CN216668809U - 氢气、压力二合一传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及传感器技术领域，是一种氢气、压力二合一传感器，其包括传感器安装基体、探测管和防护套管，所述传感器安装基体内设有两个传感器安装槽，上方传感器安装槽内设有氢气传感器和第一信号处理电路，下方传感器安装槽内设有压力传感器和第二信号处理电路，传感器安装基体中部设有安装法兰，传感器安装基体左右两端分别螺接有探测管和防护套管，防护套管内设有微处理器，防护套管右端设有电源模块和RS485模块，氢气传感器和压力传感器、RS485模块均与微处理器电连接，微处理器与电源模块电连接。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其氢气、压力传感器集成到一个传感器部件，实现在占用设备单接口的情况下，进行多变量检测功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器技术领域，是一种氢气、压力二合一传感器。
背景技术
高压少油类设备，如变压器套管，是电力系统的主要设备之一，对高压少油类设备绝缘状态的诊断与评估意义重大。目前，高压少油类设备大多采用绝缘油进行绝缘和散热，高压套管中的绝缘油与油中的固体有机绝缘材料在运行过程中因放电、过热、氧化等多种因素作用会逐渐变质，裂解产生各种特征气体。由于绝缘油主要成分为碳氢化合物，碳氢化合物的碳氢键之间的键能低，生成热小，在绝缘油的分解过程中，一般总是先产生氢气，绝缘油中溶解氢气的含量在一定程度上反映出少油设备（如高压套管）的故障发展程度，因此，通过对油中溶解氢气含量的实时监测分析是检测少油电气设备内部故障的重要手段。少油设备的压力是反映故障的严重程度，当少油设备内部故障达到比较严重的程度，绝缘油分解产生气体速率突增，造成设备压力异常升高，如电流互感器鼓帽、套管铁磁结合部密封破坏等。
近年来，少油电气设备故障主要集中发生在高压电抗器套管及电流互感器上。油浸倒置式电流互感器故障异常更是时有发生，套管、CT等少油设备故障往往会导致线路被迫停运或主变等设备退出运行，严重影响电网安全运行。目前市面常用少油电气设备的监测传感器检测类型单一、占用设备接口数量多，进而造成连接不便且使用成本高。
发明内容
本实用新型提供了一种氢气、压力二合一传感器，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有少油电气设备的监测传感器存在的检测类型单一、占用设备接口数量多，造成连接不便且使用成本高的问题。
本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种氢气、压力二合一传感器，包括传感器安装基体、探测管和防护套管，所述传感器安装基体内上下间隔设有两个左右贯通的传感器安装槽，氢气传感器右端固定安装于上方传感器安装槽内，下方传感器安装槽内设有压力传感器，对应氢气传感器和压力传感器右方位置上下两个传感器安装槽内分别设有第一信号处理电路和第二信号处理电路，氢气传感器与第一信号处理电路电连接，压力传感器与第二信号处理电路电连接，传感器安装基体中部设有安装法兰，传感器安装基体左端螺接有探测管，探测管左端设有探测头，氢气传感器左端固定安装于探测头内，对应氢气传感器左端位置的探测头沿其周向设有若干个内外贯通的取样孔，探测管中部沿其周向设有若干个内外贯通的通孔，传感器安装基体右端螺接有防护套管，防护套管内设有微处理器，防护套管右端设有电源模块和RS485模块，氢气传感器和压力传感器、RS485模块均与微处理器电连接，微处理器与电源模块电连接。
下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：
上述氢气传感器可包括由钯合金薄膜制作而成的钯合金传感器，钯合金传感器上集成有测温电阻和加热电阻，钯合金传感器与第一信号处理电路电连接，测温电阻和加热电阻均与微处理器电连接，对应测温电阻与微处理器之间串联有用于将测温电阻采集到的温度信号转换为电信号的转换电路。
上述探测头可固定安装有定位块，定位块上设有与氢气传感器左端相配合的左右贯通的定位槽，氢气传感器左端插设于定位槽中，对应定位块与探测头内壁之间设有用于对其间隙进行密封的第一密封圈。
上述对应安装法兰左侧位置的探测管外侧可套装有连接法兰，连接法兰通过紧固螺栓和螺母与安装法兰固定连接在一起。
上述对应探测管与安装法兰之间及防护套管与传感器安装基体之间可分别设有用于对其间隙进行密封的第二密封圈和第三密封圈。
本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其氢气、压力传感器集成到一个传感器部件，实现在占用设备单接口的情况下，进行多变量检测功能，不仅便于安装，还大大降低了使用成本，具有省力、简便、高效的特点。
附图说明
附图1为本实用新型最佳实施例的主视结构示意图。
附图2为本实用新型最佳实施例的主视剖视结构示意图。
附图3为本实用新型最佳实施例的控制原理框图。
附图中的编码分别为：1为传感器安装基体，2为探测管，3为防护套管，4为氢气传感器，5为压力传感器，6为第一信号处理电路，7为第二信号处理电路，8为安装法兰，9为探测头，10为微处理器，11为RS485模块，12为电源模块，13为测温电阻，14为转换电路，15为加热电阻，16为定位块，17为第一密封圈，18为连接法兰，19为紧固螺栓，20为螺母，21为第二密封圈，22为第三密封圈。
具体实施方式
本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图2的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：
如附图1、2、3所示，该氢气、压力二合一传感器包括传感器安装基体1、探测管2和防护套管3，所述传感器安装基体1内上下间隔设有两个左右贯通的传感器安装槽，氢气传感器4右端固定安装于上方传感器安装槽内，下方传感器安装槽内设有压力传感器5，对应氢气传感器4和压力传感器5右方位置上下两个传感器安装槽内分别设有第一信号处理电路6和第二信号处理电路7，氢气传感器4与第一信号处理电路6电连接，压力传感器5与第二信号处理电路7电连接，传感器安装基体1中部设有安装法兰8，传感器安装基体1左端螺接有探测管2，探测管2左端设有探测头9，氢气传感器4左端固定安装于探测头9内，对应氢气传感器4左端位置的探测头9沿其周向设有若干个内外贯通的取样孔，探测管2中部沿其周向设有若干个内外贯通的通孔，传感器安装基体1右端螺接有防护套管3，防护套管3内设有微处理器10，防护套管3右端设有电源模块12和RS485模块11，氢气传感器4和压力传感器5、RS485模块11均与微处理器10电连接，微处理器10与电源模块12电连接。
根据需要，所述电源模块12为航电插头，所述微处理器10为单片机，所述第一信号处理电路6和第二信号处理电路7均为现有技术，均包括滤波整流电路和信号放大电路等，所述氢气传感器4可选用钯合金传感器，压力传感器5可选用隔离型MEMS压力传感器5。使用时，通过安装法兰8将本传感器安装于变压器套管等高压少油类设备上，并使探测管2和探测头9位于变压器套管等设备内部，通过航电插头与外部电源电连接以为本传感器供电，并将RS485模块11通过数据传输线与外部终端连接，当高压少油类设备内产生的氢气时，氢气穿过取样孔使氢气传感器4检测到并发送电信号至第一信号处理电路6，经其处理后传送到微处理器10中，微处理器10将电信号转为数字信号经RS485模块11和数据传输线发送至外部终端；高压少油类设备内的气体穿过通孔和探测管2进入下方传感器安装槽内使压力传感器5感应到气体压力并产生电信号经第二信号处理电路7、微处理器10、RS485模块11和数据传输线实时发送至外部终端，进而使操作人员能清楚的了解到相应设备内的情况。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其氢气、压力传感器5集成到一个传感器部件，实现在占用设备单接口的情况下，进行多变量检测功能，不仅便于安装，还大大降低了使用成本，具有省力、简便、高效的特点。
可根据实际需要，对上述氢气、压力二合一传感器作进一步优化或/和改进：
如附图3所示，氢气传感器4包括由钯合金薄膜制作而成的钯合金传感器，钯合金传感器上集成有测温电阻13和加热电阻15，钯合金传感器与第一信号处理电路6电连接，测温电阻13和加热电阻15均与微处理器10电连接，对应测温电阻13与微处理器10之间串联有用于将测温电阻13采集到的温度信号转换为电信号的转换电路14。根据需要，所述转换电路14为现有公知技术，通过在氢气传感器4上集成测温电阻13和加热电阻15，便于通过测温电阻13检测氢气传感器4周边环境温度，并通过微处理器10控制加热电阻15进行加温，使氢气传感器4始终处于一个恒定的温度范围内，进而减小环境温度对氢气传感器4工作特性的影响，从而得到较好的氢气传感器4的输出特性。
如附图2所示，探测头9固定安装有定位块16，定位块16上设有与氢气传感器4左端相配合的左右贯通的定位槽，氢气传感器4左端插设于定位槽中，对应定位块16与探测头9内壁之间设有用于对其间隙进行密封的第一密封圈17。通过设置定位块16和定位槽，便于将氢气传感器4左端固定，防止在安装时发生偏移影响正常使用，通过设置第一密封圈17保证了本传感器的密封性。
如附图1、2所示，对应安装法兰8左侧位置的探测管2外侧套装有连接法兰18，连接法兰18通过紧固螺栓19和螺母20与安装法兰8固定连接在一起。通过设置连接法兰18，便于将本传感器安装于多种不同的高压少油设备上。
如附图1、2所示，对应探测管2与安装法兰8之间及防护套管3与传感器安装基体1之间分别设有用于对其间隙进行密封的第二密封圈21和第三密封圈22。通过设置第二密封圈21和第三密封圈22保证了本传感器的密封性。
以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Claims (8)
1.一种氢气、压力二合一传感器，其特征在于包括传感器安装基体、探测管和防护套管，所述传感器安装基体内上下间隔设有两个左右贯通的传感器安装槽，氢气传感器右端固定安装于上方传感器安装槽内，下方传感器安装槽内设有压力传感器，对应氢气传感器和压力传感器右方位置上下两个传感器安装槽内分别设有第一信号处理电路和第二信号处理电路，氢气传感器与第一信号处理电路电连接，压力传感器与第二信号处理电路电连接，传感器安装基体中部设有安装法兰，传感器安装基体左端螺接有探测管，探测管左端设有探测头，氢气传感器左端固定安装于探测头内，对应氢气传感器左端位置的探测头沿其周向设有若干个内外贯通的取样孔，探测管中部沿其周向设有若干个内外贯通的通孔，传感器安装基体右端螺接有防护套管，防护套管内设有微处理器，防护套管右端设有电源模块和RS485模块，氢气传感器和压力传感器、RS485模块均与微处理器电连接，微处理器与电源模块电连接。
2.根据权利要求1所述的氢气、压力二合一传感器，其特征在于所述氢气传感器包括由钯合金薄膜制作而成的钯合金传感器，钯合金传感器上集成有测温电阻和加热电阻，钯合金传感器与第一信号处理电路电连接，测温电阻和加热电阻均与微处理器电连接，对应测温电阻与微处理器之间串联有用于将测温电阻采集到的温度信号转换为电信号的转换电路。
3.根据权利要求1或2所述的氢气、压力二合一传感器，其特征在于所述探测头固定安装有定位块，定位块上设有与氢气传感器左端相配合的左右贯通的定位槽，氢气传感器左端插设于定位槽中，对应定位块与探测头内壁之间设有用于对其间隙进行密封的第一密封圈。
4.根据权利要求1或2所述的氢气、压力二合一传感器，其特征在于对应安装法兰左侧位置的探测管外侧套装有连接法兰，连接法兰通过紧固螺栓和螺母与安装法兰固定连接在一起。
5.根据权利要求3所述的氢气、压力二合一传感器，其特征在于对应安装法兰左侧位置的探测管外侧套装有连接法兰，连接法兰通过紧固螺栓和螺母与安装法兰固定连接在一起。
6.根据权利要求1或2或5所述的氢气、压力二合一传感器，其特征在于对应探测管与安装法兰之间及防护套管与传感器安装基体之间分别设有用于对其间隙进行密封的第二密封圈和第三密封圈。
7.根据权利要求3所述的氢气、压力二合一传感器，其特征在于对应探测管与安装法兰之间及防护套管与传感器安装基体之间分别设有用于对其间隙进行密封的第二密封圈和第三密封圈。
8.根据权利要求4所述的氢气、压力二合一传感器，其特征在于对应探测管与安装法兰之间及防护套管与传感器安装基体之间分别设有用于对其间隙进行密封的第二密封圈和第三密封圈。
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