一種單晶硅壓阻式在線油位檢測儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油位檢測儀，尤其是涉及一種單晶硅壓阻式在線油位檢測儀。
【背景技術】
[0002]直流特高壓、超高壓輸電工程在我國得到了廣泛的應用，直流輸電工程輸送容量大，距離遠，具有優(yōu)良的調節(jié)性能，是實現大電網互聯以及能源通道的關鍵技術。換流變壓器是直流輸電工程核心設備之一，為換流設備提供穩(wěn)定的換相電源，對直流輸電的穩(wěn)定性起到至關重要的作用，換流變壓器一般采用單相雙繞組型式，一座常規(guī)的+_500kV換流站設計需要12臺，+/_800kV特高壓換流站則高達24臺，單臺換流變容量達到297.5MVA(ex:TCH146DR/ABB)，絕緣介質采用油絕緣，單臺油量達到106800L，換流變壓器運行環(huán)境復雜，短路阻抗大，同時承受交直流電壓應力，運行中存在特征諧波和非特征諧波電流。換流變油位監(jiān)視一般采用機械式油位計，安裝于油枕側方，此外通過換流變端子箱將油位信號上傳至控制室監(jiān)控后臺。換流變高度達6米左右，此外由于高度阻擋，實際運行中對于油位計位置觀測較為困難，同時，后臺上傳的油位信號可能由于二次回路故障導致數據錯誤，無法正確監(jiān)視換流變油位。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種單晶硅壓阻式在線油位檢測儀，具有快遞準確檢測、結構簡單、可靠性強、成本低、安裝方便等優(yōu)點。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0005]一種單晶硅壓阻式在線油位檢測儀包括依次連接的測量電路、信號處理電路和顯示器，所述測量電路為由四個單晶硅壓阻式傳感器和電源構成的電橋測量電路，所述單晶硅壓阻式傳感器安裝于換流變壓器的油箱底部放油閥位置，獲得放油閥位置的壓力信號，通過信號處理電路進行放大、溫度補償、模數轉換和標度變換后得到油面的高度。
[0006]所述單晶硅壓阻式傳感器為P型單晶硅壓阻式傳感器。
[0007]所述信號處理電路包括依次連接的前置放大電路、溫度補償電路、模數轉換電路和處理器，所述前置放大電路連接測量電路，所述處理器連接顯示器。
[0008]所述溫度補償電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、調零電阻、補償電阻和二極管，所述第一電阻、第二電阻、第四電阻、第三電阻、調零電阻和第一電阻依次連接后形成閉環(huán)，所述補償電阻與第二電阻并聯，所述二極管的陰極連接第一電阻與第二電阻的接點，所述調零電阻與第三電阻的接點、第二電阻與第四電阻的接點為電壓輸入端，并連接前置放大電路，所述二極管的陽極、第三電阻與第四電阻的接點為電壓輸出端，并連接模數轉換電路。
[0009]還包括連接顯示器的無線發(fā)射器，所述無線發(fā)射器通過無線網絡連接遠程監(jiān)控平臺。
[0010]還包括連接顯示器的聲光報警器。
[0011]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0012]I)克服了機械師油位計觀察困難和存在二次回路故障的缺陷，可以對運行中的換流變壓器實際絕緣油位進行快速準確的檢測，對換流變故障在線診斷提供了可靠的參數。
[0013]2)P型單晶硅壓阻式傳感器測量精度較高，同時溫度補償電路克服了溫度引起的零漂誤差，保證測量數據的精準，可靠性強。
[0014]3)結構簡單，成本低，安裝便捷。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明整體結構示意圖；
[0016]圖2為P型單晶硅壓阻式傳感器結構示意圖；
[0017]圖3為電橋測量電路示意圖；
[0018]圖4為溫度補償電路示意圖。
[0019]圖中:1、電橋測量電路，2、信號處理電路，3、顯示器，4、無線發(fā)射器，5、遠程監(jiān)控平臺，6、聲光報警器，7、P型單晶硅條，8、內引線，9、焊接電極，10、外引線，11、殼體，21、前置放大電路，22、溫度補償電路，23、模數轉換電路，24、處理器，R1、第一電阻，R2、第二電阻，R3、第三電阻，R4、第四電阻，Rs、調零電阻，Rp、補償電阻，VD、二極管，E、電源，U。、測量電路輸出的壓力信號，U1、前置放大電路輸出的壓力信號，U、溫度補償電路輸出的壓力信號。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。本實施例以本發(fā)明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0021]如圖1所示，一種單晶硅壓阻式在線油位檢測儀包括依次連接的測量電路、信號處理電路2、顯示器3、無線發(fā)射器4和聲光報警器6，如圖3所示，測量電路為由四個單晶硅壓阻式傳感器和電源E構成的電橋測量電路1，單晶硅壓阻式傳感器安裝于換流變壓器的油箱底部放油閥位置，獲得放油閥位置的壓力信號，即測量電路輸出的壓力信號Utl，通過信號處理電路2進行放大、溫度補償、模數轉換和標度變換后得到油面的高度，在顯示器3中顯示油面高度，無線發(fā)射器4連接顯示器3，并通過無線網絡連接遠程監(jiān)控平臺5，進行數據的傳送，聲光報警器6連接顯示器3可進行報警。
[0022]其中，單晶硅壓阻式傳感器為測量精度較高的P型單晶硅壓阻式傳感器，如圖2所示，P型單晶硅壓阻式傳感器包括殼體11以及設于殼體11內的P型單晶硅條7、兩條內引線8、兩個焊接電極9和兩條外引線10，P型單晶硅條7端部、內引線8、焊接電極9和外引線10依次連接。
[0023]信號處理電路2包括依次連接的前置放大電路21、溫度補償電路22、模數轉換電路23和處理器24，前置放大電路21連接電橋測量電路1，處理器24連接顯示器3。
[0024]如圖4所示，溫度補償電路22包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、調零電阻Rs、補償電阻和二極管VD，第一電阻R1、第二電阻R2、第四電阻R4、第三電阻R3、調零電阻Rs和第一電阻Rl依次連接后形成閉環(huán)，補償電阻與第二電阻R2并聯，二極管VD的陰極連接第一電阻Rl與第二電阻R2的接點，調零電阻Rs與第三電阻R3的接點、第二電阻R2與第四電阻R4的接點為電壓輸入端，并連接前置放大電路21，前置放大電路輸出的壓力信號U1輸入溫度補償電路22，二極管VD的陽極、第三電阻R3與第四電阻R4的接點為電壓輸出端，并連接模數轉換電路23，溫度補償電路輸出的壓力信號U輸入模數轉換電路23。
[0025]處理器24獲得放大、溫度補償、數模轉換后的壓力信號，計算獲得壓強p，進而通過公式P= P gh，得到放油閥部位與油面的高度h，P為液體密度，g為重力加速度，從而計算出換流變壓器的油面位置。
【主權項】
1.一種單晶硅壓阻式在線油位檢測儀，包括依次連接的測量電路、信號處理電路和顯示器，其特征在于，所述測量電路為由四個單晶硅壓阻式傳感器和電源構成的電橋測量電路，所述單晶硅壓阻式傳感器安裝于換流變壓器的油箱底部放油閥位置，獲得放油閥位置的壓力信號，通過信號處理電路進行放大、溫度補償、模數轉換和標度變換后得到油面的高度。2.根據權利要求1所述的一種單晶硅壓阻式在線油位檢測儀，其特征在于，所述單晶硅壓阻式傳感器為P型單晶硅壓阻式傳感器。3.根據權利要求1所述的一種單晶硅壓阻式在線油位檢測儀，其特征在于，所述信號處理電路包括依次連接的前置放大電路、溫度補償電路、模數轉換電路和處理器，所述前置放大電路連接測量電路，所述處理器連接顯示器。4.根據權利要求1所述的一種單晶硅壓阻式在線油位檢測儀，其特征在于，所述溫度補償電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、調零電阻、補償電阻和二極管，所述第一電阻、第二電阻、第四電阻、第三電阻、調零電阻和第一電阻依次連接后形成閉環(huán)，所述補償電阻與第二電阻并聯，所述二極管的陰極連接第一電阻與第二電阻的接點，所述調零電阻與第三電阻的接點、第二電阻與第四電阻的接點為電壓輸入端，并連接前置放大電路，所述二極管的陽極、第三電阻與第四電阻的接點為電壓輸出端，并連接模數轉換電路。5.根據權利要求1所述的一種單晶硅壓阻式在線油位檢測儀，其特征在于，還包括連接顯示器的無線發(fā)射器，所述無線發(fā)射器通過無線網絡連接遠程監(jiān)控平臺。6.根據權利要求1所述的一種單晶硅壓阻式在線油位檢測儀，其特征在于，還包括連接顯示器的聲光報警器。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種單晶硅壓阻式在線油位檢測儀，包括依次連接的測量電路、信號處理電路和顯示器，所述測量電路為由四個單晶硅壓阻式傳感器和電源構成的電橋測量電路，所述單晶硅壓阻式傳感器安裝于換流變壓器的油箱底部放油閥位置，獲得放油閥位置的壓力信號，通過信號處理電路進行放大、溫度補償、模數轉換和標度變換后得到油面的高度。與現有技術相比，本發(fā)明具有快遞準確檢測、結構簡單、可靠性強、成本低、安裝方便等優(yōu)點。
【IPC分類】G01F23/18
【公開號】CN104913829
【申請?zhí)枴緾N201510395574
【發(fā)明人】熊傳廣, 劉志龍, 蘇豐, 龔俊, 高軍, 劉斯佳, 刁冠勛
【申請人】國網上海市電力公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年7月7日