[发明专利]GIS设备漏气气室年漏气率速测装置和方法

权利要求书

1.一种GIS设备漏气气室年漏气率速测装置，其特征在于，包括集气罩、进气导管、三通电磁阀、数据变送单元、出口电磁阀和控制电路，集气罩通过进气导管与三通电磁阀输入端相连，三通电磁阀常闭端与数据变送单元入口端连接，三通电磁阀常开端空置，数据变送单元出口端与出口电磁阀输入端相连接，出口电磁阀输出端空置，数据变送单元用于将采样信号转化为控制电路可识别处理的电信号，控制电路连接三通电磁阀和出口电磁阀；

所述的数据变送单元外壳为玻璃材质或透明塑料材质的锯齿状蛇形细管，蛇形细管内部紧贴内壁粘附有电阻丝和铜导线，数据变送单元靠近入口端外部设置有A1接线柱、B1接线柱，数据变送单元靠近出口端外部设置有A2接线柱、B2接线柱，电阻丝两端分别与A1接线柱、A2接线柱相连，铜导线两端分别与B1接线柱、B2接线柱相连，蛇形细管内设置有氯化钠溶液液珠；

所述的数据变送单元连接主电路，所述的主电路包括蓄电池、直流电源、基准电压源、功率开关管S₁和功率开关管S₂，直流电源的正输入端接蓄电池的正极，直流电源的负输入端接蓄电池的负极，基准电压源的正输入端接蓄电池的正极，基准电压源的负输入端接蓄电池的负极，基准电压源的控制端连接控制电路，基准电压源的输出端连接数据变送单元的A2接线柱，数据变送单元的A1接线柱连接蓄电池的负极，B1接线柱或者B2接线柱输出采样信号u₀，三通电磁阀的正极端接蓄电池的正极，三通电磁阀的负极端接功率开关管S₁的漏极，功率开关管S₁的源极接蓄电池的负极，出口电磁阀的正极端接蓄电池的正极，出口电磁阀的负极端接功率开关管S₂的漏极，功率开关管S₂的源极接蓄电池的负极；

所述的控制电路包括控制器、键盘、显示屏、温度传感器、电磁阀驱动电路1和电磁阀驱动电路2，键盘、显示屏、温度传感器、电磁阀驱动电路1、电磁阀驱动电路2和基准电压源控制端均与控制器相连，数据变送单元得到的采样信号u₀直接输入控制器，电磁阀驱动电路1的输出连接功率开关管S₁栅极，电磁阀驱动电路2的输出连接功率开关管S₂栅极。

2.根据权利要求1所述的一种GIS设备漏气气室年漏气率速测装置，其特征在于，所述的集气罩为硅胶材质的漏斗状结构。

3.根据权利要求1所述的一种GIS设备漏气气室年漏气率速测装置，其特征在于，所述的蓄电池为+12V直流电源，用于向装置提供工作电源；直流电源将蓄电池的+12V直流电能转变为+5V低压直流电，作为控制电路的电源；基准电压源将蓄电池的+12V直流电能转变为+3.3V稳定的基准电压，供数据变送单元使用；功率开关管S₁用于控制三通电磁阀线圈得电或失电，功率开关管S₂用于控制出口电磁阀线圈得电或失电。

4.根据权利要求1所述的一种GIS设备漏气气室年漏气率速测装置，其特征在于，所述的控制电路中键盘用于向控制器输入气室内气体总质量M以及测量指令、复位指令，温度传感器用于采集环境温度信息，控制器据此对计算结果年漏气率进行温度补偿处理，电磁阀驱动电路1用于控制功率开关管S₁导通或截止，电磁阀驱动电路2用于控制功率开关管S₂导通或截止，控制器连接基准电压源控制端并改变电压源工作模式，控制器对输入信息进行运算处理，输出漏点的年漏气率，显示屏用于显示输入数据及最终测算结果。

5.一种利用权利要求1-4任一项所述的装置进行GIS设备漏气气室年漏气率速测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)数据变送单元工作时，数据变送单元B1接线柱或者B2接线柱输出采样信号u₀；

2)装置首先自检数据变送单元液珠位置是否在入口端，若u₀不为0，则应输入“复位”指令，此时三通电磁阀及出口电磁阀均得电，液珠两侧均与大气连通，此时将装置微微竖起，则液珠在自重作用下往入口端移动，u₀逐渐减小，控制器检测到u₀等于0时，说明液珠已处于入口端，控制器输出指令使三通电磁阀及出口电磁阀失电，数据变送单元两端均被封闭，液珠固定在入口端，此时将装置水平放置；

3)将集气罩覆盖并粘附于漏气点之上，漏出气体被收集并经进气导管进入三通电磁阀，由于三通电磁阀未得电，气体由三通电磁阀常开端排入大气；输入“测量”指令，控制器使三通电磁阀及出口电磁阀得电，泄漏气体开始由三通电磁阀的常闭端进入数据变送单元，进而推动液珠在蛇形管内运动，与此同时控制器内部计时器开始工作，通过采集t时刻数据变送单元输出信号u₀，温度传感器输出温度信号T₀，并结合键盘输入的气体总质量M，得到年漏气率。