CN214795190U - 基于声光结合检测技术的柔性袋定位装置 - Google Patents
基于声光结合检测技术的柔性袋定位装置 Download PDFInfo
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Abstract
基于声光结合检测技术的柔性袋定位装置，属于SF6气体检测技术领域，解决现有技术中由于柔性袋的不规则变形、褶皱等原因无法有效精确地对柔性袋的膨胀程度进行检测，从而导致的在柔性袋未充满前就停止作业的问题，本实用新型的技术方案采用声光结合检测技术，采用超声测距传感器对柔性袋顶面中心的高度进行检测，采用激光传感器对柔性袋边缘的高度进行检测，根据顶面中心高度和边缘的高度共同判断柔性袋是否达到充满状态，装置结构简单，操作方便。
Description
技术领域
本实用新型属于SF6气体检测技术领域，涉及基于声光结合检测技术的柔性袋定位装置。
背景技术
SF6气体绝缘变电站运维中需要检测绝缘气体的水分和杂质含量来判断电气设备的运行是否安全。但由于SF6气体的温室效应以及SF6气体中可能存在有毒分解物不允许直接排放检测尾气。
目前现场使用的常见SF6气体检测仪器一般有分解产物测试仪、纯度仪、露点仪、综合测试仪等。而回收装置大多采用压缩机对尾气进行增压回收，导致回收装置的使用容易造成检测仪器出气口压力、流量的不稳定，使得检测仪器的检测结果受影响。现有技术中采用在回收装置前端设置一柔性缓冲袋，尾气先进入柔性缓冲袋内，当柔性袋膨胀到极限时再使用压缩机对柔性缓冲袋内气体进行抽出，使得检测仪器出气口始终保持为常压，排除回收装置对检测仪器检测结果的影响。但如何有效对柔性缓冲袋的膨胀程度进行精确检测是一个至关重要的问题。
如图3所示，现有技术中申请号为201921453943.4，公开日期为2020年6月16日的中国实用新型专利《一种SF6检测仪尾气回收装置》公开了一种SF6检测仪尾气回收装置，包括：进气口、缓冲袋、超声测距传感器、第一至第八电磁阀、缓冲罐、调节阀、第一至第四压力传感器、单向阀、减压阀、压缩机、内置回收瓶、外接回收瓶、集气袋。缓冲袋设置于进气口与第一电磁阀之间，超声测距传感器可以通过检测与缓冲袋之间的距离以感知缓冲袋的体积的变化，随着气体不断的流入缓冲袋，缓冲袋逐渐膨胀，即缓冲袋一侧与超声测距传感器之间的距离不断缩小。当超声测距传感器检测到数值接近最小数值时，可启动压缩机将缓冲袋内气体抽出充入回收容器中。随着缓冲袋内气体被不断抽出，缓冲袋逐渐收缩，即缓冲袋一侧与超声测距传感器之间的距离不断增加。当超声测距传感器检测到数值接近最大数值时，停止压缩机。如此循环缓冲袋内外一直保持为常压状态，即检测仪器出气口始终为常压状态。
上述实用新型专利的技术方案存在因柔性袋的不规则变形、褶皱等原因，导致在柔性袋膨胀到极致前，柔性袋上面的某一部分容易先达到一个较高的位置，使得超声测距传感器提前检测到符合要求的数值进行误判的现象。
实用新型内容
本实用新型的目的在于如何设计一种基于声光结合检测技术的柔性袋定位装置，解决现有技术中由于柔性袋的不规则变形、褶皱等原因无法有效精确地对柔性袋的膨胀程度进行检测，从而导致的在柔性袋未充满前就停止作业的问题。
本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
基于声光结合检测技术的柔性袋定位装置，包括：底板(1)、激光传感器(2)、反光膜(3)、柔性袋(4)、超声测距传感器(5)；所述的柔性袋(4)为矩形弹性袋，柔性袋(4)的底面中心固定贴在底板(1)上，柔性袋(4)的四个边的边缘分别贴有反光膜(3)，在底板(1)分别固定设置有四个激光传感器(2)与反光膜(3)配合使用，所述的激光传感器(2)斜向上发出的激光仅在柔性袋(4)处于充满状态时被反光膜(3)阻挡并反射，再由激光传感器(2)接收被反射的激光，所述的超声测距传感器(5)固定安装在柔性袋(4)顶面中心的上部，用于检测柔性袋(4)顶面中心膨胀上升的高度。
本实用新型的技术方案采用声光结合检测技术，采用超声测距传感器(5)对柔性袋(4)顶面中心的高度进行检测，采用激光传感器(2)对柔性袋(4)边缘的高度进行检测，根据顶面中心高度和边缘的高度共同判断柔性袋(4)是否达到充满状态，避免了因柔性袋的不规则变形、褶皱而无法精确地对柔性袋的膨胀程度进行检测，从而导致的在柔性袋(4)未充满前就停止作业的问题。
作为本实用新型技术方案的进一步改进，还包括微处理器，所述的微处理器分别与四个激光传感器(2)以及超声测距传感器(5)采用连接，所述的微处理器用于处理激光传感器(2)以及超声测距传感器(5)测量得到的数据。
作为本实用新型技术方案的进一步改进，所述的柔性袋(4)的一端端部还包括进气口(C1)和出气口(C2)，所述的进气口(C1)和出气口(C2)分别用于对柔性袋(4)进行充气和放气。
本实用新型的优点在于：
(1)本实用新型的技术方案采用声光结合检测技术，采用超声测距传感器(5)对柔性袋(4)顶面中心的高度进行检测，采用激光传感器(2)对柔性袋(4)边缘的高度进行检测，根据顶面中心高度和边缘的高度共同判断柔性袋(4)是否达到充满状态，避免了因柔性袋的不规则变形、褶皱而无法精确地对柔性袋的膨胀程度进行检测，从而导致的在柔性袋(4)未充满前就停止作业的问题，装置结构简单，操作方便。
(2)采用激光传感器(2)由下往上斜向照射检测，既能有效对柔性袋(4)四边的高度进行检测，又能避免四个激光传感器(2)相互干扰。
附图说明
图1是本实用新型实施例的基于声光结合检测技术的柔性袋定位装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例的基于声光结合检测技术的柔性袋定位装置的光路示意图；
图3是现有技术的装置的结构图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面结合说明书附图以及具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步描述：
实施例一
如图1所示，基于声光结合检测技术的柔性袋定位装置，包括：底板1、激光传感器2、反光膜3、柔性袋4、超声测距传感器5；所述的柔性袋4为矩形弹性袋，柔性袋4的底面中心固定贴在底板1上，柔性袋4的四个边的边缘分别贴有反光膜3，在底板1分别固定设置有四个激光传感器2与反光膜3配合使用，所述的激光传感器2斜向上发出的激光仅在柔性袋4处于充满状态时被反光膜3阻挡并反射，再由激光传感器2接收被反射的激光，所述的超声测距传感器5固定安装在柔性袋4顶面中心的上部，用于检测柔性袋4顶面中心膨胀上升的高度；超声测距传感器5与四个激光传感器2均与微处理器连接，将测量得到的数据送入微处理器进行数据处理。
如图2所示，为沿着激光传感器2中心点与反光膜3中心点之间连线对装置的进行剖切的截面图，此时柔性袋4充满气体，处于膨胀状态，图中S点为柔性袋4四边中心最外侧的点，L1为激光传感器2的激光发射路径，L2为膨胀过程中柔性袋4四边中心最外侧的移动路径，即在柔性袋4膨胀过程中，柔性袋4四边中心的最外侧S点自下而上延L2路径移动，由于柔性袋4的不规则变形，S点可能不完全沿着路径L2移动，但因为柔性袋4底面中心固定在底板的中心，S点可移动的空间有限，所以S点只可能在路径L2内侧，不会移动到路径L2外侧，因此在S点达到设计高度前激光传感器2发出的激光不会提前照射到反光膜3上。
在装置使用前，先将柔性袋4充满，微调柔性袋4四侧四个激光传感器2的位置，确保激光传感器2发出的激光能照射到各自对应一侧的反光膜3上。柔性袋4一开始处于真空状态并贴在底板上，随着气体从进气口不断进入柔性袋4，柔性袋4也随之膨胀，柔性袋4四边中心最外侧的四个S点也随之向上移动。当超声测距传感器5检测到与柔性袋4顶面之间的记录小于设定值时，发出信号至微处理器，此时虽然超声测距传感器5的检测结果满足要求，但由于柔性袋4的不规则变形使得此时柔性袋4未达到充满状态；当四个S点均达到设计高度时，贴在柔性袋4四边中心的反光膜挡在了路径L1上，即激光传感器2发出的激光会照射到反光膜上，当激光传感器2接收到反射回来的激光时，激光传感器2发出信号到微处理器上，当微处理器接收到来自柔性袋4四侧共四个激光传感器2发出的信号与来自超声测距传感器5的信号时，即已知此时柔性袋4已达到充满的状态，停止气体的输入或者开始从出气口抽出气体。
基于声光结合检测技术的柔性袋定位方法，先将柔性袋4底面中心进行固定，利用柔性袋4在膨胀状态时顶面中心和四边的高度均升高，不仅对柔性袋4顶面中心的高度进行检测，还对柔性袋4四边的高度进行检测，根据顶面中心高度和四边的高度共同判断柔性袋4是否达到充满状态。
具体地，在使用超声测距传感器5对于柔性袋4顶面中心之间的距离进行检测的基础上，增加四组激光传感器2对柔性袋4四边的高度进行检测，将激光传感器2放置在柔性袋4四边中心外侧斜下面的位置，并在柔性袋4四边中心紧贴上反光膜3，激光传感器2斜向上发出激光，当激光传感器2检测到反射回来的激光时，说明此时柔性袋4四边的高度均达到设定高度，结合超声测距传感器5检测到与柔性袋4顶面中心之间的距离小于设定值，确定柔性袋4已达到充满状态。
以上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精神和范围。
Claims (3)
1.基于声光结合检测技术的柔性袋定位装置，其特征在于，包括：底板(1)、激光传感器(2)、反光膜(3)、柔性袋(4)、超声测距传感器(5)；所述的柔性袋(4)为矩形弹性袋，柔性袋(4)的底面中心固定贴在底板(1)上，柔性袋(4)的四个边的边缘分别贴有反光膜(3)，在底板(1)分别固定设置有四个激光传感器(2)与反光膜(3)配合使用，所述的激光传感器(2)斜向上发出的激光仅在柔性袋(4)处于充满状态时被反光膜(3)阻挡并反射，再由激光传感器(2)接收被反射的激光，所述的超声测距传感器(5)固定安装在柔性袋(4)顶面中心的上部，用于检测柔性袋(4)顶面中心膨胀上升的高度。
2.根据权利要求1所述的基于声光结合检测技术的柔性袋定位装置，其特征在于，还包括微处理器，所述的微处理器分别与四个激光传感器(2)以及超声测距传感器(5)采用连接，所述的微处理器用于处理激光传感器(2)以及超声测距传感器(5)测量得到的数据。
3.根据权利要求1所述的基于声光结合检测技术的柔性袋定位装置，其特征在于，所述的柔性袋(4)的一端端部还包括进气口(C1)和出气口(C2)，所述的进气口(C1)和出气口(C2)分别用于对柔性袋(4)进行充气和放气。
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