连接，本实施例中发热电阻丝分别设置在两个长侧板2111上；进气管路11和出气管路12分别贯穿一个短侧板2112，发热电阻丝设置在检测组件10以及进气管路11、出气管路12的两侧，为检测组件10、进气管路11、出气管路12以及进入检测组件10的SF6和CF4混合气体加热，使其均处于预设的范围内，降低各个部分的温差，提高测试精度。

为进一步降低保温容器21内各个部件与外部环境之间的热交换，可选地，保温材料还可以是柔性材料，保温材料还可以为棉花、碎布、泡沫中的一者或多者，便于填充或拿取，方便操作。

进一步地，由于棉花、碎布、泡沫等尺寸小，可能会发生进入检测组件10内部的状况，为防护检测组件10，可以在检测组件10的外部罩设防护罩，防护罩可以是透明的玻璃、塑料等材质，便于工作人员观察检测组件10的工作情况。

由前述实施例可知，在检测SF6和CF4混合气体混合比前，保温容器21内的检测组件10、空气以及保温材料等组件可以通过加热件22提高温度，该温度可以高于外部空气温度。当SF6和CF4混合气体温度低于该预设温度范围时，SF6和CF4混合气体进入检测组件10后，会引起温度波动，降低检测精度，相对应的，进气管路11可以盘绕设置在保温容器21的侧壁与检测组件10之间，进气管路11在保温容器21内的路径长，可以使得进入检测组件10内的SF6和CF4混合气体的温度接近或者达到预设温度范围，提高测量精度。

具体地，进气管路11可以呈蛇形或者绕同一轴线同轴旋绕设置，可选地，本实施例中，请参阅图1，进气管路11沿混合气体流动方向X螺旋设置，且相邻两圈进气管路11之间具有间隙，使得进气管路11与保温容器21内空气或者保温容器21内保温材料的接触面积大，吸收热量快。

其中，出气管路12可以呈线状伸出保温容器21，考虑到SF₆和CF₄混合气体在出气管路12内流动时可能会发生温度波动，出气管路12也可以盘绕设置在检测组件10与保温容器21的侧壁之间，出气管路12的盘绕方式可以为蛇形、绕同一轴线同轴旋绕或者沿混合气体流动方向X的螺旋设置。

在上述实施例的基础上，检测组件10包括热导检测件13；进气管路11和出气管路12分别与热导检测件13的进气口和出气口连通。

热导检测件13可以包括热导池和热敏件，热导池是具有气室的空腔件，气室具有贯穿气室侧壁的进气孔、出气孔，热导池的材质可以是铜、不锈钢等。进气孔可以与进气管路11连接，出气孔可以和出气管路12连接。

热敏件可以是热敏电阻或者热丝，其中，热丝可以是钨丝、铼钨丝等，灵敏度高。

由于不同的气体具有不同的热导率，通过热导池的混合气体组分会引起热敏件温度变化，从而引起热敏件电阻发生变化，热导组件还可以包括测量电路，例如惠斯登电桥，热敏件的电阻变化量可以通过惠斯登电桥测得。其中，本领域技术人员熟知惠斯登电桥测试混合气体混合比的工作原理，此处不再对其结构以及工作原理进行描述。

当SF₆和CF₄混合气体中混入其他气体，例如空气或者氮气N₂，热导检测件13不能准确测得三种气体的混合比，相应的，本实施例中检测组件10还包括红外光谱检测件14，红外光谱检测件14通过连接管路与热导检测件13的进气口连接，或者红外光谱检测件通过连接管路与热导检测件的出气口连接，红外光谱检测件14可以与热导检测件13串联，判断SF₆和CF₄混合气体中是否混入其他气体。

红外光谱检测件14利用不同气体对不同波长的红外辐射的吸收特征，进行组分含量分析，其中，红外光谱检测件14可以是本领域技术人员熟知的结构，例如其可以包括红外光源、干涉仪、光速分裂器等，本实施例不再对其结构以及工作原理进行描述。

具体地，热导检测件13可以用于检测混合气体中SF₆和CF₄的混合比，红外光谱检测件14可以用于检测混合气体中CF₄的体积分数，若两者的测量结果差异较大，可以认为SF₆和CF₄混合气体中混入其他气体。

示例性地，当热导检测件13测得的SF₆和CF₄的混合比为3:1，红外光谱检测件14测得的CF₄的体积分数为0.2，则热导检测件13与红外光谱检测件14测得的SF₆和CF₄为混合气体总体积的0.8倍，可以认为SF₆和CF₄混合气体中混入其他气体。

本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底""内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"、"轴向"、"径向"、"周向"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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固定"等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种提高混合比测量精度的辅助装置，其特征在于，包括检测组件以及保温组件；

所述保温组件包括保温容器以及加热件；

所述检测组件以及所述加热件均位于所述保温容器内，所述检测组件的进气管路和出气管路分别穿设所述保温容器的侧壁，所述保温容器内还设置有保温材料。

2.根据权利要求1所述的一种提高混合比测量精度的辅助装置，其特征在于，所述保温容器包括箱体和封盖，所述箱体和所述封盖可拆卸连接；

所述检测组件、所述加热件以及所述保温材料均位于所述箱体内。

3.根据权利要求2所述的一种提高混合比测量精度的辅助装置，其特征在于，所述箱体包括底板以及与所述底板相连的两个长侧板、两个短侧板；

两个所述长侧板和两个所述短侧板均位于所述底板的同一侧，两个所述长侧板相对设置，两个所述短侧板相对设置。

4.根据权利要求3所述的一种提高混合比测量精度的辅助装置，其特征在于，所述加热件包括发热电阻丝，所述发热电阻丝贴装在所述保温容器的内壁上。

5.根据权利要求4所述的一种提高混合比测量精度的辅助装置，其特征在于，所述发热电阻丝分别设置在两个所述长侧板上；

所述进气管路和所述出气管路分别贯穿一个所述短侧板。

6.根据权利要求1所述的一种提高混合比测量精度的辅助装置，其特征在于，所述保温材料填充在所述保温容器内，所述保温材料为棉花、碎布、泡沫中的一者或多者。

7.根据权利要求1所述的一种提高混合比测量精度的辅助装置，其特征在于，所述进气管路盘绕设置在所述保温容器的侧壁与所述检测组件之间。

8.根据权利要求7所述的一种提高混合比测量精度的辅助装置，其特征在于，所述进气管路沿混合气体流动方向螺旋设置。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种提高混合比测量精度的辅助装置，其特征在于，所述检测组件包括热导检测件；

所述进气管路和所述出气管路分别与所述热导检测件的进气口和出气口连通。

10.根据权利要求9所述的一种提高混合比测量精度的辅助装置，其特征在于，所述检测组件还包括红外光谱检测件，所述红外光谱检测件通过连接管路与所述热导检测件的进气口连接，或者所述红外光谱检测件通过连接管路与所述热导检测件的出气口连接。

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