[实用新型]中高压开关设备运动端部件机械特性测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种中高压开关设备运动端部件机械特性测量仪。主要适用于电力行业中高压输变电领域大负荷开关(断路器)机械特性的在线或离线监测。

背景技术

现有技术中，主要采用两种方式实现中高压开关设备运动部件机械特性测量。一是使用光栅尺位移传感器，利用莫尔条纹形成原理，通过遮光面积变化来进行数据采集，而后使用数据处理单元来进行后续处理。使用这种方式，优点是数据采集精度可以达到很高水平(um级)，缺点是光栅尺位移传感器成本昂贵，对使用环境要求较高，工作环境中的湿度、温度和清洁度都影响数据准确性，同时需要很高的安装精度。二是采用拉杆式滑动电阻器作为数据采集接口。单位时间内拉杆部件的位置变化引起滑动电阻器的电阻值变化，来达到测量速度和位移的目的。使用这种方案，优点是造价低廉，缺点是需要较高的安装精度，滑动电阻器机械寿命短，所以这个方案整体使用寿命受到限制。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种中高压开关设备运动端部件机械特性测量仪，是一种在各种环境与工况下能稳定工作的高精度长寿命的中高压开关机械特性监测装置。

本实用新型采用的技术方案：一种中高压开关设备运动端机械特性测量仪由光栅传感器组件、微机处理单元、网络传输单元组成；光栅传感器组件由光栅部件(1)和光栅传感器(2)构成，光栅部件(1)固定在中高压开关设备运动端(3)，且与中高压开关设备运动端(3)平行，光栅传感器(2)固定在中高压开关设备的支架或壳体上，并使光栅传感器(2)与光栅部件(1)相对应；光栅传感器(2)的信号输出端与微机处理单元的信号输入端连接，微机处理单元的信号输出端与网络传输单元的信号输入端连接。

所述光栅部件(1)为透射式光栅尺，光栅传感器(2)的发光元件和感光元件分别位于透射式光栅尺的两侧。

所述光栅部件(1)为反射式光栅尺，光栅传感器(2)的发光元和感光元件位于反射式光栅尺的同侧。

所述光栅传感器(2)通过支架(4)固定在中高压开关设备的支架或壳体上。

本实用新型采用非接触式光栅传感器，不会由于磨损、污染、干扰等外部原因引起装置的测量精度与准度产生误差，装置的工作寿命得到保障。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图，

图2为本实用新型透光光栅传感器组件的原理图，

图3为本实用新型反射光光栅传感器组件的原理图。

具体实施方式：

结合附图1、2描述本实用新型的第一种实施例。

一种中高压开关设备运动端机械特性测量仪由光栅传感器组件、微机处理单元、网络传输单元组成；光栅传感器组件由透射式光栅尺1和光栅传感器2构成，透射式光栅尺1固定在中高压开关设备运动端3，且与中高压开关设备运动端3平行，光栅传感器2通过支架4固定在中高压开关设备的支架或壳体上，并使光栅传感器2的发光元件和感光元件位于透射式光栅尺的两侧；光栅传感器2的信号输出端与微机处理单元的信号输入端连接，微机处理单元的信号输出端与网络传输单元的信号输入端连接。

微机处理单元、网络传输单元可以安装在中高压开关设备壳体上或专门的控制箱内，与光栅传感器通过电缆连接。

工作原理：启动光栅传感器2的发光元件，当开关运动端静止时，与开关运动端连接的光栅部件同时静止，感光元件接收到稳定不变的光信号，内部电压维持恒定。开关动作时，通过光栅部件的光信号量发生变化，感光元件接收到光量变化，电气特性发生变化，产生感应电能，此电信号放大整理后，在输出端口输出信号，提供给微机处理单元进行计算，统计，分析处理，而后将数据以坐标曲线形式显示，同时根据使用的运行环境，将数据通过网络传输单元发送到主机集中处理与存储。网络处理单元，根据环境条件不同，使用无线射频传输、红外无线传输、光纤传输或金属双绞线传输，以确保数据准确实时。

本实用新型使用光栅部件的遮蔽开放特性来进行运动时间间隙测量，统计光栅栅格通过数量，根据光栅栅格间距，来计算机械特性中各项技术数据，实现中高压开关设备运动端部件机械特性测量的目标。

结合附图1、3描述本实用新型的第二种实施例。基本结构与工作原理与第一种实施例相同，不同之处是光栅部件1为反射式光栅尺，光栅传感器2的发光元和感光元件位于反射式光栅尺的同侧。