CN217404055U - 一种sf6微水密度传感器批量校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种SF6微水密度传感器批量校准装置，包括高纯氮气罐、高精度压力表、高精度流量控制器、手动阀、电动阀、鼓泡器、湿度表、单向逆止阀、气路管道、混气罐、前置高精度露点仪、转子流量计、SF6微水密度传感器安装底座、后置高精度露点仪、气体延长管以及计算机，高纯氮气罐包括第一高纯氮气罐和第二高纯氮气罐，高精度压力表包括第一高精度压力表和第二高精度压力表，高精度流量控制器包括第一高精度流量控制器和第二高精度流量控制器，手动阀包括第一手动阀和第二手动阀，电动阀包括有第一电动阀和第二电动阀，实现了SF6微水密度传感器的批量校准，提高了微水传感器的校验和标定效率，缩小了不同传感器之间采集数据的相对差异。

Description

一种SF6微水密度传感器批量校准装置

技术领域

本实用新型涉及检测检验领域，具体为一种SF6微水密度传感器批量校准装置。

背景技术

高压开关做为变电站内的重要设备之一，SF6气体的灭弧特性和绝缘特性对高压开关的性能可靠和设备的正常运行起着重要的作用；而SF6气体的水分含量过高会导致高压开关的绝缘性能的降低，导致高压击穿；因绝缘能力的下降，在两端电极附近产生局部放电，直接影响高压开关的开断性能。因此,需要对高压开关GIS设备中SF6气体的微水含量进行实时在线监测。

微水密度在线监测传感器是专为高压开关GIS设备的SF6气体的微量水分含量监测而设计的传感器。但是，在极低湿度情况下，传感器测量的湿度值存在相对较大的差异，并且随着微水值降低，不同传感器的测量差异也会变大，因此，为了保证SF6微水密度传感器的检测精度和一致性，必须在微水含量变送器出厂前进行标定，出厂后也需要定期检测和标定。

因此，亟待一种高效的用于SF6微水密度传感器的校准装置。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种SF6微水密度传感器批量校准装置，能够有效解决现有的针对SF6微水密度传感器的校验成本高、效率慢的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种SF6微水密度传感器批量校准装置，其特征在于：包括高纯氮气罐、高精度压力表、高精度流量控制器、手动阀、电动阀、鼓泡器、湿度表、单向逆止阀、气路管道、混气罐、前置高精度露点仪、转子流量计、SF6微水密度传感器安装底座、后置高精度露点仪、气体延长管以及计算机，所述混气罐上设置有接口，分别为第一进气接口、第二进气接口以及出气接口，所述出气接口上连接有φ6气动快速接头，φ6气动快速接头的另一端连接前置高精度露点仪，所述前置高精度露点仪通过φ4气动快速接头与转子流量计连接，所述转子流量计通过φ6气动快速接头与SF6微水密度传感器安装底座连接，所述SF6微水密度传感器安装底座上安装有SF6微水密度传感器，所述后置高精度露点仪通过φ6气动快速接头与SF6微水密度传感器安装底座连接，所述后置高精度露点仪的出气口上连接气体延长管；

所述高纯氮气罐包括第一高纯氮气罐和第二高纯氮气罐，所述高精度压力表包括第一高精度压力表和第二高精度压力表，所述高精度流量控制器包括第一高精度流量控制器和第二高精度流量控制器，所述手动阀包括第一手动阀和第二手动阀，所述电动阀包括有第一电动阀和第二电动阀，所述第一高纯氮气罐通过φ6接口管道连接第一高精度流量控制器，所述第一高精度压力表通过三通阀连接在第一高纯氮气罐和第一高精度流量控制器之间，所述第一高精度流量控制器通过φ6气动快速接头连接第一手动阀，所述第一手动阀通过φ6气动快速接头连接第一电动阀，所述第一电动阀通过气路管道连接在混气罐上的第一进气接口；

所述第二高纯氮气罐通过φ6接口管道连接第二高精度流量控制器，所述第二高精度压力表通过三通阀连接在第二高纯氮气罐和第二高精度流量控制器之间，所述第二高精度流量控制器通过φ6气动快速接头连接第二手动阀，所述第二手动阀通过φ6气动快速接头连接第二电动阀，所述第二电动阀通过φ6气动快速接头连接鼓泡器，所述鼓泡器通过φ6气动快速接头连接湿度表，所述湿度表通过三通阀连接单向逆止阀，所述单向逆止阀通过φ6气动快速接头连接在混气罐上的第二进气口上；

所述SF6微水密度传感器安装底座上安装的SF6微水密度传感器、第一高精度压力表、第二高精度压力表、第一高精度流量控制器、第二高精度流量控制器、湿度表、前置高精度露点仪、后置高精度露点仪分别与计算机通信连接。

进一步的：所述第一高纯氮气罐和第二高纯氮气罐的输出露点值为-58℃的氮气。

进一步的：所述第一高纯氮气罐和第二高纯氮气罐上分别设置有出气口，所述出气口分别接入减压阀。

进一步的：所述SF6微水密度传感器安装底座设置有5组，每组SF6微水密度传感器安装底座上安装5个SF6微水密度传感器，所述SF6微水密度传感器以串联的方式依次连接。

进一步的：所述计算机通过USB转485/TTL工具与待测SF6微水密度传感器之间通信连接。

进一步的：所述第一高精度压力表、第二高精度压力表以及湿度表分别通过RS485通信连接计算机。

进一步的：所述第一高精度流量控制器、第二高精度流量控制器、前置高精度露点仪以及后置高精度露点仪分别通过导线连接计算机。

进一步的：所述气路管道为φ3、φ4和φ6的硅胶管。

上述结构中：本实用新型提出了一种SF6微水密度传感器批量校准装置，包括高纯氮气罐、高精度压力表、高精度流量控制器、手动阀、电动阀、鼓泡器、湿度表、单向逆止阀、气路管道、混气罐、前置高精度露点仪、转子流量计、SF6微水密度传感器安装底座、后置高精度露点仪、气体延长管以及计算机，其中，所述高纯氮气罐包括第一高纯氮气罐和第二高纯氮气罐，所述高精度压力表包括第一高精度压力表和第二高精度压力表，所述高精度流量控制器包括第一高精度流量控制器和第二高精度流量控制器，所述手动阀包括第一手动阀和第二手动阀，所述电动阀包括有第一电动阀和第二电动阀，在使用时，第一高纯氮气罐和第二高纯氮气罐释放出露点值为-58℃的氮气，第一高精度压力表、第二高精度压力表分别显示当前管道的气体压力，第一高精度流量控制器、第二高精度流量控制器来调节两个纯氮气罐释放出的氮气流量大小，通过开启第一手动阀、第二手动阀、第一电动阀、第二电动阀使气路导通，其中一路高纯氮气通过气路管道流向混气罐，另外一路高纯氮气通过气路管道流向鼓泡器，产生一定湿度的气体，通过湿度表可以查看该气路产生的气体湿度值，具有湿度的氮气通过单向逆止阀也流向了混气罐，高纯氮气和具有一点湿度的氮气经过混气罐混合后成为极低湿度的氮气。极低湿度的氮气流向前置高精度露点仪，前置高精度露点仪测算出当前气体的露点值，经过转子流量计对流量进行控制，极低湿度的氮气再流过SF6微水密度传感器安装底座，再流过后置高精度露点仪，经气体延长管挥散在空气中。通过计算机计算前置高精度露点仪和后置高精度露点仪的采集露点均值和湿度均值结合校准算法对SF6微水密度传感器安装底座上的所有SF6微水密度传感器进行校准，从而实现了SF6微水密度传感器的批量校准。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、解决了SF6微水密度传感器批量校准的问题；

2、提高了微水传感器的校验和标定效率，缩小了不同传感器之间采集数据的相对差异，提高了传感器的精确性和一致性；

3、利用高纯氮气代替了SF6气体，降低了标定成本，避免了空气污染问题。

附图说明

图1是SF6微水密度传感器批量校准的工装示意图；

附图标记列表：

1、第一高纯氮气罐；2、第二高纯氮气罐；3、第一高精度压力表；4、第二高精度压力表；5、第一高精度流量控制器；6、第二高精度流量控制器；7、第一手动阀；8、第二手动阀；9、第一电动阀；10、第二电动阀；11、鼓泡器；12、湿度表；13、单向逆止阀；14、气路管道；15、混气罐；16、前置高精度露点仪；17、转子流量计；18、SF6微水密度传感器安装底座；19、后置高精度露点仪；20、气体延长管；21、计算机。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1所示：本实用提出了一种SF6微水密度传感器批量校准装置，通过利用高纯干燥氮气和湿度氮气的不同流量比可稳定制造出露点值为-50℃～-10℃的氮气，可完全覆盖SF6微水密度传感器的使用场景的露点值；

还通过利用SF6微水密度传感器串联的方式可以进行批量校准，一次可对20台传感器同时进行校准；

还通过各类传感器装置和计算机21控制软件可精准控制管道气流大小，采集气体压力、湿度和露点值信息，自动化程度高。

具体技术方案为：

一种SF6微水密度传感器批量校准装置，包括高纯氮气罐、高精度压力表、高精度流量控制器、手动阀、电动阀、鼓泡器11、湿度表12、单向逆止阀13、气路管道14、混气罐15、前置高精度露点仪16、转子流量计17、SF6微水密度传感器安装底座18、后置高精度露点仪19、气体延长管20以及计算机21，所述混气罐15上设置有接口，分别为第一进气接口、第二进气接口以及出气接口，所述出气接口上连接有φ6气动快速接头，φ6气动快速接头的另一端连接前置高精度露点仪16，所述前置高精度露点仪16通过φ4气动快速接头与转子流量计17连接，所述转子流量计17通过φ6气动快速接头与SF6微水密度传感器安装底座18连接，所述SF6微水密度传感器安装底座18上安装有SF6微水密度传感器，所述后置高精度露点仪19通过φ6气动快速接头与SF6微水密度传感器安装底座18连接，所述后置高精度露点仪19的出气口上连接气体延长管20；

所述高纯氮气罐包括第一高纯氮气罐1和第二高纯氮气罐2，所述高精度压力表包括第一高精度压力表3和第二高精度压力表4，所述高精度流量控制器包括第一高精度流量控制器5和第二高精度流量控制器6，所述手动阀包括第一手动阀7和第二手动阀8，所述电动阀包括有第一电动阀9和第二电动阀10，所述第一高纯氮气罐1通过φ6接口管道连接第一高精度流量控制器5，所述第一高精度压力表3通过三通阀连接在第一高纯氮气罐1和第一高精度流量控制器5之间，所述第一高精度流量控制器5通过φ6气动快速接头连接第一手动阀7，所述第一手动阀7通过φ6气动快速接头连接第一电动阀9，所述第一电动阀9通过气路管道14连接在混气罐15上的第一进气接口；

所述第二高纯氮气罐2通过φ6接口管道连接第二高精度流量控制器6，所述第二高精度压力表4通过三通阀连接在第二高纯氮气罐2和第二高精度流量控制器6之间，所述第二高精度流量控制器6通过φ6气动快速接头连接第二手动阀8，所述第二手动阀8通过φ6气动快速接头连接第二电动阀10，所述第二电动阀10通过φ6气动快速接头连接鼓泡器11，所述鼓泡器11通过φ6气动快速接头连接湿度表12，所述湿度表12通过三通阀连接单向逆止阀13，所述单向逆止阀13通过φ6气动快速接头连接在混气罐15上的第二进气口上；

所述SF6微水密度传感器安装底座18上安装的SF6微水密度传感器、第一高精度压力表3、第二高精度压力表4、第一高精度流量控制器5、第二高精度流量控制器6、湿度表12、前置高精度露点仪16、后置高精度露点仪19分别与计算机21通信连接。

所述第一高纯氮气罐1和第二高纯氮气罐2的输出露点值为-58℃的氮气。

所述第一高纯氮气罐1和第二高纯氮气罐2上分别设置有出气口，所述出气口分别接入减压阀。

所述SF6微水密度传感器安装底座18设置有5组，每组SF6微水密度传感器安装底座18上安装5个SF6微水密度传感器，所述SF6微水密度传感器以串联的方式依次连接。

所述计算机21通过USB转485/TTL工具与待测SF6微水密度传感器之间通信连接。

所述第一高精度压力表3、第二高精度压力表4以及湿度表12分别通过RS485通信连接计算机21。

所述第一高精度流量控制器5、第二高精度流量控制器6、前置高精度露点仪16以及后置高精度露点仪19分别通过导线连接计算机21。

计算机21通过USB转485/TTL工具与待测SF6微水密度传感器之间进行通信，采集传感器的湿度值和温度值并写入校准数据。同时采集第一高精度压力表3、第二高精度压力表4的压力值，控制第一高精度流量控制器5、第二高精度流量控制器6的流量大小，采集湿度表12的湿度值，采集前置高精度露点仪16、后置高精度露点仪19的露点值和湿度值信息。

所述气路管道14为φ3、φ4和φ6的硅胶管，不同管径的管道之间通过气动快转接头连接。

本实用新型的原理：

本实用新型提出了一种SF6微水密度传感器批量校准装置，包括高纯氮气罐、高精度压力表、高精度流量控制器、手动阀、电动阀、鼓泡器11、湿度表12、单向逆止阀13、气路管道14、混气罐15、前置高精度露点仪16、转子流量计17、SF6微水密度传感器安装底座18、后置高精度露点仪19、气体延长管20以及计算机21，其中，所述高纯氮气罐包括第一高纯氮气罐1和第二高纯氮气罐2，所述高精度压力表包括第一高精度压力表3和第二高精度压力表4，所述高精度流量控制器包括第一高精度流量控制器5和第二高精度流量控制器6，所述手动阀包括第一手动阀7和第二手动阀8，所述电动阀包括有第一电动阀9和第二电动阀10，在使用时，第一高纯氮气罐1和第二高纯氮气罐2释放出露点值为-58℃的氮气，第一高精度压力表3、第二高精度压力表4分别显示当前管道的气体压力，第一高精度流量控制器5、第二高精度流量控制器6来调节两个纯氮气罐释放出的氮气流量大小，通过开启第一手动阀7、第二手动阀8、第一电动阀9、第二电动阀10使气路导通，其中一路高纯氮气通过气路管道14流向混气罐15，另外一路高纯氮气通过气路管道14流向鼓泡器11，产生一定湿度的气体，通过湿度表12可以查看该气路产生的气体湿度值，具有湿度的氮气通过单向逆止阀13也流向了混气罐15，高纯氮气和具有一点湿度的氮气经过混气罐15混合后成为极低湿度的氮气。极低湿度的氮气流向前置高精度露点仪16，前置高精度露点仪16测算出当前气体的露点值，经过转子流量计17对流量进行控制，极低湿度的氮气再流过SF6微水密度传感器安装底座18，再流过后置高精度露点仪19，经气体延长管20挥散在空气中。通过计算机21计算前置高精度露点仪16和后置高精度露点仪19的采集露点均值和湿度均值结合校准算法对SF6微水密度传感器安装底座18上的所有SF6微水密度传感器进行校准，从而实现了SF6微水密度传感器的批量校准。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种SF6微水密度传感器批量校准装置，其特征在于：包括高纯氮气罐、高精度压力表、高精度流量控制器、手动阀、电动阀、鼓泡器(11)、湿度表(12)、单向逆止阀(13)、气路管道(14)、混气罐(15)、前置高精度露点仪(16)、转子流量计(17)、SF6微水密度传感器安装底座(18)、后置高精度露点仪(19)、气体延长管(20)以及计算机(21)，所述混气罐(15)上设置有接口，分别为第一进气接口、第二进气接口以及出气接口，所述出气接口上连接有φ6气动快速接头，φ6气动快速接头的另一端连接前置高精度露点仪(16)，所述前置高精度露点仪(16)通过φ4气动快速接头与转子流量计(17)连接，所述转子流量计(17)通过φ6气动快速接头与SF6微水密度传感器安装底座(18)连接，所述SF6微水密度传感器安装底座(18)上安装有SF6微水密度传感器，所述后置高精度露点仪(19)通过φ6气动快速接头与SF6微水密度传感器安装底座(18)连接，所述后置高精度露点仪(19)的出气口上连接气体延长管(20)；

所述高纯氮气罐包括第一高纯氮气罐(1)和第二高纯氮气罐(2)，所述高精度压力表包括第一高精度压力表(3)和第二高精度压力表(4)，所述高精度流量控制器包括第一高精度流量控制器(5)和第二高精度流量控制器(6)，所述手动阀包括第一手动阀(7)和第二手动阀(8)，所述电动阀包括有第一电动阀(9)和第二电动阀(10)，所述第一高纯氮气罐(1)通过φ6接口管道连接第一高精度流量控制器(5)，所述第一高精度压力表(3)通过三通阀连接在第一高纯氮气罐(1)和第一高精度流量控制器(5)之间，所述第一高精度流量控制器(5)通过φ6气动快速接头连接第一手动阀(7)，所述第一手动阀(7)通过φ6气动快速接头连接第一电动阀(9)，所述第一电动阀(9)通过气路管道(14)连接在混气罐(15)上的第一进气接口；

所述第二高纯氮气罐(2)通过φ6接口管道连接第二高精度流量控制器(6)，所述第二高精度压力表(4)通过三通阀连接在第二高纯氮气罐(2)和第二高精度流量控制器(6)之间，所述第二高精度流量控制器(6)通过φ6气动快速接头连接第二手动阀(8)，所述第二手动阀(8)通过φ6气动快速接头连接第二电动阀(10)，所述第二电动阀(10)通过φ6气动快速接头连接鼓泡器(11)，所述鼓泡器(11)通过φ6气动快速接头连接湿度表(12)，所述湿度表(12)通过三通阀连接单向逆止阀(13)，所述单向逆止阀(13)通过φ6气动快速接头连接在混气罐(15)上的第二进气口上；

所述SF6微水密度传感器安装底座(18)上安装的SF6微水密度传感器、第一高精度压力表(3)、第二高精度压力表(4)、第一高精度流量控制器(5)、第二高精度流量控制器(6)、湿度表(12)、前置高精度露点仪(16)、后置高精度露点仪(19)分别与计算机通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种SF6微水密度传感器批量校准装置，其特征在于：所述第一高纯氮气罐(1)和第二高纯氮气罐(2)的输出露点值为-58℃的氮气。

3.根据权利要求2所述的一种SF6微水密度传感器批量校准装置，其特征在于：所述第一高纯氮气罐(1)和第二高纯氮气罐(2)上分别设置有出气口，所述出气口分别接入减压阀。

4.根据权利要求1所述的一种SF6微水密度传感器批量校准装置，其特征在于：所述SF6微水密度传感器安装底座(18)设置有5组，每组SF6微水密度传感器安装底座(18)上安装5个SF6微水密度传感器，所述SF6微水密度传感器以串联的方式依次连接。

5.根据权利要求1所述的一种SF6微水密度传感器批量校准装置，其特征在于：所述计算机(21)通过USB转485/TTL工具与待测SF6微水密度传感器之间通信连接。

6.根据权利要求1所述的一种SF6微水密度传感器批量校准装置，其特征在于：所述第一高精度压力表(3)、第二高精度压力表(4)以及湿度表(12)分别通过RS485通信连接计算机(21)。

7.根据权利要求1所述的一种SF6微水密度传感器批量校准装置，其特征在于：所述第一高精度流量控制器(5)、第二高精度流量控制器(6)、前置高精度露点仪(16)以及后置高精度露点仪(19)分别通过导线连接计算机(21)。

8.根据权利要求1所述的一种SF6微水密度传感器批量校准装置，其特征在于：所述气路管道(14)为φ3、φ4和φ6的硅胶管。

Images