[发明专利]机械指针式SF6密度实时在线监控装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种气体密度检测领域的装置，具体是一种基于霍尔磁元件且具有远传功能的机械指针式SF6密度实时在线监控装置。

背景技术

随着电力系统逐步发展成为以大容量、超高压的电力网络以及各种高电压等级的变电站网络星罗棋布，六氟化硫绝缘的电气产品已广泛应用在电力部门，工矿企业，促进了电力行业的快速发展。保证六氟化硫绝缘的电气产品的可靠安全运行已成为电力部门的重要任务之一。六氟化硫绝缘的电气产品的灭弧介质和绝缘介质是六氟化硫气体，不能发生漏气，若发生漏气，就不能保证六氟化硫绝缘的电气产品可靠安全运行。所以实时在线监控六氟化硫绝缘的电气产品的六氟化硫气体密度是十分必要的。

传统的指针式六氟化硫密度继电器就是随时检测六氟化硫绝缘的电气产品状态的检测仪表，在检测到六氟化硫绝缘的电气产品六氟化硫气体发生漏气或压力不足时能够现场显示密度值，且还具有报警及闭锁功能。指针式六氟化硫密度继电器具有可靠直观等特点，但指针式六氟化硫密度继电器存在不能实时传输六氟化硫密度信号的问题。

为解决实时监控的远传数据问题通常采用的技术是将二套相互独立的测量单元(指针式密度继电器部分与电子压力及温度传感器部分)嵌入同一个SF6气路。但该类技术存在因二套相互独立而且测量原理不同的传感器嵌入同一个SF6气路易造成SF6气体泄漏的风险；并因测量原理不同的二套相互独立传感器极易造成测量结果不一致(远传信号值与现场显示值的不一致)从而造成监控系统误判的故障。

中国专利文献号CN202084170U，公开日2011-12-21，公开了一种“非接触式SF6密度继电器信号传输模块”，涉及一种气体密度继电器检测装置，包括至少一个控制终端，密度继电器检验仪、无线传输单元、信号接收模块，控制终端包括有开关量检测单元、微处理器、射频模块，开关量检测单元采集开关状态信号，射频模块用于传输开关状态信号；信号接收模块接收开关状态信号，该技术采用霍尔直流电流传感器准确判断继电器开关状态；通过射频技术实现远距离继电器状态传输和远距离触点状态输出。但该技术只能非接触式检测开关量信号，不能检测连续SF6密度模拟信号。

中国专利文献号CN101750102，公开日2010-06-23，记载了一种“磁电旋转编码器以及磁电式的旋转角度测量方法”，该装置包括磁电感应单元、旋转磁铁以及外接微处理器。磁电感应单元设置在控制对象上，用于根据控制对象表面上的磁场变化产生一个电压，并根据电压计算出表示控制对象角度信息的编码值。旋转磁铁无接触式地安装在磁电感应单元的上方，且旋转磁铁的轴心位置固定不变。外接微处理器与磁电感应单元相连，用于读取磁电感应单元计算出的编码值，并输出控制信号。但该技术直接测量磁电感应单元根据磁场变化产生的一个微弱电压，并根据电压计算出表示控制对象角度信息的编码值，容易受到外界信号干扰导致检测结果误差较大。

综上所述，现阶段急需解决检测装置由于其测试原理不同，使得SF6密度远传信号值与现场显示值时常发生不一致的问题。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种机械指针式SF6密度实时在线监控装置，采用非接触式磁角度编码器直接检测指针偏转角度获得SF6密度实时信号的技术，无需在SF6气路中再安装压力及温度传感器，可减少SF6发生漏气的风险。本发明可解决因采用测量原理不同的二套相互独立传感器造成的测量结果不一致，导致SF6密度远传信号值与现场显示值的不一致问题，以及指针式六氟化硫密度继电器因无远距离传输SF6密度信号的功能而不能实时监控问题。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：机械指针检测机构、设置于机械指针检测机构的指针顶部的强度在±45mT至±75mT范围内直径为6mm的径向磁场、设置于机械指针检测机构的刻度盘和指针之间且能够自动对中的非接触式磁角度编码模块、与非接触式磁角度编码模块相连的数字信号处理单元，其中：非接触式磁角度编码模块通过检测机械指针检测机构的指针以轴芯为中心的旋转径向磁场变化量，并输出传感器坐标矩阵至数字信号处理单元，数字信号处理单元对绝对值角度编码值进行数字平均值处理以消除外部信号干扰对测量的影响并经数字信号处理单元数模转换和放大处理后以4-20mA的模拟信号形式输出。