CN111446118B - 具有仿真校验功能的气体密度继电器及其仿真校验方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了具有仿真校验功能的气体密度继电器及其仿真校验方法，气体密度继电器包括气体密度继电器本体、仿真参比信号单元、仿真校验信号单元、驱使接点动作机构和智控单元。智控单元根据仿真参比信号单元对仿真校验信号单元产生的仿真校验信号的校验，获取监控部分的当前工作状态，可定量准确监测出气体密度继电器的精度；通过设置驱使接点动作机构，使气体密度继电器本体发生警、和/或闭锁接点动作，以确保气体密度继电器本体的接点执行机构以及接点本身都是正常的。本申请用于对气体绝缘或灭弧的电气设备气体密度进行监测的同时，还完成对气体密度继电器的在线仿真或虚拟校验，提高了工作效率，降低了运行维护成本，保障了电网安全运行。

Description

具有仿真校验功能的气体密度继电器及其仿真校验方法
技术领域
本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种应用在高压、中压电气设备上的具有仿真校验功能的气体密度继电器及其仿真校验方法。
背景技术
目前，SF6(六氟化硫)电气设备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。近年来，随着经济高速发展，我国电力***容量急剧扩大，SF6电气设备用量越来越多。SF6气体在高压电气设备中的作用是灭弧和绝缘，高压电气设备内SF6气体的密度降低和微水含量如果超标将严重影响SF6高压电气设备的安全运行：SF6气体密度降低至一定程度将导致绝缘和灭弧性能的丧失。
对电气设备上的气体密度继电器进行定期检验，是防患于未然，保障电气设备安全可靠运行的必要措施，《电力预防性试验规程》和《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》都要求要定期地对气体密度继电器进行校验。从实际运行情况来看，对气体密度继电器进行定期校验是保障电力设备安全、可靠运行的必要手段之一。然而，现有技术中，对气体密度在线监测装置或远传密度继电器进行校验或检验，需要大量的人力和物力。
因此，开发一种具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置，应用在基于泛在电力物联网的气体密度监测***中，完成气体密度继电器的在线仿真或虚拟自检和校验，进而实现气体密度继电器的智能诊断，实现免维护，是非常有必要的。
发明内容
本发明提供一种高压或中压电气设备用的、具有仿真校验功能的气体密度继电器(气体密度监测装置)及其仿真校验方法，用于对气体绝缘或灭弧的电气设备气体密度进行监测的同时，还完成对气体密度继电器的在线仿真自检和校验，提高效率，无需维护，降低运行维护成本，保障电网的安全运行。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本申请第一个方面公开了具有仿真校验功能的气体密度继电器，包括：气体密度继电器本体、仿真参比信号单元、仿真校验信号单元、驱使接点动作机构和智控单元；其中，
所述气体密度继电器本体包括：壳体，以及设于壳体内的压力检测元件、温度补偿元件、信号发生器和信号动作机构；
所述驱使接点动作机构，被配置为触发信号发生器，使气体密度继电器本体发生报警、和/或闭锁接点信号动作；
所述智控单元，分别与所述仿真参比信号单元、所述仿真校验信号单元和驱使接点动作机构相连接，被配置为接收所述仿真参比信号单元、所述仿真校验信号单元采集的数据和/或信号，完成所述驱使接点动作机构的控制，并监测所述气体密度继电器本体发生接点信号动作；
所述仿真参比信号单元，被配置为监测气体密度继电器本体内的压力变化值、或温度变化值、或气体密度变化值；所述仿真校验信号单元，被配置为检测所述气体密度继电器本体内因压力变化、或温度变化、或气体密度变化而产生形变的部件的形变量、产生位移的部件的位移量中的一种或多种；所述智控单元判断所述气体密度继电器本体内的压力变化、或温度变化、或气体密度变化时产生形变的部件的形变量、和/或产生位移的部件的位移量与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内；或者，
所述仿真参比信号单元，被配置为采集气体密度继电器本体内的压力值、或温度值、或气体密度值；所述仿真校验信号单元，被配置为检测所述气体密度继电器本体内因压力变化、或温度变化、或气体密度变化而产生形变的部件的形变状态、产生位移的部件的位置中的一种或多种；所述智控单元判断所述气体密度继电器本体内对应设定的压力值、或温度值、或气体密度值，产生形变的部件的形变状态、和/或产生位移的部件的位置与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内；或者，
所述仿真校验信号单元，被配置为在气体密度继电器本体内的压力、温度、气体密度中的任意一种或多种发生变化时输出仿真校验信号；所述仿真参比信号单元，被配置为监测仿真校验信号输出时的气体密度继电器本体上的压力值、温度值、气体密度值中的一种或多种；所述智控单元判断所述压力值、和/或温度值、和/或气体密度值与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内。
其中，所述仿真校验信号单元，被配置为在气体密度继电器本体内的压力、温度、气体密度中的任意一种或多种发生变化、并达到其对应的设定值时输出仿真校验信号；所述仿真参比信号单元，被配置为监测仿真校验信号输出时的气体密度继电器本体上实际的压力值、温度值、气体密度值中的一种或多种；所述智控单元判断所述实际的压力值、和/或温度值、和/或气体密度值与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内。
在一种优选实施例中，所述气体密度继电器包括使用终端和与所述使用终端通讯的后台，所述气体密度继电器本体、仿真参比信号单元、仿真校验信号单元、驱使接点动作机构位于所述使用终端，所述智控单元可以是全部位于使用终端，或者也可以是部分位于使用终端、部分位于后台。
例如，所述智控单元的数据采集模块位于使用终端，所述智控单元的判断模块位于后台；
其中，所述数据采集模块用于接收所述仿真参比信号单元、所述仿真校验信号单元采集的数据和/或信号，监测所述气体密度继电器本体发生接点信号动作或信号变化；
其中，所述判断模块用于判断A)-C)中的任意一种或多种：
A)判断所述气体密度继电器本体内的压力变化、或温度变化、或气体密度变化时产生形变的部件的形变量、和/或产生位移的部件的位移量与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内；
B)判断所述气体密度继电器本体内对应设定的压力值、或温度值、或气体密度值，产生形变的部件的形变状态、和/或产生位移的部件的位置与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内；
C)判断所述仿真参比信号单元输出仿真校验信号时的气体密度继电器本体上的所述压力值、和/或温度值、和/或气体密度值与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内。
本申请第二个方面公开了具有仿真校验功能的气体密度监测装置，包括：气体密度继电器本体、仿真参比信号单元、仿真校验信号单元、驱使接点动作机构和智控单元；其中，
所述气体密度继电器本体包括：壳体，以及设于壳体内的压力检测元件、温度补偿元件、信号发生器和信号动作机构；
所述驱使接点动作机构，被配置为触发信号发生器，使气体密度继电器本体发生报警、和/或闭锁接点信号动作；
所述智控单元，分别与所述仿真参比信号单元、所述仿真校验信号单元和驱使接点动作机构相连接，被配置为接收所述仿真参比信号单元、所述仿真校验信号单元采集的数据和/或信号，完成所述驱使接点动作机构的控制，并监测所述气体密度继电器本体发生接点信号动作；
所述仿真参比信号单元，被配置为监测气体密度继电器本体内的压力变化值、或温度变化值、或气体密度变化值；所述仿真校验信号单元，被配置为检测所述气体密度继电器本体内因压力变化、或温度变化、或气体密度变化而产生形变的部件的形变量、产生位移的部件的位移量中的一种或多种；所述智控单元判断所述气体密度继电器本体内的压力变化、或温度变化、或气体密度变化时产生形变的部件的形变量、和/或产生位移的部件的位移量与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内；或者，
所述仿真参比信号单元，被配置为采集气体密度继电器本体内的压力值、或温度值、或气体密度值；所述仿真校验信号单元，被配置为检测所述气体密度继电器本体内因压力变化、或温度变化、或气体密度变化而产生形变的部件的形变状态、产生位移的部件的位置中的一种或多种；所述智控单元判断所述气体密度继电器本体内对应设定的压力值、或温度值、或气体密度值，产生形变的部件的形变状态、和/或产生位移的部件的位置与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内；或者，
所述仿真校验信号单元，被配置为在气体密度继电器本体内的压力、温度、气体密度中的任意一种或多种发生变化时输出仿真校验信号；所述仿真参比信号单元，被配置为监测仿真校验信号输出时的气体密度继电器本体上的压力值、温度值、气体密度值中的一种或多种；所述智控单元判断所述压力值、和/或温度值、和/或气体密度值与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内。
其中，所述仿真校验信号单元，被配置为在气体密度继电器本体内的压力、温度、气体密度中的任意一种或多种发生变化、并达到其对应的设定值时输出仿真校验信号；所述仿真参比信号单元，被配置为监测仿真校验信号输出时的气体密度继电器本体上实际的压力值、温度值、气体密度值中的一种或多种；所述智控单元判断所述实际的压力值、和/或温度值、和/或气体密度值与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内。
优选地，所述仿真校验信号单元包括至少一个诊断传感器，所述诊断传感器设置在所述气体密度继电器本体的壳体内，所述仿真校验信号单元被配置为通过诊断传感器检测所述气体密度继电器本体内因压力变化、或温度变化、或气体密度变化而产生形变的部件的形变状态、形变量，产生位移的部件的位置、位移量中的任意一种或多种。
更优选地，所述诊断传感器设置在压力检测元件上；或者，
所述诊断传感器设置在温度补偿元件上；或者，
所述诊断传感器设置在信号动作机构；或者，
所述诊断传感器有两个，其中一个设置在压力检测元件上，另一个设置在温度补偿元件上。
更优选地，所述诊断传感器包括位移传感器、磁力传感器、重力传感器、压力传感器、形变量传感器、测距传感器、光电传感器、角度传感器、超声波传感器、红外传感器、形变片传感器、摄像机中的一种或多种。
优选地，所述仿真校验信号单元包括仿真信号器，所述仿真信号器设置在所述气体密度继电器本体的壳体内，所述仿真校验信号单元被配置为在压力检测元件所监测的气体压力发生变化时、和/或在压力检测元件和温度补偿元件所监测的气体密度发生变化时、和/或在温度补偿元件所监测的气体温度发生变化时，通过触发仿真信号器的接点动作或信号变化输出仿真校验信号。
更优选地，所述仿真信号器包括微动开关、电接点、水银开关、光电开关、舌簧开关、接近开关、电子开关、光电传感器、可变电阻、电压或电流测量器中的一种或多种。
更优选地，所述仿真校验信号单元产生的仿真校验信号包括开关量信号、数字量信号、模拟量信号中的一种。
优选地，所述信号发生器包括微动开关或磁助式电接点，所述气体密度继电器本体通过所述信号发生器输出报警、和/或闭锁接点信号；所述压力检测元件包括内部充有密封气体的巴登管或波纹管；所述温度补偿元件采用温度补偿片或壳体内封闭的气体。
优选地，所述仿真参比信号单元包括气体密度检测传感器，所述气体密度检测传感器与所述气体密度继电器本体相连通；和/或，
所述仿真参比信号单元包括压力传感器，所述压力传感器与所述气体密度继电器本体的气路相连通；和/或，
所述仿真参比信号单元包括温度传感器，所述温度传感器安装于所述气体密度继电器本体的气路上或气路外，或安装于所述气体密度继电器本体内，或安装于所述气体密度继电器本体外。
更优选地，所述气体密度检测传感器包括至少一个压力传感器和至少一个温度传感器；或者，采用由压力传感器和温度传感器组成的气体密度变送器；或者，采用石英音叉技术的密度检测传感器。
更优选地，所述压力传感器包括相对压力传感器，和/或绝对压力传感器。
优选地，所述预设标准值可以是预先存储的数值，或者也可以是由仿真参比信号单元输出的数值作为预设标准值；例如，所述仿真参比信号单元包括仿真参比信号器，所述仿真校验信号单元包括仿真信号器，所述智控单元判断仿真参比信号器和仿真信号器各自的接点发生动作或信号变化时的温度差值、和/或压力差值、和/或密度差值是否在预设阈值内。
在一种优选实施例中，所述仿真参比信号单元包括仿真参比信号器，还包括第二压力检测元件和第二温度补偿元件，所述仿真参比信号单元被配置为监测气体密度继电器本体内的气体密度变化，并在达到标准的设定密度值时，仿真参比信号器输出标准的设定密度值信号。
在一种优选实施例中，所述仿真参比信号单元包括仿真参比信号器，还包括第二压力检测元件，所述仿真参比信号单元被配置为监测气体密度继电器本体内的压力变化，并在达到标准的设定压力值时，仿真参比信号器输出标准的设定压力值信号。
在一种优选实施例中，所述仿真参比信号单元包括仿真参比信号器，还包括第二温度补偿元件，所述仿真参比信号单元被配置为监测气体密度继电器本体内的温度变化，并在达到标准的设定温度值时，仿真参比信号器输出标准的设定温度值信号。
更优选地，所述标准的设定密度值信号，其信号值为标准的设定密度值，标准的设定密度值为预设所述仿真校验信号单元应当产生仿真校验信号时所对应的气体密度值。换言之：所述标准的设定密度值就是所述仿真校验信号单元应当产生仿真校验信号时的密度值，该密度值是根据相应的气体密度继电器仿真校验要求而事先设定好的，即，在理想状态下，气体密度值达到标准的设定密度值时，所述仿真校验信号单元就应当产生仿真校验信号。
更优选地，所述标准的设定压力值信号，其信号值为标准的设定压力值，标准的设定压力值为预设所述仿真校验信号单元应当产生仿真校验信号时所对应的压力值。换言之：所述的标准的设定压力值就是所述仿真校验信号单元应当产生仿真校验信号时的压力值，该压力值是根据相应的气体密度继电器仿真校验要求而事先设定好的，即，在理想状态下，气体压力值达到标准的设定压力值时，所述仿真校验信号单元就应当产生仿真校验信号。
更优选地，所述标准的设定温度值信号，其信号值为标准的设定温度值，标准的设定温度值为预设所述仿真校验信号单元应当产生仿真校验信号时所对应的温度值。换言之：所述的标准的设定温度值就是所述仿真校验信号单元应当产生仿真校验信号时的温度值，该温度值是根据相应的气体密度继电器仿真校验要求而事先设定好的，即，在理想状态下，气体温度值达到标准的设定温度值时，所述仿真校验信号单元就应当产生仿真校验信号。
更优选地，所述仿真参比信号器包括微动开关、电接点、水银开关、光电开关、舌簧开关、接近开关、电子开关、光电传感器、可变电阻、电压或电流测量器中的一种或多种。
本申请一种优选实施例中，本申请的仿真参比信号单元可以同时含有压力传感器、和/或温度传感器、以及仿真参比信号器、第二压力检测元件和/或第二温度补偿元件。
本申请一种优选实施例中，所述仿真参比信号单元可以是仅含有仿真参比信号器、第二压力检测元件和/或第二温度补偿元件；所述仿真参比信号单元被配置为通过仿真参比信号器输出两个标准的设定值：输出第一仿真参比信号时的第一标准的设定值和输出第二仿真参比信号时的第二标准的设定值，同时，设定的仿真校验信号值，为预先设定的仿真校验信号输出时所对应的温度值、或压力值、或气体密度值，设定的仿真校验信号值位于第一标准的设定值和第二标准的设定值之间；当仿真校验信号单元实际输出的仿真校验信号、以及仿真参比信号单元输出的第一仿真参比信号、第二仿真参比信号按照预设顺序输出，则判断仿真校验信号单元实际输出仿真校验信号时的压力值、和/或温度值、和/或气体密度值与其对应的预设标准值之间的差值在预设阈值内。
更优选地，所述仿真参比信号单元被配置为通过仿真参比信号器输出两个标准的设定密度值信号：第一标准的设定密度值信号、第二标准的设定密度值信号；第一标准的设定密度值信号，其信号值为与其对应的设定的仿真校验信号值的上公差要求值；第二标准的设定密度值信号，其信号值为与其对应的设定的仿真校验信号值的下公差要求值；当仿真校验信号单元实际输出的仿真校验信号、以及仿真参比信号单元输出的第一标准的设定密度值信号、第二标准的设定密度值信号按照预设顺序输出，则判断仿真校验信号单元实际输出仿真校验信号时的气体密度值与其对应的预设标准值之间的差值在预设阈值内。
优选地，所述驱使接点动作机构为温度调节机构，所述温度调节机构为加热元件；或者，
所述温度调节机构包括加热元件、保温件、温度控制器、温度检测器、温度调节机构外壳；或者，
所述温度调节机构包括加热元件和温度控制器；或者，
所述温度调节机构包括加热元件、加热功率调节器和温度控制器；或者，
所述温度调节机构包括加热元件、制冷元件、功率调节器和温度控制器；或者，
所述温度调节机构包括加热元件、加热功率调节器和恒温控制器；或者，
所述温度调节机构包括加热元件、温度控制器、温度检测器；或者，
所述温度调节机构为微型恒温箱。
更优选地，所述加热元件靠近所述温度补偿元件设置。
更优选地，所述加热元件的数量为至少一个，所述加热元件包括硅橡胶加热器、电阻丝、电热带、电热棒、热风机、红外线加热器件、半导体中的一种。
更优选地，所述温度控制器，连接所述加热元件，用于控制加热元件的加热温度，所述温度控制器包括PID控制器、PID与模糊控制相组合的控制器、变频控制器、PLC控制器中的一种。
优选地，所述驱使接点动作机构为压力调节机构，所述压力调节机构为一端开口的腔体，所述腔体的另一端连通所述气体密度继电器本体的壳体的内部气室；所述腔体内有活塞，所述活塞的一端连接有一个调节杆，所述调节杆的外端连接驱动部件，所述活塞的另一端伸入所述开口内，且与所述腔体的内壁密封接触，所述驱动部件驱动所述调节杆进而带动所述活塞在所述腔体内移动；或者，
所述压力调节机构为一密闭气室，所述密闭气室连通所述气体密度继电器本体的壳体的内部气室，所述密闭气室的内部设有活塞，所述活塞与所述密闭气室的内壁密封接触，所述密闭气室的外面设有驱动部件，所述驱动部件通过电磁力推动所述活塞在所述腔体内移动；或者，
所述压力调节机构为一端连接驱动部件的气囊，所述气囊在所述驱动部件的驱动下发生体积变化，所述气囊连通所述气体密度继电器本体的壳体的内部气室；或者，
所述压力调节机构为波纹管，所述波纹管的一端连通所述气体密度继电器本体的壳体的内部气室，所述波纹管的另一端在驱动部件的驱动下伸缩。
优选地，所述驱使接点动作机构包括施力机构和运动机构，所述施力机构包括驱动部件和由驱动部件驱动的传力件，所述运动机构包括推杆，所述推杆在施力机构的驱动下运动，对气体密度继电器本体施加作用力，直接或间接地使信号动作机构发生位移，以触发信号发生器产生报警、和/或闭锁接点信号动作。
更优选地，所述传力件包括凸轮、连接杆、弹簧、金属件、非金属件、伸缩件、非伸缩件中的一种。
上述的驱动部件包括磁力、重力、电机、电动推杆电机、步进电机、往复运动机构、卡诺循环机构、空压机、压缩机、放气阀、造压泵、增压泵、增压阀、电动气泵、电磁气泵、气动元件、磁耦合推力机构、加热产生推力机构、电加热产生推力机构、化学反应产生推力机构中的一种。
优选地，所述气体密度继电器或气体密度监测装置还包括：在线校验接点信号采样单元，在线校验接点信号采样单元分别与所述气体密度继电器本体的信号发生器和智控单元相连接，被配置为采样所述气体密度继电器本体的报警、和/或闭锁接点信号。
更优选地，所述在线校验接点信号采样单元包括隔离采样元件，所述隔离采样元件由驱使接点动作机构、或智控单元控制；在非校验状态时，所述在线校验接点信号采样单元通过隔离采样元件与气体密度继电器本体的接点信号在电路上相对隔离；在校验状态时，所述在线校验接点信号采样单元通过隔离采样元件切断气体密度继电器本体的接点信号控制回路，将所述气体密度继电器本体的接点与所述智控单元相连接；其中，隔离采样元件包括行程开关、微动开关、按钮、电动开关、位移开关、电磁继电器、光耦、可控硅中的一种。
进一步地，所述在线校验接点信号采样单元包括第一连接电路和第二连接电路，所述第一连接电路连接所述气体密度继电器本体的接点与接点信号控制回路，所述第二连接电路连接所述气体密度继电器本体的接点与所述智控单元；在非校验状态下，所述第二连接电路断开，所述第一连接电路闭合；在校验状态下，所述在线校验接点信号采样单元切断所述第一连接电路，连通所述第二连接电路，将所述气体密度继电器本体的接点与所述智控单元相连接。
更优选地，所述气体密度继电器或气体密度监测装置还包括：多通接头，所述气体密度继电器本体、所述仿真参比信号单元、所述在线校验接点信号采样单元、所述智控单元中的一个或多个设置在所述多通接头上。
优选地，所述智控单元的控制通过现场控制，和/或通过后台控制。
优选地，所述智控单元获取所述仿真参比信号单元采集的气体密度值；或者，所述智控单元获取所述仿真参比信号单元采集的压力值和温度值，完成所述气体密度继电器对所监测的电气设备的气体密度的在线监测。
优选地，所述智控单元基于微处理器的嵌入式***内嵌算法及控制程序，自动控制整个校验过程，包含所有外设、逻辑及输入输出。
更优选地，所述智控单元基于通用计算机、工控机、ARM芯片、AI芯片、CPU、MCU、FPGA、PLC等、工控主板、嵌入式主控板等内嵌算法及控制程序，自动控制整个校验过程，包含所有外设、逻辑及输入输出。
优选地，所述智控单元具有电气接口，所述电气接口完成测试数据存储，和/或测试数据导出，和/或测试数据打印，和/或与上位机进行数据通讯，和/或输入模拟量、数字量信息。
更优选地，所述气体密度继电器或气体密度监测装置支持基本信息输入，所述基本信息包括出厂编号、精度要求、额定参数、制造厂、运行位置中的一种或几种。
优选地，所述智控单元还包括实现远距离传输测试数据、和/或校验结果的通讯模块。
更优选地，所述通讯模块的通讯方式为有线通讯或无线通讯方式。
进一步地，所述有线通讯方式包括、但不限于RS232总线、RS422总线、RS485总线、CAN-BUS总线、4-20mA、Hart、IIC、SPI、Wire、同轴电缆、PLC电力载波、电缆线中的一种或几种。
进一步地，所述无线通讯方式包括、但不限于NB-IOT、2G/3G/4G/5G、WIFI、蓝牙、Lora、Lorawan、Zigbee、红外、超声波、声波、卫星、光波、量子通信、声呐中的一种或几种。
优选地，所述气体密度继电器本体还包括：设于所述壳体内的基座、端座；所述压力检测元件为内部充有密封气体的巴登管，其一端固定在所述基座上并与之连通，另一端通过所述端座与所述温度补偿元件的一端相连接，所述温度补偿元件的另一端设有所述信号动作机构；所述信号动作机构上设有推动所述信号发生器、使所述信号发生器的接点接通或断开的调节螺钉或触发件，所述气体密度继电器本体通过所述信号发生器输出报警、和/或闭锁接点信号。
优选地，所述气体密度继电器本体包括：设于所述壳体内作为压力检测元件的第一波纹管，还包括第二波纹管，所述第一波纹管的第一开口端固定在所述壳体的内壁上，所述第一波纹管的第二开口端与第一密封件密封连接，所述第一波纹管的内壁、所述第一密封件、所述壳体的内壁共同围成第一密封气室，所述第一密封气室设有与电气设备的绝缘气体相连通的接口；所述第二波纹管的第一开口端与所述第一密封件密封连接，所述第二波纹管的第二开口端口通过第二密封件与所述壳体的内壁连接，所述第一波纹管的外壁、所述第一密封件、所述第二波纹管的外壁、所述第二密封件及所述壳体的内壁共同围成第二密封气室，所述第二密封气室内充有标准补偿气体，构成温度补偿元件；所述第二波纹管的内壁、所述第二密封件及所述壳体的内壁共同围成第三气室，所述信号发生器和信号动作机构设置在所述第三气室内，所述信号动作机构与所述第一密封件连接，所述信号发生器对应所述信号动作机构设置。
更优选地，所述第一波纹管的外径大于所述第二波纹管的外径。
更优选地，所述信号动作机构包括一移动杆，所述移动杆的一端伸入所述第二波纹管内，与所述第一密封件连接，并随第一波纹管的形变产生位移；所述移动杆的另一端伸出所述第二波纹管，固定连接一调节固定件，所述调节固定件设有调节螺钉或触发件，所述调节螺钉或触发件用于在移动杆的推动力下触发所述信号发生器。
优选地，所述气体密度继电器本体的壳体上还设有用于显示绝缘气体密度的显示机构。
更优选地，所述显示机构包括：连杆、机芯、指针和刻度盘；其中，所述机芯通过所述连杆与所述信号动作机构或温度补偿元件相连接，所述指针安装于所述机芯上且设于所述刻度盘之前，所述指针结合所述刻度盘显示气体密度值。
更优选地，所述显示机构包括液晶和/或数码管。
更优选地，所述显示机构包括显示压力检测元件、显示温度补偿元件、显示端座、机芯、指针、刻度盘和显示基座；其中，所述显示压力检测元件的一端与显示温度补偿元件的一端均固定于所述显示端座，所述显示压力检测元件的另一端固定在所述显示基座上并与其连通，所述显示基座通过气管与所述气体密度继电器本体的压力检测元件相连通，所述显示温度补偿元件的另一端与所述机芯连接，所述指针安装于所述机芯上且设于所述刻度盘之前。
进一步地，所述显示压力检测元件包括内部充有密封气体的巴登管或波纹管；所述显示温度补偿元件采用温度补偿片或壳体内封闭的气体。
进一步地，所述诊断传感器设置在机芯上，或指针上，或连杆上。
优选地，至少两个所述气体密度继电器或气体密度监测装置均依次通过集线器、协议转换器与远程后台检测***连接；其中，所述气体密度继电器或气体密度监测装置设置在其对应气室的电气设备上。
更优选地，所述集线器采用RS485集线器。
更优选地，所述协议转换器采用IEC61850或IEC104协议转换器。
优选地，所述气体密度继电器本体包括、但不限于双金属片补偿的气体密度继电器、气体补偿的气体密度继电器、双金属片和气体补偿混合型的气体密度继电器；完全机械的气体密度继电器、数字型气体密度继电器、机械和数字结合型的气体密度继电器；带指针显示的气体密度继电器、数显型气体密度继电器、不带显示或指示的气体密度开关；SF6气体密度继电器、SF6混合气体密度继电器、N2气体密度继电器。
本申请第三个方面公开了具有仿真校验功能的气体密度继电器的仿真校验方法，包括：
精度检测，所述精度检测采用A)-C)中的任意一种或多种：
A)通过仿真参比信号单元，监测气体密度继电器本体内的压力变化值、或温度变化值、或气体密度变化值；通过仿真校验信号单元，采集在所述变化值区间内，所述气体密度继电器本体内的压力变化、或温度变化、或气体密度变化时产生形变的部件的形变量信号、产生位移的部件的位移量信号中的一种或多种；判断所述气体密度继电器本体内的压力变化、或温度变化、或气体密度变化时产生形变的部件的形变量、和/或产生位移的部件的位移量与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内；
B)通过仿真参比信号单元，采集气体密度继电器本体内的压力值、或温度值、或气体密度值；通过仿真校验信号单元，检测所述气体密度继电器本体内因压力变化、或温度变化、或气体密度变化而产生形变的部件的形变状态信号、产生位移的部件的位置信号中的一种或多种；判断所述气体密度继电器本体内对应设定的压力值、或温度值、或气体密度值，产生形变的部件的形变状态、和/或产生位移的部件的位置与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内；
C)气体密度继电器本体内的压力、温度、气体密度中的任意一种或多种发生变化时，仿真校验信号单元输出仿真校验信号；仿真参比信号单元监测仿真校验信号输出时的气体密度继电器本体内的压力值、温度值、气体密度值中的一种或多种；判断所述压力值、和/或温度值、和/或气体密度值与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内。
优选地，所述判断可以是通过使用终端的智控单元进行判断，或者由智控单元将采集的数值发送给后台进行判断。
优选地，所述仿真校验信号单元包括至少一个诊断传感器，所述诊断传感器设置在所述气体密度继电器本体的壳体内，所述仿真校验信号单元通过诊断传感器检测所述气体密度继电器本体内因压力变化、或温度变化、或气体密度变化而产生形变的部件的形变状态、形变量，产生位移的部件的位置、位移量中的一种或多种；所述智控单元接收所述仿真校验信号单元采集的数据和/或信号，通过判断所述形变状态、和/或形变量、和/或位置、和/或位移量与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内，来诊断所述气体密度继电器本体的压力检测元件、和/或温度补偿元件、和/或信号动作机构的当前工作状态是否正常。
更优选地，所述诊断传感器检测所述温度补偿元件相对于20℃时外形尺寸的形变量，所述智控单元判断该形变量是否在预设阈值内，该形变量在预设阈值内，则所述温度补偿元件的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，
将每个历史检测环境温度T相对于20℃的温度变化值△T、与其对应的温度补偿元件的形变量△L的预设标准值之间的对应关系预先生成数据表格；所述智控单元计算当前温度变化下、诊断传感器检测的温度补偿元件的形变量与查询数据表格所获得的对应的预设标准值之间的差值，即误差，判断该误差是否在预设阈值内，该误差在预设阈值内，则所述温度补偿元件的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；其中，△T＝│T-20│℃，△L＝│LT-L20│，LT为环境温度T时温度补偿元件所对应的外形尺寸，L20为20℃时温度补偿元件所对应的外形尺寸。
更优选地，所述诊断传感器检测所述温度补偿元件在设定的气体密度值下的位置，所述智控单元判断该位置是否在预设阈值内，该位置在预设阈值内，则所述温度补偿元件的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，
将每个历史检测的气体密度值、与其对应的温度补偿元件的位置的预设标准值之间的对应关系预先生成数据表格；所述智控单元计算当前气体密度下、诊断传感器检测的温度补偿元件的位置与查询数据表格所获得的对应的预设标准值之间的差值，即误差，判断该误差是否在预设阈值内，该误差在预设阈值内，则所述温度补偿元件的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，
所述诊断传感器检测所述温度补偿元件在气体密度变化时产生的位移量，所述智控单元判断该位移量是否在预设阈值内，该位移量在预设阈值内，则所述温度补偿元件的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，
将每个历史检测的气体密度变化值、与其对应的温度补偿元件的位移量的预设标准值之间的对应关系预先生成数据表格；所述智控单元计算当前气体密度变化下、诊断传感器检测的温度补偿元件的位移量与查询数据表格所获得的对应的预设标准值之间的差值，即误差，判断该误差是否在预设阈值内，该误差在预设阈值内，则所述温度补偿元件的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。
更优选地，所述诊断传感器检测所述压力检测元件在设定的气体压力值下的位置，所述智控单元判断该位置是否在预设阈值内，该位置在预设阈值内，则所述压力检测元件的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，
将每个历史检测的气体压力值、与其对应的压力检测元件的位置的预设标准值之间的对应关系预先生成数据表格；所述智控单元计算当前气体压力下、诊断传感器检测的压力检测元件的位置与查询数据表格所获得的对应的预设标准值之间的差值，即误差，判断该误差是否在预设阈值内，该误差在预设阈值内，则所述压力检测元件的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，
所述诊断传感器检测所述压力检测元件在气体压力变化时产生的位移量，所述智控单元判断该位移量是否在预设阈值内，该位移量在预设阈值内，则所述压力检测元件的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，
将每个历史检测的气体压力变化值、与其对应的压力检测元件的位移量的预设标准值之间的对应关系预先生成数据表格；所述智控单元计算当前气体压力变化下、诊断传感器检测的压力检测元件的位移量与查询数据表格所获得的对应的预设标准值之间的差值，即误差，判断该误差是否在预设阈值内，该误差在预设阈值内，则所述压力检测元件的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。
更优选地，所述诊断传感器检测所述信号动作机构在设定的气体密度值下的位置，所述智控单元判断该位置是否在预设阈值内，该位置在预设阈值内，则所述信号动作机构的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，
将每个历史检测的气体密度值、与其对应的信号动作机构的位置的预设标准值之间的对应关系预先生成数据表格；所述智控单元计算当前气体密度下、诊断传感器检测的信号动作机构的位置与查询数据表格所获得的对应的预设标准值之间的差值，即误差，判断该误差是否在预设阈值内，该误差在预设阈值内，则所述信号动作机构的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，
所述诊断传感器检测所述信号动作机构在气体密度值变化时产生的位移量，所述智控单元判断该位移量是否在预设阈值内，该位移量在预设阈值内，则所述信号动作机构的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，
将每个历史检测的气体密度变化值、与其对应的信号动作机构的位移量的预设标准值之间的对应关系预先生成数据表格；所述智控单元计算当前气体密度变化下、诊断传感器检测的信号动作机构的位移量与查询数据表格所获得的对应的预设标准值之间的差值，即误差，判断该误差是否在预设阈值内，该误差在预设阈值内，则所述信号动作机构的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。
优选地，所述仿真校验信号单元包括仿真信号器，所述仿真信号器设置在所述气体密度继电器本体的壳体内，所述仿真校验信号单元在压力检测元件所监测的气体压力发生变化时、和/或在压力检测元件和温度补偿元件所监测的气体密度发生变化时、和/或在温度补偿元件所监测的气体温度发生变化时，触发仿真信号器的接点动作或信号变化输出仿真校验信号；仿真参比信号单元，监测所述仿真信号器输出仿真校验信号时检测的压力值、和/或温度值、和/或气体密度值；智控单元将所述压力值、和/或温度值、和/或气体密度值与其对应的预设标准值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体的压力检测元件、和/或温度补偿元件、和/或信号动作机构的当前工作状态是否正常。
优选地，智控单元控制驱使接点动作机构，驱使接点动作机构通过温度调节、或压力调节、或直接或间接地向气体密度继电器本体的信号动作机构施加外力，使气体密度继电器本体的压力检测元件所监测的气体压力发生变化，或者，使温度补偿元件所监测的气体温度发生变化，或者，使压力检测元件和温度补偿元件所监测的气体密度发生变化。
优选地，所述仿真参比信号单元包括仿真参比信号器，还包括第二压力检测元件和第二温度补偿元件，在压力检测元件和温度补偿元件所监测的气体密度继电器本体内的气体密度发生变化时，所述第二压力检测元件和第二温度补偿元件所监测的气体密度继电器本体内的气体密度同时发生变化，所述仿真校验信号单元输出仿真校验信号，所述仿真参比信号单元在气体密度达到标准的设定密度值时，通过触发仿真参比信号器的接点动作或信号变化输出标准的设定密度值信号；所述智控单元接收所述仿真参比信号单元采集的数据和/或信号，将所述仿真校验信号单元输出仿真校验信号时所对应的气体密度值与所述仿真参比信号单元输出标准的设定密度值信号时所对应的气体密度值进行比对，两者之间的差值在预设阈值内，则所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，
所述仿真参比信号单元包括仿真参比信号器，还包括第二压力检测元件，在压力检测元件所监测的气体密度继电器本体内的气体压力发生变化时，所述第二压力检测元件所监测的气体密度继电器本体内的气体压力同时发生变化，所述仿真校验信号单元输出仿真校验信号，所述仿真参比信号单元在气体压力达到标准的设定压力值时，通过触发仿真参比信号器的接点动作或信号变化输出标准的设定压力值信号；所述智控单元接收所述仿真参比信号单元采集的数据和/或信号，将所述仿真校验信号单元输出仿真校验信号时所对应的气体压力值与所述仿真参比信号单元输出标准的设定压力值信号时所对应的气体压力值进行比对，两者之间的差值在预设阈值内，则所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，
所述仿真参比信号单元包括仿真参比信号器，还包括第二温度补偿元件，在温度补偿元件所监测的气体密度继电器本体内的气体温度发生变化时，所述第二温度补偿元件所监测的气体密度继电器本体内的气体温度同时发生变化，所述仿真校验信号单元在气体温度达到标准的设定温度值时，输出仿真校验信号，所述仿真参比信号单元通过触发仿真参比信号器的接点动作或信号变化输出标准的设定温度值信号；所述智控单元接收所述仿真参比信号单元采集的数据和/或信号，将所述仿真校验信号单元输出仿真校验信号时所对应的气体温度值与所述仿真参比信号单元输出标准的设定温度值信号时所对应的气体温度值进行比对，两者之间的差值均预设阈值内，则所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。
优选地，所述仿真参比信号单元包括仿真参比信号器、第二压力检测元件和/或第二温度补偿元件，所述仿真参比信号单元通过仿真参比信号器输出两个标准的设定值：输出第一仿真参比信号时的第一标准的设定值和输出第二仿真参比信号时的第二标准的设定值，同时，设定的仿真校验信号值，为预先设定的仿真校验信号输出时所对应的温度值、或压力值、或气体密度值，设定的仿真校验信号值位于第一标准的设定值和第二标准的设定值之间；所述仿真校验方法包括：
当仿真校验信号单元实际输出的仿真校验信号、以及第一仿真参比信号、第二仿真参比信号按照预设顺序输出，则智控单元判断仿真校验信号单元实际输出仿真校验信号时的压力值、和/或温度值、和/或气体密度值与其对应的预设标准值之间的差值在预设阈值内，则所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态；否则，为异常工作状态。
更优选地，所述仿真参比信号单元通过仿真参比信号器输出两个标准的设定密度值信号：第一标准的设定密度值信号、第二标准的设定密度值信号；第一标准的设定密度值信号，其信号值为与其对应的设定的仿真校验信号值的上公差要求值；第二标准的设定密度值信号，其信号值为与其对应的设定的仿真校验信号值的下公差要求值；
所述智控单元监测所述第一标准的设定密度值信号、所述第二标准的设定密度值信号和所述仿真校验信号实际输出的先后顺序，如果监测到的顺序是：所述仿真校验信号的实际输出，在所述第一标准的设定密度值信号输出、和所述第二标准的设定密度值信号输出之间，则智控单元判断仿真校验信号单元实际输出仿真校验信号时的气体密度值与其对应的预设标准值之间的差值在预设阈值内，所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态；否则，为异常工作状态。
优选地，所述气体密度继电器或气体密度监测装置还包括在线校验接点信号采样单元，在线校验接点信号采样单元分别与所述气体密度继电器本体的信号发生器和智控单元相连接，被配置为采样所述气体密度继电器本体的报警、和/或闭锁接点信号；所述仿真校验方法还包括：
气体密度继电器或气体密度监测装置根据设定的仿真校验时间和/或仿真校验指令，以及气体密度值情况和/或温度值情况，在允许和/或可以仿真校验气体密度继电器的状况下：
通过智控单元把在线校验接点信号采样单元调整到仿真或虚拟校验状态，在仿真或虚拟校验状态下，在线校验接点信号采样单元切断气体密度继电器本体的接点信号的控制回路，将气体密度继电器本体的接点连接至智控单元；
智控单元控制驱使接点动作机构，驱使接点动作机构通过温度调节、或压力调节、或直接或间接地向信号动作机构施加外力，使得气体密度继电器本体发生报警、和/或闭锁接点信号动作，智控单元根据接点动作时的压力值、温度值得到气体密度值，或直接得到气体密度值，检测出气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值，进而完成所述气体密度继电器本体的在线仿真或虚拟校验；
当所有的接点信号校验工作完成后，智控单元复原驱使接点动作机构，并将在线校验接点信号采样单元调整到工作状态，气体密度继电器的接点信号控制回路恢复运行正常工作状态。
更优选地，所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值被检测出来后，所述智控单元将所述接点信号动作值和/或接点信号返回值分别与同一温度下其对应的预设标准值进行比对，两者之间的差值均在预设阈值内，则所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，
所述智控单元将所述接点信号动作值和/或接点信号返回值分别与同一温度下的历史检测值进行比对，两者之间的差值均在预设阈值内，则所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，
所述智控单元将所述接点信号动作值和/或接点信号返回值与仿真校验时的温度值所对应的允许值进行比对，两者之间的差值均在允许误差范围内，则所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。
优选地，所述气体密度继电器本体的当前工作状态为异常工作状态时，所述智控单元输出相应的异常报警接点信号；优选地，所述异常报警接点信号通过报警信号线上传到目标设备。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
1)提供一种具有仿真校验功能的气体密度继电器，用于对气体绝缘或灭弧的电气设备气体密度进行监测的同时，还完成对气体密度继电器的在线仿真或虚拟校验，大大提高了效率，无需维护，降低了运行维护成本，保障了电网安全运行。
2)提供一种具有仿真校验功能的气体密度继电器的仿真校验方法，能够支持上述具有仿真校验功能的气体密度继电器的正常运行。
3)本申请对气体密度继电器实现了免维护，进而实现对气体密度继电器的全寿命周期智能化管理：有问题才修理，没有问题就不要进行维护服务。
附图说明
构成本申请的一部分附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是实施例一的高中压电气设备用的、具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置的结构示意图；
图2是实施例二的高中压电气设备用的、具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置的结构示意图；
图3是实施例三的高中压电气设备用的、具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置的结构示意图；
图4是实施例四的高中压电气设备用的、具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置的结构示意图；
图5是实施例五的高中压电气设备用的、具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置的结构示意图；
图6是实施例六的高中压电气设备用的、具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置的结构示意图；
图7是实施例七的高中压电气设备用的、具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置的结构示意图；
图8是实施例八的高中压电气设备用的、具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置的结构示意图；
图9是实施例九的高中压电气设备用的、具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置的结构示意图；
图10是实施例十的高中压电气设备用的、具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置的局部示意图；
图11是实施例十一的高中压电气设备用的、具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置的结构示意图；
图12～图13为实施例十二的一种具有仿真校验功能的气体密度监测***。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
如图1所示，本发明实施例一具有仿真或虚拟校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置，包括：气体密度继电器本体1、仿真参比信号单元(由压力传感器2和温度传感器3组成)、驱使接点动作机构、在线校验接点信号采样单元6、智控单元7、仿真校验信号单元、多通接头9和电气设备接头13。其中，气体密度继电器本体1、压力传感器2、在线校验接点信号采样单元6和智控单元7设置在多通接头9上。驱使接点动作机构为温度调节机构5，所述温度调节机构5包括加热元件51和保温件52，温度传感器3、加热元件51和保温件52分别设置在密度继电器本体1上。智控单元7分别与仿真参比信号单元(由压力传感器2和温度传感器3组成)、驱使接点动作机构、在线校验接点信号采样单元6和仿真校验信号单元相连接。
具体的实现过程为：所述气体密度继电器本体1包括壳体、以及壳体内的第一波纹管103(即压力检测元件)、第二波纹管113、信号发生器109(本实施例为微动开关)、信号动作机构111。其中，所述第一波纹管103的第一开口端固定在所述壳体的内壁上，所述第一波纹管103的第二开口端与第一密封件118密封连接，所述第一波纹管103的内壁、所述第一密封件118、所述壳体的内壁共同围成第一密封气室G1，所述压力传感器2与所述第一密封气室G1连通。所述第一密封气室G1通过多通接头9、电气设备接头13与电气设备8的绝缘气体相连通。所述第二波纹管113的第一开口端与所述第一密封件118密封连接，所述第二波纹管113的第二开口端口通过第二密封件119与所述壳体的内壁连接，所述第一波纹管103的外壁、所述第一密封件118、所述第二波纹管113的外壁、所述第二密封件119及所述壳体的内壁共同围成第二密封气室G2，所述第二密封气室G2内充有密度值为P20BC的标准补偿气体，即第二密封气室G2为温度补偿标准气室，构成温度补偿元件。所述第二波纹管113的内壁、所述第二密封件119及所述壳体的内壁共同围成一个腔体G3(腔体G3可以是半敞开或封闭式的)。所述信号动作机构111和所述信号发生器109设置在所述腔体G3内。气体密度继电器的工作机理为：所述信号动作机构111与所述第一密封件118连接，所述信号发生器109对应所述信号动作机构111设置，所述气体密度继电器本体1通过所述信号发生器109输出接点信号。本实施例中，信号动作机构111包括一移动杆，移动杆的一端伸入所述第二波纹管113内，与所述第一密封件118固定连接，并随第一波纹管103的形变产生位移；所述移动杆的另一端伸出所述第二波纹管113，固定连接一调节固定件(例如横杆、或板件)，所述调节固定件上设有调节螺钉1111，所述调节螺钉1111与信号发生器109相对应设置。气体密度继电器本体1通过所述第一密封气室G1和第二密封气室G2监测气体密度，并结合信号发生器109实现对气体密度的监控，当气体密度低于和/或高于所设定的气体密度时，通过信号发生器109输出报警和/或闭锁接点信号。
本案例中还包括显示机构，显示机构相对独立设置，显示机构包括：显示基座102、显示端座108、显示压力检测元件(巴登管)103B、显示温度补偿元件104、机芯105、指针106、刻度盘107。所述显示压力检测元件(巴登管)103B的一端固定在所述显示基座102上并与之连通，并通过气管14与第一气室G1连通，所述显示压力检测元件(巴登管)103B的另一端通过所述显示端座108与所述显示温度补偿元件104的一端相连接，所述机芯105固定在所述显示基座102上；所述显示温度补偿元件104的另一端还通过连杆与所述机芯105连接或直接与所述机芯105连接；所述指针106安装于所述机芯105上且设于所述刻度盘107之前，所述指针106结合所述刻度盘107显示气体密度值。
本案例中，所述仿真校验信号单元为诊断传感器401(本实施例中为位移传感器或位置传感器)，其产生的仿真校验信号为诊断传感器401采集所述信号动作机构111的对应位置信号和/或位移量信号，用于诊断所述气体密度继电器本体1的当前工作状态。仿真校验信号量可以是数字量、或者是模拟量，甚至是开关量。诊断传感器401设置在信号动作机构111的下方，与信号动作机构111相对设置，可以通过接触件401A与信号动作机构111相接触或相关联，也可直接与信号动作机构111相连接。其工作原理为：智控单元7通过仿真参比信号单元(由压力传感器2和温度传感器3组成)得到气体压力值P和温度值T，进而根据气体特性，通过软件计算得到气体密度值P20。而所述诊断传感器401检测信号动作机构111在该气体密度值P20下的对应位置。正常时，每个气体密度值P20，信号动作机构111都对应一个相应的位置。如果信号动作机构111被所述诊断传感器401检测到的相应位置在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的信号动作机构111的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。或者，仿真参比信号单元(压力传感器2和温度传感器3)所监测的气体密度值P20变化产生的密度变化值△P20使信号动作机构111发生相应的位移，所述诊断传感器401检测该位移量△S20，位移量△S20在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的信号动作机构111的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。或者，将仿真参比信号单元(压力传感器2和温度传感器3)监测得到的每一个密度变化值与其对应的信号动作机构111的位移量的预设标准值之间的对应关系预先设计成数据表格；所述智控单元7获取当前气体密度变化下、所述诊断传感器401检测的信号动作机构111的位移量△S1，并查询当前的气体密度变化值在所述数据表格中所对应的预设标准值△S2，计算检测的位移量△S1与预设标准值△S2之间的差值|△S1-△S2|，即误差，判断该误差是否在预设阈值内，该误差在预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的信号动作机构111的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。即所述智控单元7根据同一气体密度下采集的密度值P20和所述诊断传感器401对信号动作机构111所检测的对应位置，和/或所述智控单元7根据同一气体密度变化下采集的密度变化值△P20和所述诊断传感器401对信号动作机构111所检测的对应位移量进行判断，获取气体密度继电器本体1的监控部分的当前工作状态是否正常。
所述驱使接点动作机构为温度调节机构5，所述温度调节机构5包括加热元件51和保温件52。加热元件51和保温件52分别设置在气体密度继电器本体1的壳体外壁上，即设置在第二密封气室G2的外面。温度传感器3设置在第二密封气室G2内。温度调节机构5被配置为调节所述气体密度继电器本体1的温度补偿元件104的温度升降，使所述气体密度继电器本体1发生接点信号动作。具体来说，通过智控单元7把在线校验接点信号采样单元6调整到仿真或虚拟校验状态，在仿真或虚拟校验状态下，在线校验接点信号采样单元6切断气体密度继电器本体1的接点信号的控制回路，将气体密度继电器本体1的接点连接至智控单元7；然后，所述智控单元7控制加热元件51的加热，使第二密封气室G2内的气体温度升高，而最为关键的是由于第一密封气室G1与电气设备气室连通，一定时间内其气体压力不会变化，这样一来，第一密封气室G1和第二密封气室G2之间的气体压力平衡被打破，第一波纹管103随移动杆111的移动发现形变，产生一定的位移。当温度升高到相应的程度时，移动杆111向下带动调节螺钉1111触动信号发生器109的按钮，信号发生器109发出报警、闭锁信号，该报警、闭锁信号动作被智控单元7感知，如果报警、闭锁信号都能动作且被感知(捕捉)到，说明其接点的执行机构、以及接点本身都是正常的。进一步地，信号发生器109发出报警、闭锁动作信号时，智控单元7通过仿真参比信号单元(压力传感器2和温度传感器3)检测到动作时对应的气体压力值P和温度值T，进而根据气体特性，智控单元7得到所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值PDZ20和/或接点信号返回值PFH20，并将所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值PDZ20和/或接点信号返回值PFH20分别与其对应的预设标准值进行比对，两者之间的误差均在预设阈值内，则所述气体密度继电器本体1的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。所述气体密度继电器本体1的当前工作状态为异常工作状态时，所述智控单元7输出相应的异常报警接点信号；优选地，所述异常报警接点信号通过报警信号线上传到目标设备。这样就方便地实现了对气体密度继电器本体1的在线仿真或虚拟校验。当所有的接点信号校验工作完成后，智控单元7复原驱使接点动作机构，本案例中，智控单元7通过控制关闭加热元件51，停止加热元件51的加热。
举例来说，假设本实施例中所述的气体密度继电器的额定参数为：额定压力为0.7MPa、报警压力为0.62MPa、闭锁压力为0.6MPa(绝对压力)，所使用的电气设备的充气压力值为0.71MPa。现场运行时，在温度-20℃～50℃范围内，智控单元7通过仿真参比信号单元(压力传感器2和温度传感器3)得到气体压力值P和温度值T，进而根据气体特性，通过软件计算得到气体密度值P20＝0.715MPa(实际上会在0.70MPa～0.72MPa之间)，而所述诊断传感器401检测信号动作机构111的对应位置也是在0.715MPa(实际上会在0.70MPa～0.72MPa之间)，即信号动作机构111所监测到的相应位置(对应压力为0.715MPa)在其预设阈值内(例如为0.70MPa～0.72MPa)，则说明所述气体密度继电器或气体密度监测装置的信号动作机构111的当前工作状态为正常工作状态。进一步地，假设在温度为15℃时，此时电气设备的气体压力P为0.6952MPa(可以通过压力传感器2得到)，通过智控单元7把在线校验接点信号采样单元6调整到仿真或虚拟校验状态，在仿真或虚拟校验状态下，在线校验接点信号采样单元6切断气体密度继电器本体1的接点信号的控制回路，将气体密度继电器本体1的接点连接至智控单元7；然后，所述智控单元7通过控制对加热元件51的加热，第二密封气室G2(即温度补偿元件)内的温度就升高，可以通过温度传感器3监测其温度值T，在温度值升高到54.7℃时，报警接点动作，进而得到报警值PBJDZ20＝0.6095MPa(根据气体压力值PBJDZ为0.6952MPa，温度值TBJDZ为54.7℃，经换算得到0.6095MPa)；在温度值升高到64.5℃时，闭锁接点动作，进而得到闭锁值PBSDZ20＝0.5896MPa(根据气体压力值PBSDZ为0.6952MPa，温度值TBSDZ为64.5℃，经换算得到0.5896MPa)；假设所得到所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值(PBJDZ20＝0.6095MPa、PBSDZ20＝0.5896MPa)与其对应的预设标准值(PBJDZ20＝0.62MPa、PBSDZ20＝0.60MPa)进行比对，两者之间的误差均在预设阈值内，则所述气体密度继电器本体1的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。或者，可以将仿真或虚拟校验接点信号动作时的温度值Td，和在温度值为Td时的接点动作值PTDDZ20的预设标准值之间的对应关系预先设计成数据表格，根据该数据表格进行比对、判断。例如在64.5℃时，闭锁接点动作值的合格范围为0.575MPa～0.625MPa。
本实施例的核心是：1)智控单元7根据仿真参比信号单元(压力传感器2和温度传感器3)监测而得到的气体密度值P20，根据该气体密度值P20，进一步通过诊断传感器401对信号动作机构111所检测的对应位置和/或位移量进行判断，获取气体密度继电器的监控部分的当前工作状态，这样可以监测出气体密度继电器本体的精度，定量准确地保证监测精确性；2)再通过控制驱使接点动作机构(本案例为温度调节机构5)使得气体密度继电器本体1发生接点动作，智控单元7能够检测出气体密度继电器本体1发生接点动作，以及智控单元7得到所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值PDZ20和/或接点信号返回值PFH20，从而在监测密度继电器的精度、定量准确地保证监测精确性的基础上，又能确保气体密度继电器本体的接点执行机构、以及接点本身都是正常的，进而完成所述气体密度继电器本体的在线仿真或虚拟校验。即所述气体密度继电器本体1的在线仿真或虚拟校验的核心是：可以在很宽的环境温度范围里，通过对信号动作机构111的精准监测，以及对所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值和/或接点信号返回值的定性监测，完成气体密度继电器的在线校验或检测。
另外，气体密度继电器投运后或出厂后，当所述气体密度继电器本体1发生接点信号动作时，可以将所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值PDZ20和/或接点信号返回值PFH20与投运前或出厂时事先存储的检测值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体1的当前工作状态是否正常。例如，可以根据对应参数的气体密度继电器(甚至每只具体的气体密度继电器)事先进行温度补偿试验，把所测试的数据事先存储在智控单元7中，比如合格的密度继电器，其-20℃、50℃、60℃、70℃、80℃时所测试的数据事先存储在智控单元7中。在校验时，当温度升高到80℃时，将检测到的接点信号动作值P80DZ20和事先投运前或出厂时温度补偿试验在80℃所测试的数据P80SY20进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体的1当前工作状态是否正常。
或者，将所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值PDZ20和/或接点信号返回值PFH20与历史检测值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体1的当前工作状态是否正常。例如，今年70℃时检测的数据与往年70℃(或70℃附近)时检测的数据进行比对。
或者，所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值PDZ20和/或接点信号返回值PFH20与校验时的温度值所对应的允许值进行比对，其差值在该温度值对应的允许误差范围内，则诊断所述气体密度继电器本体1的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。不同参数的密度继电器，在不同温度值下所对应的允许值不同，可以根据对应参数的密度继电器，以及校验时的温度值，获取该密度继电器所对应的允许值。例如对于一个密度继电器，在60℃时允许误差值为±0.025MPa，在70℃时允许误差值为±0.026MPa，而在80℃时允许误差值为±0.028MPa。
或者同样，所述智控单元7将接收的数据上传至后台，所述后台将所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值PDZ20和/或接点信号返回值PFH20与事先存储的检测值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体1的当前工作状态是否正常；或者，将所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值PDZ20和/或接点信号返回值PFH20与历史检测值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体1的当前工作状态是否正常；或者，将所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值PDZ20和/或接点信号返回值PFH20与校验时的温度值所对应的允许值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体1的当前工作状态是否正常。
气体密度继电器实际使用的温度范围是有限的，例如-30℃～60℃，一般来说，传统的气体密度继电器只能在该温度范围内进行校验。然而，受到地域的影响，不同地区的环境温度差异较大。比如，高温地区，气体密度继电器发生接点信号动作时的温度已超过了其使用的温度范围，原本60℃发生接点信号动作的气体密度继电器实际需要70℃时才发生动作，这就给气体密度继电器的校验带来了困难。而在线仿真或虚拟校验的环境温度范围可以很宽，远远超出使用范围的局限，可以在气体密度继电器投入使用前，准确模拟和真实复现气体密度继电器在各种环境温度(包括超过实际使用温度范围)下的运行情况。实际运行环境下校验气体密度继电器时，可以用气体密度继电器的温度使用范围之外的温度对气体密度继电器进行在线校验，同时，将允许误差范围适当放宽。比如，气体密度继电器设定60℃时的允许误差值为±0.025MPa，实际校验时，气体密度继电器发生动作的温度超过了60℃，可以通过温度调节机构5将温度调节至70℃(70℃时允许误差值设为±0.026MPa)，这时，气体密度继电器发生接点信号动作，用事先存储的检测合格的气体密度继电器在70℃仿真校验时获得的测试数据作为比对数据，两者之间的误差在允许误差值±0.026MPa内，则间接说明所述气体密度继电器本体在60℃时的误差也应在允许误差范围内，进而实现了气体密度继电器的在线校验。在线仿真或虚拟校验的测试数据可以为实际运行环境下的气体密度继电器的校验工作提供参考依据，采用本申请的技术方案可以通过气体密度继电器的温度使用范围之外的温度进行在线校验，间接地来验证气体密度继电器在温度使用范围之内的性能指标，从而解决了气体密度继电器的校验受地域限制的问题。本申请的气体密度继电器在高寒地区、高温地区均可以使用。
实施例二：
如图2所示，本发明实施例二具有仿真或虚拟校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置，包括：气体密度继电器本体1、仿真参比信号单元(由压力传感器2和温度传感器3组成)、驱使接点动作机构、在线校验接点信号采样单元6、智控单元7、仿真校验信号单元、多通接头9和电气设备接头13。其中，气体密度继电器本体1、压力传感器2、在线校验接点信号采样单元6和智控单元7设置在多通接头9上。驱使接点动作机构为温度调节机构5，所述温度调节机构5包括加热元件51和保温件52，加热元件51和保温件52分别设置在气体密度继电器本体1上。智控单元7分别与仿真参比信号单元(由压力传感器2和温度传感器3组成)、驱使接点动作机构、在线校验接点信号采样单元6和仿真校验信号单元相连接。
本实施与实施例一主要区别是：
1)所述显示机构包括：显示壳体121、机芯105、指针106、刻度盘107。所述移动杆111的一端伸出腔体G3，延伸至显示壳体121内，且与所述机芯105的初始端1051铰接；所述指针106安装于所述机芯105上且设于所述刻度盘107之前，所述指针106结合所述刻度盘107显示气体密度值。
2)本实施例的所述仿真校验信号单元，包括仿真信号器402，所述仿真校验信号单元产生的仿真校验信号为压力检测元件103和温度补偿元件(第二气室G2的标准补偿气体)所监测的气体密度发生变化时，通过仿真信号器402输出的一个接点信号，该接点信号为开关量。本案例中，所述仿真信号器402为微动开关。所述仿真信号器402还可以包括电接点、水银开关、光电开关、舌簧开关、接近开关、电子开关、光电传感器、可变电阻、电压或电流测量器中的一种或多种。
本实施例的工作原理为：
正常工作状态时，气体密度继电器或气体密度监测装置监控电气设备8内的气体密度值，同时气体密度继电器或气体密度监测装置通过气体密度检测传感器以及智控单元7在线监测电气设备8内的气体密度值。利用气体密度继电器本体1和电气设备8之间的温度差，或者智控单元7通过控制对加热元件51的加热，使第二密封气室G2内的气体温度升高，由于第一密封气室G1与电气设备的气室连通，一定时间内其气体压力不会变化，这样一来，第一密封气室G1和第二密封气室G2之间的气体压力平衡被打破，第一波纹管103随移动杆111的移动发现形变，产生一定的位移。当温度升高到相应的程度时，移动杆111向下带动调节螺钉1112触动仿真信号器402的按钮，仿真信号器402就输出一个接点信号，同时，智控单元7通过仿真参比信号单元(压力传感器2和温度传感器3)检测到仿真信号器402发生接点动作时对应的气体压力值P和温度值T，进而根据气体特性，智控单元7得到所述气体密度继电器本体1的仿真密度值输出信号实际动作值PFD20，智控单元7或后台将仿真密度值输出信号实际动作值PFD20与设定的仿真密度值输出信号值PFS20进行对比，即计算检测的PFD20与事先设定的PFS20之间的差值|PFD20-PFS20|，即误差，判断该误差是否在预设阈值内，该误差在预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的信号动作机构111的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。其中，设定的仿真密度值输出信号值PFS20是通过调节螺钉1112来调试，所述设定的仿真密度值输出信号值PFS20所对应的密度值范围为气体密度继电器额定值的85％～115％。这就可以在很宽的环境温度范围里，通过对信号动作机构111的精准监测，定量准确地监测出气体密度继电器的精度。设定的仿真密度值输出信号值是事先根据气体密度继电器本体的额定压力值的85％～115％进行设定，例如，气体密度继电器本体的额定压力值为Pe，则其设定的仿真密度值输出信号值PFS20为Pe*(85％～115％)，具体可以通过调节螺钉1112来调试实现。
接着，通过智控单元7把在线校验接点信号采样单元6调整到仿真或虚拟校验状态，在仿真或虚拟校验状态下，在线校验接点信号采样单元6切断气体密度继电器本体1的接点信号的控制回路，将气体密度继电器本体1的接点连接至智控单元7；然后，所述智控单元7通过控制对加热元件51的加热，第二密封气室G2内的气体温度就升高，第一密封气室G1和第二密封气室G2之间的气体压力平衡被打破，第一波纹管103随移动杆111的移动发现形变，产生一定的位移。当温度升高到相应的程度时，移动杆111向下带动调节螺钉1111触动信号发生器109的按钮，信号发生器109发出报警、闭锁信号，该报警、闭锁信号动作被智控单元7感知，如果报警、闭锁信号都能动作且被感知(捕捉)到，说明其接点的执行机构、以及接点本身都是正常的。进一步地，信号发生器109发出报警、闭锁动作信号时，智控单元7通过仿真参比信号单元(压力传感器2和温度传感器3)检测到动作时对应的气体压力值P和温度值T，进而根据气体特性，智控单元7得到所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值PDZ20和/或接点信号返回值PFH20。这样就方便地实现了对气体密度继电器本体1的在线仿真或虚拟校验。当所有的接点信号校验工作完成后，智控单元7复原驱使接点动作机构，本案例中，智控单元7通过控制关闭加热元件51，停止加热元件51的加热。
举例来说，假设本实施例中所述的气体密度继电器的额定参数为：额定压力为0.7MPa、报警压力为0.62MPa、闭锁压力为0.6MPa(绝对压力)，所述设定的仿真密度值输出信号值PFS20为0.69MPa。所使用的电气设备的充气压力值为0.71MPa(20℃)。假设现场温度为5℃时，此时电气设备的气体压力P为0.6656MPa(可以通过压力传感器2得到)，所述智控单元7通过控制对加热元件51的加热，第二密封气室G2内的温度就升高，可以通过温度传感器3监测到其温度值T，在温度值升高到10.2℃时，仿真信号器402输出一个接点信号，智控单元7得到所述气体密度继电器本体1的仿真密度值输出信号实际动作值PFD20＝0.6939MPa(根据气体压力值P为0.6656MPa，温度值T为10.2℃，经换算得到0.6939MPa)；计算检测的PFD20与事先设定的PFS20之间的差值|PFD20-PFS20|＝|0.6939MPa-0.6939MPa|＝0.0039MPa，即10.2℃的误差为0.0039MPa，判断该误差在预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的信号动作机构111的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。这就可以在很宽的环境温度范围里，通过对信号动作机构111的精准监测，定量准确地监测出气体密度继电器的精度。接着，通过智控单元7把在线校验接点信号采样单元6调整到仿真或虚拟校验状态，在仿真或虚拟校验状态下，在线校验接点信号采样单元6切断气体密度继电器本体1的接点信号的控制回路，将气体密度继电器本体1的接点连接至智控单元7；然后，所述智控单元7通过控制对加热元件51的加热，第二密封气室G2内的温度就升高，可以通过温度传感器3监测到其温度值T，在温度值升高到34.5℃时，报警接点动作，进而得到报警值PBJDZ20＝0.628MPa(根据气体压力值PBJDZ为0.6656MPa，温度值TBJDZ为34.5℃，经换算得到0.628MPa)；在温度值升高到41.8℃时，闭锁接点动作，进而得到闭锁值PBSDZ20＝0.6116MPa(根据气体压力值PBSDZ为0.6656MPa，温度值TBSDZ为41.8℃，经换算得到0.6116MPa)；假设所得到所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值(PBJDZ20＝0.628MPa、PBSDZ20＝0.6116MPa)与其对应的预设标准值(PBJDZ20＝0.62MPa、PBSDZ20＝0.60MPa)进行比对，两者之间的误差在预设阈值内，则所述气体密度继电器本体1的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。或者，同样可以将仿真或虚拟校验接点信号动作时的温度值Td，和在温度值为Td时的接点动作值PTDDZ20的预设标准值之间的对应关系预先设计成数据表格；根据该表格进行比对、进行判断。例如在41.8℃时，闭锁接点动作值的合格范围为0.585MPa～0.615MPa。这样，就完成了所述气体密度继电器本体1的在线仿真或虚拟校验。
实施例三：
如图3所示，一种具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置，包括：气体密度继电器本体1、仿真参比信号单元(气体密度检测传感器，由压力传感器2和温度传感器3组成)、驱使接点动作机构5、在线校验接点信号采样单元6、智控单元7和仿真校验信号单元。其中，仿真校验信号单元包括两个诊断传感器，分别为第一诊断传感器403和第二诊断传感器404，均设置在气体密度继电器本体1的壳体101内；压力传感器2、在线校验接点信号采样单元6和智控单元7设置在用于连接电气设备的接头110上；温度传感器3设置在壳体101内。在气路上，所述气体密度检测传感器的压力传感器2与所述气体密度继电器本体1的气路连通。压力传感器2、温度传感器3、在线校验接点信号采样单元6、仿真校验信号单元分别与智控单元7相连接。
具体地，气体密度继电器本体1包括壳体101，以及设于所述壳体101内的基座102、端座108、压力检测元件(本案例为巴登管)103、温度补偿元件(本案例为双金属片)104、若干信号发生器109、信号动作机构111、机芯105、指针106、连杆112、刻度盘107。所述压力检测元件103的一端固定在所述基座102上并与之连通，所述压力检测元件103的另一端通过所述端座108与所述温度补偿元件104的一端相连接，所述温度补偿元件104的另一端设有信号动作机构111，所述信号动作机构111上设有推动所述信号发生器109、使所述信号发生器109的接点接通或断开的调节件1111(例如调节螺钉)。所述机芯105固定在所述基座102上；所述温度补偿元件104的另一端还通过连杆112与所述机芯105连接或直接与所述机芯105连接；所述指针106安装于所述机芯105上且设于所述刻度盘107之前，所述指针106结合所述刻度盘107显示气体密度值。其中，所述信号发生器109采用微动开关，所述气体密度继电器本体1通过所述信号发生器109输出接点信号；所述压力检测元件103采用巴登管；所述温度补偿元件104采用温度补偿片。此外，所述气体密度继电器本体1还可以包括具有示值显示的数码器件或液晶器件。本实施例的气体密度继电器本体1还可以包括：充油型密度继电器、无油型密度继电器、气体密度表、气体密度开关或者气体压力表。
本实施例的工作原理为：
所述第一诊断传感器403设置在壳体101内部的温度补偿元件104上，通过接触件403A与温度补偿元件104相接触或相关联，所述第一诊断传感器403为位移传感器(或形变量传感器、或光电传感器)，所述第一诊断传感器403被配置为采集所述气体密度继电器本体1的温度补偿元件104的形变量，诊断所述气体密度继电器本体1的当前工作状态。具体地，本案例中，所述智控单元7获取温度传感器3采集的温度值T和该温度下所述第一诊断传感器403对温度补偿元件104所检测的形变量△L(与20℃的外形尺寸相比较)。例如，如图3所示，温度补偿元件104在热胀冷缩的作用下伸长或缩短，补偿由于温度的升降而引起的密度值变化。20℃时温度补偿元件104的外形尺寸为L20，温度变化，温度补偿元件104的外形会发生变化，其外形尺寸变为LT，即温度补偿元件104的形变量为△L＝LT-L20，该形变量△L在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的温度补偿元件104的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。进一步地，可以将每一个相对于20℃的温度变化值△T(△T＝│T-20│℃)，和每一个温度变化值△T所对应的温度补偿元件104的形变量△L(△L＝│LT-L20│)的预设标准值之间的对应关系预先生成数据表格；所述智控单元7获取当前温度变化下、第一诊断传感器403检测的温度补偿元件104的形变量△L1，并查询当前的温度变化值在所述数据表格中所对应的形变量的预设标准值△L2，计算检测的形变量△L1与预设标准值△L2之间的差值|△L1-△L2|，即误差，判断该误差是否在预设阈值内，该误差在预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的温度补偿元件104的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。
所述第二诊断传感器404设置在壳体101内部的端座108处，通过接触件404A与端座108相接触或相关联，所述第二诊断传感器404为位移传感器(或形变量传感器、或光电传感器、或测距传感器)，所述第二诊断传感器404被配置为采集所述气体密度继电器本体1的端座108的位置信号或位移量信号，诊断所述气体密度继电器本体1的当前工作状态。具体地，本案例中，所述智控单元7获取同一气体压力下，所述气体密度检测传感器的压力传感器2所采集的压力值P和所述第二诊断传感器404对端座108所检测的位置或位移量△S(例如与压力等于零时比较)。例如，如图3所示，当所述压力传感器2采集压力值P时，所述第二诊断传感器404对端座108所检测的对应位置为A处，该A处位置在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的端座108的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。或者，可以将每个气体压力值、与其对应的端座108位置的预设标准值之间的对应关系预先设计成数据表格；所述智控单元7获取当前气体压力下、第二诊断传感器404检测的端座108的位置S1，并查询当前的气体压力值在所述数据表格中所对应的预设标准值S2，计算检测的位置S1与位置的预设标准值S2之间的差值|S1-S2|，即误差，判断该误差是否在预设阈值内，该误差在预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的端座108的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。在压力计算时，结合密度继电器测量原理(绝对压力还是相对压力)，可以结合大气压进行准确计算。由于端座108焊接在压力检测元件103(本案例为巴登管)的一端上，也就间接说明压力检测元件103(本案例为巴登管)的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。
或者，当温度T＝T1时，所述压力传感器2所采集的压力值PT1时，所述第二诊断传感器404对端座108所检测的对应位置为A处；当温度T＝T2时，所述压力传感器2所采集的压力值PT2时，所述第二诊断传感器404对端座108所检测的对应位置为B处，A处和B处的间距为△S，也就是说，温度变化产生温度变化值△T(△T＝│T1-T2│)，同时压力值也会引起相应变化，产生压力变化值△P(△P＝│PT1-PT2│)，进而使得端座108发生相应的位移△S，该位移量△S在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的端座108的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。或者，可以将每一个压力变化值与其对应的端座108的位移量的预设标准值之间的对应关系预先设计成数据表格；所述智控单元7获取当前气体压力变化下、所述第二诊断传感器404检测的端座108的位移量△S1，并查询当前的气体压力变化值在所述数据表格中所对应的预设标准值△S2，计算检测的位移量△S1与预设标准值△S2之间的差值|△S1-△S2|，即误差，判断该误差是否在预设阈值内，该误差在预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的端座108的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。由于端座108焊接在压力检测元件103(本案例为巴登管)的一端上，也就间接说明压力检测元件103(本案例为巴登管)的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。或者可以说，压力值变化所生成的压力变化值△P(△P＝│PT1-PT2│)使得压力检测元件103(本案例为巴登管)发生相应的形变量，该形变量在其预设阈值内，说明压力检测元件103(本案例为巴登管)的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。
这样，智控单元7可以通过仿真参比信号单元(气体密度检测传感器，由压力传感器2和温度传感器3)和仿真校验信号单元(第一诊断传感器403和第二诊断传感器404)的监测，分别诊断温度补偿元件(本案例为双金属片)104和压力检测元件(本案例为巴登管)103的当前工作状态是否处于正常工作，或者说气体密度继电器的监测精度是否处于合格状态。
需要说明的是，所述仿真校验信号单元不限于上述的两个诊断传感器，可以设置多个诊断传感器，比如，一个设置在压力检测元件上，一个设置在温度补偿元件上，一个设置在信号动作机构上，甚至还有一个设置在信号发生器上。
本实施例的所述驱使接点动作机构为温度调节机构5，所述温度调节机构5包括加热元件51，加热元件51设置在密度继电器本体1壳体101内部。温度传感器3也设置在壳体101内部。温度调节机构5被配置为调节所述气体密度继电器本体1的温度补偿元件的温度升降，使所述气体密度继电器本体1发生接点信号动作。具体来说，通过智控单元7把在线校验接点信号采样单元6调整到仿真或虚拟校验状态，在仿真或虚拟校验状态下，在线校验接点信号采样单元6切断气体密度继电器本体1的接点信号的控制回路，将气体密度继电器本体1的接点连接至智控单元7；然后，所述智控单元7通过控制对加热元件51的加热，温度补偿元件104就涨开来。当温度升高到相应的程度时，信号动作机构111向右带动调节螺钉1111触动信号发生器109的按钮，信号发生器109发出报警、闭锁信号，该报警、闭锁信号动作被智控单元7感知，如果报警、闭锁信号都能动作且被感知(捕捉)到，说明其接点的执行机构、以及接点本身都是正常的。进一步地，信号发生器109发出报警、闭锁动作信号时，智控单元7通过仿真参比信号单元(压力传感器2和温度传感器3)检测到动作时对应的气体压力值P和温度值T，进而根据气体特性，智控单元7得到所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值PDZ20和/或接点信号返回值PFH20，将所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值PDZ20和/或接点信号返回值PFH20分别与其对应的预设标准值进行比对，两者的误差均在预设阈值内，则所述气体密度继电器本体1的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。这样就方便地实现了对气体密度继电器本体1的在线仿真或虚拟校验。当所有的接点信号校验工作完成后，智控单元7复原驱使接点动作机构，本案例中，智控单元7通过控制关闭加热元件51，停止加热元件51的加热。
实施例四：
如图4所示，一种具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置，主要包括：气体密度继电器本体1、仿真参比信号单元(气体密度检测传感器，由压力传感器2和温度传感器3组成)、驱使接点动作机构5、在线校验接点信号采样单元6、智控单元7和仿真校验信号单元(包括一个诊断传感器401)。其中，压力传感器2、在线校验接点信号采样单元6和智控单元7设置在用于连接电气设备的接头110上。在气路上，所述气体密度检测传感器的压力传感器2与所述气体密度继电器本体1连通。压力传感器2、温度传感器3、在线校验接点信号采样单元6和仿真校验信号单元分别与智控单元7相连接。
具体地，气体密度继电器本体1包括壳体101，以及设于所述壳体101内的基座102、端座108、压力检测元件103、温度补偿元件104、若干信号发生器109、信号动作机构111、连杆112、机芯105、指针106、刻度盘107。所述诊断传感器401设置在气体密度继电器本体1的壳体101内部。
与实施例三有明显区别的是：本实施例中，所述诊断传感器401设置在壳体101内部的信号动作机构111处，通过接触件401A与信号动作机构111相接触或相关联，所述诊断传感器401为位移传感器(或形变量传感器、或光电传感器)，所述诊断传感器401被配置为采集所述气体密度继电器本体1的信号动作机构111的对应位置或位移量，诊断所述气体密度继电器本体1的当前工作状态是否正常。
本实施例中，其工作原理为：所述智控单元7获取同一气体密度下，所述气体密度检测传感器的压力传感器2和温度传感器3得到的密度值P20，以及所述诊断传感器401对信号动作机构111所检测的对应的位移量△S20或对应位置。例如，如图4所示，当所述压力传感器2采集到压力值P和温度传感器3采集到温度值T时，得到对应的密度值P20，此时所述诊断传感器401对信号动作机构111所检测的对应位置为E处，该E处位置在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的信号动作机构111的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。或者，可以将每一个气体密度值、与其对应的信号动作机构111的位置的预设标准值之间的对应关系预先设计成数据表格；所述智控单元7获取当前气体密度下、诊断传感器401检测的信号动作机构111的位置S1，并查询当前气体密度值在所述数据表格中所对应的预设标准值S2，计算检测的位置S1与预设标准值S2之间的差值|S1-S2|，即误差，判断该误差是否在预设阈值内，该误差在预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的信号动作机构111的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。在密度计算时，结合密度继电器测量原理(绝对压力还是相对压力)，可以结合大气压进行准确计算。
或者，某一天D1，所述压力传感器2和温度传感器3所得到的密度值为P20D1时，所述诊断传感器401对信号动作机构111所检测的对应位置为E处；另一天D2，所述压力传感器2和温度传感器3所得到的密度值为P20D2时，所述诊断传感器401对信号动作机构111所检测的对应位置为F处；E处和F处的间距为△S20，也就是说密度变化生成的密度变化值△P20(△P20＝│P20D1-P20D2│)会使得信号动作机构111发生相应的位移，该位移量△S20在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的信号动作机构111的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。或者，可以将每一个密度变化值与其对应的信号动作机构111的位移量的预设标准值之间的对应关系预先设计成数据表格；所述智控单元7获取当前气体密度变化下、诊断传感器401检测的信号动作机构111的位移量△S1，并查询当前的气体密度变化值在所述数据表格中所对应的预设标准值△S2，计算检测的位移量△S1与预设标准值△S2之间的差值|△S1-△S2|，即误差，判断该误差是否在预设阈值内，该误差在预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的信号动作机构111的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。
同样，所述仿真校验信号单元不限于上述的一个诊断传感器，可以设置多个诊断传感器，分别与所述气体密度继电器本体1的温度补偿元件104、或机芯105、或指针106、或连杆112相对应设置。所述诊断传感器为位移传感器(或形变量传感器、或光电传感器)，被配置为采集所述气体密度继电器本体1的温度补偿元件104、或机芯105、或指针106、或连杆112的对应位置和/或位移量，或形变量，分别诊断温度补偿元件104、或机芯105、或指针106、或连杆112的当前工作状态是否处于正常工作，即通过仿真校验信号单元来诊断气体密度继电器的监测精度是否处于合格状态。其方法与上述仿真校验信号单元监测信号动作机构111的方法相同。
本实施例中的所述驱使接点动作机构为温度调节机构5，所述温度调节机构5包括加热元件51。智控单元7通过控制对加热元件51的加热，温度补偿元件104就涨开来。当温度升高到相应的程度时，信号动作机构111向右带动调节螺钉1111触动信号发生器109的按钮，信号发生器109发出报警、闭锁信号，该报警、闭锁信号动作被智控单元7感知，如果报警、闭锁信号都能动作且被感知(捕捉)到，说明其接点的执行机构、以及接点本身都是正常的。进一步地，智控单元7还得到所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值PDZ20和/或接点信号返回值PFH20，这样就方便地实现了对气体密度继电器本体1的在线仿真或虚拟校验。当所有的接点信号校验工作完成后，智控单元7复原驱使接点动作机构，本实施例中，智控单元7通过控制关闭加热元件51，停止加热元件51的加热。
实施例五：
如图5所示，一种具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置，包括：气体密度继电器本体1、仿真参比信号单元、驱使接点动作机构5、在线校验接点信号采样单元6、智控单元7和仿真校验信号单元(包括仿真信号器402)。其中，智控单元7设置在体密度继电器本体1上。其中，仿真参比信号单元包括标准的设定密度值信号接点201和温度传感器3。仿真参比信号单元设置在体密度继电器本体1上。标准的设定密度值信号接点201、温度传感器3、在线校验接点信号采样单元6和仿真校验信号单元分别与智控单元7相连接。驱使接点动作机构为温度调节机构5，所述温度调节机构5包括加热元件51；加热元件51设置在气体密度继电器本体1上。
具体地，气体密度继电器本体1包括壳体，以及设于所述壳体内的气体密度控制部分和气体密度显示部分。其中，气体密度控制部分包括基座102、控制端座108K、控制压力检测元件(本案例为巴登管)103K、控制温度补偿元件104K、若干信号发生器109、控制信号动作机构111K、仿真信号器402。所述控制压力检测元件103K的一端固定在所述基座102上并与之连通，所述控制压力检测元件103K的另一端通过所述控制端座108K与所述控制温度补偿元件104K的一端相连接，所述控制温度补偿元件104K的另一端设有控制信号动作机构111K，所述控制信号动作机构111K上设有推动所述信号发生器109和仿真信号器402、使所述信号发生器109和仿真信号器402的接点接通或断开的调节件111K1、111K2、111K3(例如调节螺钉)。该仿真信号器402输出一个接点信号，该接点信号为开关量。所述仿真信号器402还可以包括电接点、水银开关、光电开关、舌簧开关、接近开关、电子开关、光电传感器、可变电阻、电压或电流测量器中的一种或多种。具体来说，通过调节件111K1来调试设定的仿真密度值输出信号值PFS20，所述设定的仿真密度值输出信号值PFS20所对应的密度值范围为气体密度继电器额定值的85％～115％。本案例中所述仿真信号器402为微动开关。气体密度显示部分包括显示端座108X、显示压力检测元件103X、显示温度补偿元件104X、连杆112X、机芯105、指针106、刻度盘107、显示信号动作机构111X、标准的设定密度值信号接点201。所述显示压力检测元件(本案例为巴登管)103X的一端固定在所述基座102上并与之连通，所述显示压力检测元件103X的另一端通过所述显示端座108X与所述显示温度补偿元件104X的一端相连接，所述显示温度补偿元件104X的另一端设有显示信号动作机构111X，所述显示信号动作机构111X上设有推动所述标准的设定密度值信号接点201、使所述标准的设定密度值信号接点201接通或断开的调节件111X1(例如调节螺钉)。该标准的设定密度值信号接点201输出一个接点信号，该接点信号为开关量。具体来说，通过调节件111X1来调试设定的标准的设定密度值信号接点201动作值PFB2，所述设定的标准的设定密度值信号接点201动作值PFB20和设定的仿真密度值输出信号值PFS20一样。所述机芯105固定在所述基座102上；所述显示温度补偿元件104X的另一端还通过显示连杆112X与所述机芯105连接或直接与所述机芯105连接；所述指针106安装于所述机芯105上且设于所述刻度盘107之前，所述指针106结合所述刻度盘107显示气体密度值。此外，所述气体密度继电器本体1还可以包括具有示值显示的数码器件或液晶器件。
本实施例的工作原理为：正常工作状态时，气体密度继电器或气体密度监测装置监控电气设备内的气体密度值。利用气体密度继电器本体1和电气设备之间的温度差，或者智控单元7通过控制对加热元件51的加热，同时使控制温度补偿元件104K和显示温度补偿元件104X涨开来。当温度升高到相应的程度时，控制信号动作机构111K向下带动调节螺钉111K1触动仿真信号器402、使仿真信号器402的接点接通(或断开)，该仿真信号器402的接点接通(或断开)被智控单元7感知时，智控单元7及时采集温度传感器3的温度值TFS；显示信号动作机构111X向下带动调节螺钉111X1触动仿真参比信号器、使仿真参比信号器的标准的设定密度值信号接点201接通(或断开)，该标准的设定密度值信号接点201接通(或断开)被智控单元7感知时，智控单元7及时采集温度传感器3的温度值TFB。智控单元7或后台通过对TFB与TFS对比，即计算检测的TFB与TFS之间的差值|TFB-TFS|，即差值，判断该差值是否在预设阈值内，该差值在预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的控制信号动作机构111K的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。这就可以在很宽的环境温度范围里，通过对控制信号动作机构111K的精准监测，定量准确地监测出气体密度继电器的精度。
接着，可以通过智控单元7把在线校验接点信号采样单元6调整到仿真或虚拟校验状态，在仿真或虚拟校验状态下，在线校验接点信号采样单元6切断气体密度继电器本体1的接点信号的控制回路，将气体密度继电器本体1的接点连接至智控单元7；然后，所述智控单元7通过控制对加热元件51的加热，当温度升高到相应的程度时，控制信号动作机构111K向下带动调节螺钉111K2、111K3触动信号发生器109的按钮，信号发生器109发出报警、闭锁信号，该报警、闭锁信号动作被智控单元7感知，如果报警、闭锁信号都能动作且被感知(捕捉)到，说明其接点的执行机构、以及接点本身都是正常的。所述气体密度继电器本体的当前工作状态为异常工作状态时，所述智控单元7输出相应的异常报警接点信号；优选地，所述异常报警接点信号通过报警信号线上传到目标设备。
进一步地，信号发生器109发出报警、闭锁动作信号时，智控单元7通过仿真参比信号单元(温度传感器3)检测到动作时对应的温度值TDZ。根据气体密度继电器的额定参数，以及其气体特性，智控单元7或后台通过对TFB与TDZ对比，即计算检测的TFB与TDZ之间的差值|TFB-TDZ|，即差值，判断该差值是否在预设阈值内，该差值在预设阈值内，说明气体密度继电器本体1是正常的。或者，根据密度继电器参数，把TFB与TDZ之间正常的关系设计成对应的数据表格，根据该表格进行定量判断正常与否。这样就方便地实现了气体对气体密度继电器本体1的在线仿真或虚拟校验。当所有的接点信号校验工作完成后，智控单元复原驱使接点动作机构，本案例中，智控单元7通过控制关闭加热元件51，停止加热元件51的加热。
举例来说，假设本实施例中所述的气体密度继电器的额定参数为：额定压力为0.7MPa、报警压力为0.62MPa、闭锁压力为0.6MPa(绝对压力)，所述设定的仿真密度值输出信号值PFS20为0.69MPa、设定的标准的设定密度值信号接点201动作值PFB20为0.69MPa。即设定仿真校验单元的仿真信号器的接点在气体密度为0.69MPa时发生动作，设定仿真参比信号单元的仿真参比信号器的接点在气体密度为0.69MPa时也发生动作。假设所使用的电气设备的充气压力值为0.71MPa(20℃)。假设现场温度为5℃时，此时电气设备的气体压力P为0.6656MPa(理论值)，所述智控单元7通过控制对加热元件51的加热，显示温度补偿元件104X和控制温度补偿元件104K的温度就升高，智控单元7分别得到TFB＝10.2℃，TFS＝11.2℃，即计算检测的TFB与TFS之间的差值|TFB-TFS|＝1℃，该差值在预设阈值内，就可以说明所述仿真校验信号单元输出仿真校验信号时的气体密度值与所述仿真参比信号器输出标准的设定密度值信号时所对应的气体密度值(即标准的设定密度值)之间的差值在预设阈值内，则所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态，所述气体密度继电器或气体密度监测装置的控制信号动作机构111K的当前工作状态为正常工作状态，这就可以在很宽的环境温度范围里，通过对信号动作机构111的精准监测，这样可以定量准确的监测出密度继电器的精度。接着，通过智控单元7把在线校验接点信号采样单元6调整到仿真或虚拟校验状态，在仿真或虚拟校验状态下，在线校验接点信号采样单元6切断气体密度继电器本体1的接点信号的控制回路，将气体密度继电器本体1的接点连接至智控单元7；然后，所述智控单元7通过控制对加热元件51的加热，控制温度补偿元件104K的温度就升高，可以通过温度传感器3监测到其温度值T，在温度值升高到34.5℃时，报警接点动作，进而得到TDZBJ＝34.5℃，在温度值升高到41.8℃时，闭锁接点动作，进而得到TDZBS＝41.8℃。对报警接点来说，计算检测的TFB与TDZBJ之间的差值|TDZBJ-TFB|＝24.3℃；对闭锁接点来说，计算检测的TFB与TDZBS之间的差值|TDZBS-TFB|＝31.6℃。该差值都在预设阈值内，说明气体密度继电器本体1是正常的。这样，就很好地完成所述气体密度继电器本体的在线仿真或虚拟校验。
另外，本实施例中气体密度控制部分的控制压力检测元件可以采用波纹管，控制温度补偿元件可以采用标准的补偿气体，具体可以参考图1或图2，即气体密度控制部分的原理结构与实施例一或实施例二相同。
本实施例中，驱使接点动作机构也可以是压力调节机构，配一个压力传感器，利用监测所述标准的设定密度值信号接点201接通(或断开)时对应的压力值PFB和仿真信号器402的接点接通(或断开)时对应的压力值PFS，并计算PFB与PFS之间的差值进行判断。
本实施中，仿真参比信号器也可以不需要温度传感器，仅通过仿真参比信号器的两个标准的设定密度值信号接点分别输出两个标准的设定密度值信号：第一标准的设定密度值信号、第二标准的设定密度值信号。其中，第一标准的设定密度值信号，其接点为第一标准的设定密度值信号接点BS，其信号值为与其对应的设定的仿真校验信号值的上公差要求值；第二标准的设定密度值信号，其接点为第二标准的设定密度值信号接点BX，其信号值为与其对应的设定的仿真校验信号值的下公差要求值。即第一标准的设定密度值信号、第二标准的设定密度值信号，是根据设定的仿真校验信号单元发生动作时的密度值预先设置好的，其信号值对应的是允许仿真信号器的接点动作或信号变化时的密度值的允许变动量。本实施例中，仿真校验信号，指的是仿真信号器的接点动作或信号变化时输出的一个信号：接通或关断；而设定的仿真校验信号值，指的是预先设定的仿真信号器的接点动作或信号变化、输出仿真校验信号时所对应的气体密度值。举例来说，假设本实施例中所述的气体密度继电器的额定参数为：额定压力为0.7MPa、报警压力为0.62MPa、闭锁压力为0.6MPa(绝对压力)，设定的仿真校验信号值(即设定的仿真密度值输出信号值)PFS20为0.69MPa、设定的仿真校验信号值的下公差要求的第二标准的设定密度值信号接点BX动作值PFBX20为0.68MPa、设定的仿真校验信号值的上公差要求的第一标准的设定密度值信号接点BS动作值PFBS20为0.70MPa。假设所使用的电气设备的充气压力值为0.71MPa(20℃)。所述智控单元7通过控制对加热元件51的加热，如果智控单元7监测到的顺序先后是：设定的仿真校验信号值的上公差要求的第一标准的设定密度值信号接点BS先动作、接着是所述仿真信号器的接点动作、再接着是设定的仿真校验信号值的下公差要求的第二标准的设定密度值信号接点BX动作，这就可以说明所述仿真校验信号单元输出仿真校验信号时的实际气体密度值，在所述仿真参比信号器输出第一标准的设定密度值信号所对应的气体密度值和输出第二标准的设定密度值信号所对应的气体密度值之间。如果输出的第一标准的设定密度值和第二标准的设定密度值之间的范围在一个可接受的范围内，则可以认定实际输出仿真校验信号时的实际气体密度值与设定的仿真校验信号值之差(小于第一标准的设定密度值和输出第二标准的设定密度值之差)，也在可接受的阈值内，则所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态，所述气体密度继电器或气体密度监测装置的控制信号动作机构111K的当前工作状态为正常工作状态。
实施例六：
如图6所示，一种具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置，包括：气体密度继电器本体1、仿真参比信号单元(气体密度检测传感器，由压力传感器2和温度传感器3组成)、驱使接点动作机构5、在线校验接点信号采样单元6、智控单元7和仿真校验信号单元(包括仿真信号器402)。其中，在线校验接点信号采样单元6和智控单元7设置在体密度继电器本体1上；仿真参比信号单元由压力传感器2和温度传感器3组成，仿真参比信号单元设置在体密度继电器本体1上；压力传感器2、温度传感器3、在线校验接点信号采样单元6和仿真校验信号单元分别与智控单元7相连接；驱使接点动作机构为温度调节机构5，所述温度调节机构5包括加热元件51，加热元件51设置在气体密度继电器本体1上。
具体的，本实施例的气体密度继电器本体1包括壳体101，以及设于所述壳体101内的基座102、端座108、压力检测元件(本案例采用巴登管)103、温度补偿元件104、若干信号发生器(本案例采用磁助式电接点)109、信号动作杆111G、机芯105、指针106、刻度盘107。仿真信号器402设置在气体密度继电器本体1的壳体101内部。所述压力检测元件103的一端固定在所述基座102上并与之连通，所述压力检测元件103的另一端通过所述端座108与所述温度补偿元件104的一端相连接，所述温度补偿元件104的另一端连接机芯105，机芯105设有信号动作杆111G，所述信号动作杆111G推动所述信号发生器109和仿真信号器402、使所述信号发生器109和仿真信号器402的接点接通或断开，该仿真信号器(本案例采用磁助式电接点)402输出一个接点信号，该接点信号为开关量。压力传感器2设置在基座102上，压力传感器2的气路与压力检测元件(本案例采用巴登管)103相互连通；温度传感器3设置在温度补偿元件104附近。具体来说，通过调节仿真信号器(本案例采用磁助式电接点)402的静触点位置来调试设定其接点动作值，所述设定的仿真密度值输出信号值PFS20所对应的密度值范围为气体密度继电器额定值的85％～115％。
本实施例的工作原理和实施例二是一样的，本实施例与实施例二不同之处在于：1)本实施的压力检测元件采用巴登管；2)仿真信号器402采用磁助式电接点；3)压力传感器2设置在基座102上。
实施例七：
如图7所示，本发明实施例七具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置，包括：气体密度继电器本体1、仿真参比信号单元(气体密度检测传感器，由压力传感器2和温度传感器3组成)、驱使接点动作机构5、在线校验接点信号采样单元6、智控单元7、多通接头9、仿真校验信号单元(包括一个诊断传感器401)和电气设备接头13。其中，气体密度继电器本体1、压力传感器2、温度传感器3、在线校验接点信号采样单元6和智控单元7设置在多通接头9上。
具体地，所述气体密度继电器本体1包括：壳体、及壳体内的第一波纹管(即压力检测元件)103、第二波纹管113、信号发生器109(本实施例为微动开关)、信号动作机构111。其中，所述第一波纹管103的第一开口端固定在所述壳体的内壁上，所述第一波纹管103的第二开口端与第一密封件118密封连接，所述第一波纹管103的内壁、所述第一密封件118、所述壳体的内壁共同围成第一密封气室G1，所述压力传感器2与所述第一密封气室G1连通。所述第一密封气室G1通过多通接头9、电气设备接头13与电气设备8的绝缘气体相连通。所述第二波纹管113的第一开口端与所述第一密封件118密封连接，所述第二波纹管113的第二开口端口通过第二密封件119与所述壳体的内壁连接，所述第一波纹管103的外壁、所述第一密封件118、所述第二波纹管113的外壁、所述第二密封件119及所述壳体的内壁共同围成第二密封气室G2，所述第二密封气室G2内充有密度值为P20BC的标准补偿气体，即第二密封气室G2为温度补偿标准气室，构成温度补偿元件，所述第二压力传感器4设置在所述第二密封气室G2内，用于检测第二密封气室G2内的气体压力。所述第二波纹管113的内壁、所述第二密封件119及所述壳体的内壁共同围成腔体G3。所述信号动作机构111和所述信号发生器109设置在所述腔体内G3。所述信号动作机构111与所述第一密封件118连接，所述信号发生器109对应所述信号动作机构111设置，所述气体密度继电器本体1通过所述信号发生器109输出接点信号。本实施例中，信号动作机构111包括一移动杆，移动杆的一端伸入所述第二波纹管113内，与所述第一密封件118固定连接，并随第一波纹管103的形变产生位移；所述移动杆的另一端伸出所述第二波纹管113，固定连接一调节固定件，所述调节固定件上设有调节螺钉1111，所述调节螺钉1111与信号发生器109相对应设置。通过所述第一密封气室G1和第二密封气室G2监测气体密度，并结合信号发生器109实现对气体密度的监控，当气体密度低于和/或高于所设定的气体密度时，通过信号发生器109输出报警和/或闭锁接点信号。
本实施例的原理为：所述诊断传感器401为位移传感器(或形变量传感器、或光电传感器)，设置在信号动作机构111的下方，与信号动作机构111相对设置，通过接触件401A与信号动作机构111相接触或相关联，所述诊断传感器401被配置为采集所述气体密度继电器本体1的信号动作机构111的对应位置信号和/或位移量信号，诊断所述气体密度继电器本体1的当前工作状态。智控单元7通过压力传感器2和温度传感器3对气体密度值的实时监测，所述诊断传感器401检测信号动作机构111的对应位置，该位置在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的信号动作机构111的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。或者，气体密度值变化产生的密度变化值△P20使信号动作机构111发生相应的位移，所述诊断传感器401检测该位移量△S20，位移量△S20在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的信号动作机构111的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。或者，将每一个密度变化值与其对应的信号动作机构111的位移量的预设标准值之间的对应关系预先设计成数据表格；所述智控单元7获取当前气体密度变化下、诊断传感器401检测的信号动作机构111的位移量△S1，并查询当前的气体密度变化值在所述数据表格中所对应的预设标准值△S2，计算检测的位移量△S1与预设标准值△S2之间的差值|△S1-△S2|，即误差，判断该误差是否在预设阈值内，该误差在预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的信号动作机构111的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。即所述智控单元7根据同一气体密度下采集的密度值和所述诊断传感器401对信号动作机构111所检测的对应位置和/或位移量进行判断，获取气体密度继电器的监控部分的当前工作状态是否正常，这就可以在很宽的环境温度范围里，通过对信号动作机构111的精准监测，定量准确地监测出气体密度继电器的精度。
接着，通过智控单元7把在线校验接点信号采样单元6调整到仿真或虚拟校验状态，在仿真或虚拟校验状态下，在线校验接点信号采样单元6切断气体密度继电器本体1的接点信号的控制回路，将气体密度继电器本体1的接点连接至智控单元7；然后，所述智控单元7控制驱使接点动作机构5，所述驱使接点动作机构5设置在气体密度继电器本体1的信号动作机构111的上方，被配置为对信号动作机构111施加作用力，使其移动杆移动，第一密封气室G1和腔体G3作用于第一波纹管103的上端面上的力的平衡被打破，第一波纹管103随移动杆的移动发现形变，产生一定的位移。移动杆带动调节螺钉1111触动信号发生器109的按钮，信号发生器109发出报警、闭锁信号，该报警、闭锁信号动作被智控单元7感知，如果报警、闭锁信号都能动作且被感知(捕捉)到，说明其接点的执行机构、以及接点本身都是正常的。
本实施例中，所述驱使接点动作机构5包括施力机构和运动机构，施力机构驱动运动机构运动。其中，施力机构包括驱动部件501和由驱动部件501驱动的传力件502(本实施例中为凸轮，凸轮在驱动部件501的驱动下转动)；运动机构包括推杆503，推杆503靠近施力机构的一端设有固定件506，推杆503的另一端穿过固定于气体密度继电器本体1的壳体内的固定架505，与信号动作机构111的移动杆正对。固定件506与固定架505之间的推杆503上套设有复位弹簧504，即推杆503在施力机构的作用下做竖直方向的往复运动。施力机构没有施力时，在复位弹簧504的作用下，推杆503远离信号动作机构111的移动杆，推杆503对信号动作机构111的移动杆不施加力。仿真或虚拟校验时，传力件502在驱动部件501的驱动下转动，推动推杆503向下运动，进而对弹簧504和信号动作机构111施加作用力，即所述驱动部件501通过传力件502对信号动作机构111施加作用力，使气体密度继电器本体1发生接点信号动作。
其中，所述驱动部件501包括、但不限于磁力、重力、电机、电动推杆电机、步进电机、往复运动机构、卡诺循环机构、空压机、压缩机、放气阀、造压泵、增压泵、增压阀、电动气泵、电磁气泵、气动元件、磁耦合推力机构、加热产生推力机构、电加热产生推力机构、化学反应产生推力机构中的一种；所述传力件502包括、但不限于凸轮、连接杆、弹簧、金属件、非金属件、伸缩件、非伸缩件中的一种。
本实施例中，通过仿真信号器401对信号动作机构111所检测的对应位置和/或位移量进行判断，获取气体密度继电器的监控部分的当前工作状态，其精度如果是合格的，就再通过驱使接点动作机构5使所述气体密度继电器本体1的元件发生相应位移，和/或驱使所述气体密度继电器本体1发生接点信号动作，验证其接点的执行机构是正常的，这样就完成了仿真或虚拟在线校验。
实施例八：
如图8所示，本发明实施例八提供的一种具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置，包括气体密度继电器本体1、仿真参比信号单元(气体密度检测传感器，由压力传感器2和温度传感器3组成)、驱使接点动作机构5、在线校验接点信号采样单元6、智控单元7和仿真校验信号单元(包括仿真信号器402)。其中，压力传感器2、在线校验接点信号采样单元6和智控单元7设置在用于连接电气设备的接头110上；在气路上，所述气体密度检测传感器的压力传感器2与所述气体密度继电器本体1连通；压力传感器2、温度传感器3、在线校验接点信号采样单元6和仿真校验信号单元分别与智控单元7相连接。
具体地，气体密度继电器本体1包括壳体101，以及设于所述壳体101内的基座102、端座108、压力检测元件103、温度补偿元件104、若干信号发生器109、信号动作机构111、连杆112、机芯105、指针106、刻度盘107。仿真信号器402设置在气体密度继电器本体1的壳体101内部。驱使接点动作机构为压力调节机构5，本实施例的压力调节机构5为一端开口的腔体G4，所述腔体G4内有活塞53，所述活塞53设有密封圈510，所述活塞53的一端连接有一个调节杆，所述调节杆的外端连接驱动部件54，所述活塞53的另一端伸入所述开口内，且与所述腔体G4的内壁相接触，所述驱动部件54驱动所述调节杆进而带动所述活塞53在所述腔体G4内移动。所述驱动部件54包括、但不限于磁力、电机(变频电机或步进电机)、往复运动机构、卡诺循环机构、气动元件中的一种。气路上，压力调节机构5的腔体G4与气体密度继电器本体1的壳体101内部气室GK相连通。所述气体密度继电器或气体密度监测装置还包括第二压力传感器405，第二压力传感器405与腔体G4相连通。
如图8所示，本发明实施例八与实施例二和实施例五不同的是，本实施例中仿真信号器402为其密度动作值可以调节的。具体是在壳体101上设有调节孔(或调节窗)101A，通过调节孔(或调节窗)101A，可以用工具(例如螺丝刀)调节信号调节件1013，能够在现场按照需要方便地设置仿真校验信号402的密度动作值，也就是说，仿真信号器402的接点信号动作值(密度动作值)是根据需要可以进行调节的，使与现场运行的电气设备的充气值相互匹配(调试成一致，即设定的仿真密度值输出信号值PFS20调试成充气值)，这样一来正常工作状态时，利用气体密度继电器本体1和电气设备之间的温度差，当气体密度继电器本体1处的温度比电气设备气室处的温度高时，仿真信号器402就输出一个接点信号，同时，智控单元7通过仿真参比信号单元(压力传感器2和温度传感器3)检测到仿真信号器402接点动作时对应的气体压力值P和温度值T，进而根据气体特性，智控单元7得到所述气体密度继电器本体1的仿真密度值输出信号实际动作值PFD20，智控单元7或后台将仿真密度值输出信号实际动作值PFD20与事先调试设定的仿真密度值输出信号值PFS20对比，即计算检测的PFD20与事先调试设定的PFS20之间的差值|PFD20-PFS20|，即误差，判断该误差是否在预设阈值内，该误差在预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的信号动作机构111的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。这就可以在很宽的环境温度范围里，通过对信号动作机构111的精准监测，定量准确地监测出密度继电器的精度。
接着，可以通过智控单元7把在线校验接点信号采样单元6调整到仿真或虚拟校验状态，在仿真或虚拟校验状态下，在线校验接点信号采样单元6切断气体密度继电器本体1的接点信号的控制回路，将气体密度继电器本体1的接点连接至智控单元7。然后，通过智控单元7驱动压力调节机构5，使壳体101内部气室GK的气体压力缓慢上升，使得气体密度继电器本体1发生接点动作，接点动作通过在线校验接点信号采样单元6传递到智控单元7，该报警、闭锁信号动作被智控单元7感知，如果报警、闭锁信号都能动作且被感知(捕捉)到，说明其接点的执行机构、以及接点本身都是正常的。进一步地，智控单元7根据接点动作时的压力传感器2采集的压力值P1、第二压力传感器405采集的压力值P2、温度值T，经过计算或查询对应数据表，得到气体密度值P20，检测出气体密度继电器的接点信号动作值PD20，完成气体密度继电器的接点信号动作值PD20的校验工作。具体来说，气体密度继电器本体1发生接点信号动作或切换时，其等效气体压力值P＝P1-P2；依照该等效气体压力值P，以及按照气体压力-温度特性换算成为对应20℃的压力值，即气体密度值P20，完成所述气体密度继电器的在线仿真校验。
本实施例中，所述仿真信号器402为一设定密度值的仿真信号器402，其产生的仿真校验信号属于开关量信号，也可以包括数字量信号、模拟量信号中的一种或几种，所述数字量信号就是输出的信号为数字量，所述模拟量信号就是输出的信号为模拟量(如电压、电流)。
实施例九：
如图9所示，一种具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置，包括：气体密度继电器本体1、仿真参比信号单元(气体密度检测传感器，由压力传感器2和温度传感器3组成)、驱使接点动作机构5、在线校验接点信号采样单元6、智控单元7和仿真校验信号单元(包括一个诊断传感器406)。其中，在线校验接点信号采样单元6和智控单元7设置在体密度继电器本体1上；仿真参比信号单元由压力传感器2和温度传感器3组成，仿真参比信号单元设置在气体密度继电器本体1上；压力传感器2、温度传感器3、在线校验接点信号采样单元6和仿真校验信号单元分别与智控单元7相连接；驱使接点动作机构为温度调节机构5，所述温度调节机构5包括加热元件51，加热元件51设置在气体密度继电器本体1上。
与实施例六不同之处在于，本实施例的诊断传感器406为摄像头，所述摄像头通过安装架4061设置在气体密度继电器本体1的壳体101上(或壳体外)，所述摄像头与指针106和刻度盘107相对设置，所述摄像头还与智控单元7相连接。所述摄像头通过图像识别技术，获取的气体密度继电器本体1的指针显示值或数显示值，即为仿真校验信号，该仿真校验信号为PFZ20，所述气体密度检测传感器采集的气体密度值为仿真参比信号密度值PFB20，所述智控单7元或后台将仿真校验信号为PFZ20与仿真参比信号密度值PFB20进行比对，获得密度差|PFZ20-PFB20|；若密度差|PFZ20-PFB20|在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的监测部分的当前工作状态为正常工作状态。这样可以定量准确地监测出密度继电器的精度。
接着，通过智控单元7把在线校验接点信号采样单元6调整到仿真或虚拟校验状态，在仿真或虚拟校验状态下，在线校验接点信号采样单元6切断气体密度继电器本体1的接点信号的控制回路，将气体密度继电器本体1的接点连接至智控单元7；然后，所述智控单元7通过控制对加热元件51的加热，温度补偿元件104的温度就升高，当温度升高到相应的程度时，信号发生器109发出报警、闭锁信号，该报警、闭锁信号动作被智控单元7感知，如果报警、闭锁信号都能动作且被感知(捕捉)到，说明其接点的执行机构、以及接点本身都是正常的。进一步地，信号发生器109发出报警、闭锁动作信号时，智控单元7通过仿真参比信号单元(压力传感器2和温度传感器3)检测到动作时对应的气体压力值P和温度值T，进而根据气体特性，智控单元7得到所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值PDZ20和/或接点信号返回值PFH20，并所述气体密度继电器本体的接点信号动作值PDZ20和/或接点信号返回值PFH20与其对应的预设标准值进行比对，两者之间的误差在预设阈值内，则所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。这样就方便地实现了气体对气体密度继电器本体1的在线仿真或虚拟校验。当所有的接点信号校验工作完成后，智控单元复原驱使接点动作机构，本案例中，智控单元7通过控制关闭加热元件51，停止加热元件51的加热。
实施例十：
结合图10所示，一种具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置，与实施例九不同之处在于，本实施例的仿真校验信号单元为诊断传感器407，该诊断传感器407采用光电传感器，所述诊断传感器407设置在气体密度继电器本体1的壳体内，且与智控单元7相连接。所述诊断传感器407包括接收主机407B和发光件407A，所述接收主机407B设置在刻度盘107上，所述发光件407A与接收主机407B的位置对应形成光路，使得发光件407A发出的光被接收主机407B接收。所述接收主机407B正对指针106旋转经过的位置。所述指针106置于所述发光件407A和接收主机407B之间时，将光路阻断，所述接收主机407B接收不到所述发光件407A发出的光，此时接收主机407B发出信号，智控单元7通过该信号就知道指针106处于所设定的密度值PFS20，同时所述气体密度检测传感器采集的气体密度值为仿真参比信号密度值PFB20，所述智控单元7或后台将密度值PFS20与密度值PFB20进行比对，获得密度差|PFB20-PFS20|；若密度差|PFB20-PFS20|在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的监测部分的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。这样可以定量准确地监测出密度继电器的精度。
参考图9，接着，通过智控单元7把在线校验接点信号采样单元6调整到仿真或虚拟校验状态，在仿真或虚拟校验状态下，在线校验接点信号采样单元6切断气体密度继电器本体1的接点信号的控制回路，将气体密度继电器本体1的接点连接至智控单元7；然后，所述智控单元7通过控制对加热元件51的加热，温度补偿元件104的温度就升高，当温度升高到相应的程度时，信号发生器109发出报警、闭锁信号，该报警、闭锁信号动作被智控单元7感知，如果报警、闭锁信号都能动作且被感知(捕捉)到，说明其接点的执行机构、以及接点本身都是正常的。
本实施例还可以这样来设计：所述刻度盘107设有开孔，所述诊断传感器407与指针106不正对时，所述诊断传感器407发出的光没有立即反射回来；而当所述诊断传感器407与指针106正对时，所述诊断传感器407发出的光立即被指针106反射回来，此时所述诊断传感器407发出信号，智控单元7通过该信号就知道指针106处于所设定的密度值PFS20，同时所述气体密度检测传感器采集的气体密度值PFB20，所述智控单元7或后台将密度值PS20与密度值PFB20进行比对，获得密度差|PFB20-PFS20|；若密度差|PFB20-PFS20|在其预设阈值内，则所述气体密度继电器或气体密度监测装置的监测部分的当前工作状态为正常工作状态，无需维护，否则，为异常工作状态。
实施例十一：
如图11所示，一种具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置，包括：气体密度继电器本体1、仿真参比信号单元(气体密度检测传感器，由压力传感器2和温度传感器3组成)、驱使接点动作机构5、在线校验接点信号采样单元6、智控单元7、仿真校验信号单元(包括一个诊断传感器406)、多通接头9、补气接口10。驱使接点动作机构为温度调节机构5，所述温度调节机构5包括加热元件51和保温件52，加热元件51设置在密度继电器本体1的壳体101外面，保温件52设置在加热元件51外面，加热元件51和保温件52都固定在壳体101上。温度传感器3设置在壳体101内部，或者设置在壳体101外面。气体密度继电器本体1固定在多通接头9上，压力传感器2、在线校验接点信号采样单元6和智控单元7设置在一起，都固定在多通接头9上，补气接口10也设置在多通接头9上，多通接头9与电气设备8连接在一起。本实施例的诊断传感器406也采用摄像头，所述摄像头通过安装架4061固定在气体密度继电器本体1的壳体上(或壳体外)，所述摄像头与指针106和刻度盘107相对设置。所述摄像头、压力传感器2、温度传感器3、驱使接点动作机构5(加热元件51)、在线校验接点信号采样单元6与智控单元7相连接。对气体密度继电器进行仿真校验后，如果密度继电器异常了，所述智控单元7可以输出一个异常报警信号，该异常报警信号可以并联到气体密度继电器本体1的报警接点上，能够通过报警回路上传异常报警信号。
本实施例的工作原理与实施例九一样，在此不再赘述。与实施例九不同之处在于：1)驱使接点动作机构5(加热元件51)设置在气体密度继电器本体1的壳体101外面；2)含有多通接头9。
本案例技术方案可以用于现场已有的密度继电器的改造升级，具体方法是：将驱使接点动作机构5(加热元件51)设置在现场已有的气体密度继电器本体1的壳体101外面；将摄像头通过安装架4061固定在已有气体密度继电器本体1的壳体上(或壳体外)，并使所述摄像头与指针106和刻度盘107相对设置，使所述摄像头能够完全拍清楚指针106和刻度盘107的图像；将温度传感器3设置在壳体101内部，或者设置在壳体101外面；气体密度继电器本体1设置在多通接头9上，多通接头9可以利用已有的或新的；压力传感器2、在线校验接点信号采样单元6和智控单元7设置在一起，且安装在多通接头9上；将多通接头9与电气设备8连接固定；将在线校验接点信号采样单元6与气体密度继电器本体1的报警、闭锁接点相连接。通过这样的技术方案，可以对变电站已有的普通密度继电器进行技术升级或改造，实现在线仿真或虚拟校验，无须人工校验，提高效率，降低运维成本。另外，还可以在气体密度继电器本体1的外面设置一个罩子，把加热元件51设置在罩子里面，温度传感器3设置在气体密度继电器本体1的壳体内或壳体外。
上述的气体密度继电器能够在不同的温度下，不同的时间段进行其误差性能的比较。即通过不同时期，相同温度范围内的比较，来判定电气设备、气体密度继电器的性能；具有历史各个时期的比对、历史与现在的比对；还能对气体密度继电器进行仿真或虚拟体检。
上述的压力传感器2的类型：绝对压力传感器、相对压力传感器、或绝对压力传感器和相对压力传感器，数量可以若干个。压力传感器形式可以是扩散硅压力传感器、MEMS压力传感器、芯片式压力传感器、线圈感应压力传感器(如巴登管附带感应线圈的压力测量传感器)、电阻压力传感器(如巴登管附带滑线电阻的压力测量传感器)。可以是模拟量压力传感器，也可以是数字量压力传感器。压力采集为压力传感器、压力变送器等各种感压元件，例如扩散硅式、蓝宝石式、压电式、应变片式(电阻应变片式、陶瓷应变片式)。
上述的温度传感器3可以是：热电偶、热敏电阻、半导体式；可以接触式和非接触式；可以为热电阻和热电偶。总之，温度采集可以用温度传感器、温度变送器等各种感温元件。
上述的气体密度继电器本体，包括带指示的密度继电器(指针显示的密度继电器、或数码显示的密度继电器、液晶显示的密度继电器)，不带指示的密度继电器(即密度开关)。
气体密度继电器具有压力、温度测量及软件换算功能。在不影响电气设备安全运行的前提下，能够在线检测出气体密度继电器的报警和/或闭锁接点动作值和/或返回值。当然报警和/闭锁接点信号的返回值也可以根据需求不进行测试。
所述智控单元7主要完成驱动接点动作机构的控制、信号采集，能够检测到气体密度继电器本体1的接点信号发生动作时的压力值和温度值，换算成对应的20℃时的压力值P20(密度值)，即能够检测到气体密度继电器的接点动作值PD20，完成气体密度继电器本体的校验工作。或者，所述智控单元7能够直接检测到气体密度继电器本体的接点信号发生动作时的密度值PD20，完成气体密度继电器本体的校验工作，这是最基本的要求。当然，智控单元7还可以实现：测试数据存储；和/或测试数据导出；和/或测试数据可打印；和/或可与上位机进行数据通讯；和/或可输入模拟量、数字量信息。所述智控单元7还包括通讯模块，通过通讯模块实现远距离传输测试数据和/或校验结果等信息。当所述气体密度继电器本体1的额定压力值输出信号时，智控单元7同时采集当时的密度值，完成气体密度继电器的额定压力值校验。气体密度继电器完成校验时，会自动进行相互对比判断，如果误差相差大，就会发出异常提示：气体密度继电器自身的压力检测器或压力传感器、温度传感器等有问题，即气体密度继电器能够完成气体密度继电器自身的压力检测器、或压力传感器、温度传感器、或密度变送器等的相互校验功能。完成气体密度继电器的校验工作后，智控单元7能够自动生成密度继电器的校验报告，如有异常，能够自动发出报警，或可以发送到指定的接收机上，例如发送到手机；还可以现场就地显示密度值和校验结果，或通过后台显示密度值和校验结果，具体方式可以灵活；具有实时在线密度值、压力值、温度值等数据显示、变化趋势分析、历史数据查询、实时告警等功能；可以在线监测气体密度值，或密度值、压力值、温度值；具有自诊断功能，能够对异常及时告示，例如断线、短路报警、传感器损坏等告示；能够在不同的温度下，不同的时间段进行气体密度继电器的误差性能的比较，即不同时期，相同温度范围内的比较，相同压力范围内的比较，作出判定气体密度继电器的性能。具有历史各个时期的比对、历史与现在的比对。还可以对气体密度继电器进行自身体检；对气体密度继电器自身、所监测的电气设备的密度值是否正常进行判定。即可以对电气设备本身的密度值、气体密度继电器自身的压力检测器、压力传感器、温度传感器等进行正常和异常的判定和分析、比较，进而实现对电气设备气体密度监控、气体密度继电器本身等状态进行判定、比较、分析；还含有分析***(专家管理分析***)，对气体密度监测、气体密度继电器、监测元件进行检测分析，判定，知道问题点在哪里，是电气设备、还是气体密度继电器自身有问题；还对气体密度继电器本体的接点信号状态进行监测，并把其状态实施远传。可以在后台就知道气体密度继电器本体的接点信号状态：断开的还是闭合的，从而多一层监控，提高可靠性；还能够对气体密度继电器本体的温度补偿性能进行检测，或检测和判定；还能够对气体密度继电器本体的接点接触电阻进行检测，或检测和判定；具有数据分析、数据处理功能，能够对电气设备进行相应的故障诊断和预测。
只要压力传感器2、温度传感器3、压力检测器103、温度补偿元件104等相互之间的检测数据是吻合的、正常的，就说明气体密度继电器自身是正常的，这样就不用采用传统的方式由维护人员到现场对气体密度继电器进行校验，可以全寿命免人工校验。除非，变电站中某一个电气设备的压力传感器2、温度传感器3、气体密度继电器的压力检测器103、温度补偿元件104等相互之间的检测数据是不吻合的、异常的，才安排维修人员去处理。而对于吻合的、正常的，就不要进行人工校验，这样一来，大大提高了可靠性提高了效率，降低了成本。
另外，本技术方案中，所述的具有仿真校验功能的气体密度继电器的实现方法，包括：正常工作状态时，气体密度继电器或气体密度监测装置通过气体密度检测传感器监控电气设备内的气体密度值。所述仿真校验信号，采集所述气体密度继电器本体内压力变化、或温度变化、或气体密度变化时产生形变的部件的形变量信号、和/或产生位移的部件的位置信号或位移量信号；或者，所述仿真校验信号动作输出；所述仿真参比信号单元，采集与仿真校验信号相对应的信号。通过智控单元控制驱使接点动作机构，使得气体密度继电器本体发生接点动作，智控单元能够检测出气体密度继电器本体发生接点动作，进而完成所述气体密度继电器本体的在线仿真或虚拟校验；当所有的接点信号校验工作完成后，智控单元复原驱使接点动作机构。
具体进一步可以是：正常工作状态时，气体密度继电器或气体密度监测装置监控电气设备内的气体密度值，同时气体密度继电器或气体密度监测装置通过气体密度检测传感器以及智控单元在线监测电气设备内的气体密度值。气体密度继电器或气体密度监测装置根据设定的校验时间或/和校验指令，以及气体密度值情况或/和温度值情况，在允许或/和可以校验气体密度继电器的状况下：通过智控单元把在线校验接点信号采样单元调整到校验状态，在校验状态下，在线校验接点信号采样单元切断气体密度继电器的接点信号的控制回路，将气体密度继电器本体的接点连接至智控单元。通过智控单元对驱使接点动作机构的控制，使气体密度继电器本体的压力检测元件或/和温度补偿元件发生变化，通过智控单元对所述仿真校验信号，采集所述气体密度继电器本体内压力变化、或温度变化、或气体密度变化时产生形变的部件的形变量信号、和/或产生位移的部件的位置信号或位移量信号；或者，所述仿真校验信号动作输出；通过智控单元对所述仿真参比信号单元，采集与仿真校验信号相对应的信号。通过智控单元控制驱使接点动作机构，使得气体密度继电器本体发生接点动作，智控单元能够检测出气体密度继电器本体发生接点动作，进而完成所述气体密度继电器本体的在线仿真或虚拟校验。当所有的接点信号校验工作完成后，智控单元复原驱使接点动作机构。
具体进一步还可以是：所述智控单元根据接收所述仿真参比信号单元、所述仿真校验信号采集的数据和/或信号，和所述气体密度继电器本体发生接点信号动作时，检测所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值；通过判断所述仿真校验信号所对应的信号量和仿真参比信号单元所对应的信号量之间的误差是否在预设阈值内，以及所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值是否在预设阈值内，或将所述仿真校验信号所对应的信号量和仿真参比信号单元所对应的信号量进行比对，以及所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值与其对应的预设标准值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体的当前工作状态是否正常。或者，所述智控单元将接收的数据上传至后台，所述后台通过判断所述仿真校验信号所对应的信号量和仿真参比信号单元所对应的信号量之间的误差是否在预设阈值内，以及所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值是否在预设阈值内，或将所述仿真校验信号所对应的信号量和仿真参比信号单元所对应的信号量进行比对，以及所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值与其对应的预设标准值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体的当前工作状态是否正常。
具体进一步还可以是：所述智控单元根据接收所述仿真参比信号单元、所述仿真校验信号采集的数据和/或信号，通过判断所述形变量信号、和/或位置信号、和/或位移量信号进行比对，或将所述形变量信号、和/或位置信号、和/或位移量信号与其对应的预设标准值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体的当前工作状态是否正常；或者，所述智控单元将接收的数据上传至后台，所述后台通过判断所述形变量信号、和/或位置信号、和/或位移量信号进行比对，或将所述形变量信号、和/或位置信号、和/或位移量信号与其对应的预设标准值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体的当前工作状态是否正常。
实施例十二：
图12～图13是一种具有仿真或虚拟校验构成的气体密度监测***，所述气体密度监测***包括上述的具有具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置。
如图12所示，多个设有气室的电气设备、多个具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置均依次通过集线器、IEC61850协议转换器与远程后台检测***连接；其中，具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置分别设置在对应气室的电气设备上。
见图12和图13所示，PC为在线监测后台主机及***，Gateway为网络交换机，Server为综合应用服务器，ProC为规约转换器/在线监测智能单元，HUB为集线器，而Z为具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置。在线监测***架构包括：详列简单架构(图12)、常规架构(图13)。
***架构图及简单说明：1)、后台软件平台：基于Windows、Linux及其他等，或VxWorks、Android、Unix、UCos、FreeRTOS、RTX、embOS、MacOS。2)、后台软件关键业务模块、基本功能：例如权限管理、设备管理、数据存储于查询等；以及用户管理、报警管理、实时数据、历史数据、实时曲线、历史曲线、配置管理、数据采集、数据解析、记录条件、异常处理。3)、界面组态：例如Form界面、Web界面、组态界面等。
具体地，如图12所示，在线监测后台主机及***PC通过集线器HUB0与多个集线器HUB(HUB1、HUB2、……HUBm)通讯。每个集线器HUB连接一组具有仿真校验功能的气体密度继电器(或气体密度监测装置)Z，如集线器HUB1连接具有仿真校验功能的气体密度继电器(或气体密度监测装置)Z11、Z12、……Z1n，集线器HUB2连接具有仿真校验功能的气体密度继电器(或气体密度监测装置)Z21、Z22、……Z2n，……，集线器HUBm连接具有仿真校验功能的气体密度继电器(或气体密度监测装置)Zm1、Zm2、……Zmn，其中，m、n均为自然数。
如图13所示，在线监测后台主机及***PC通过网络交换机Gateway连接两个综合应用服务器Server1、Server2，两个综合应用服务器Server1、Server2通过站控层A网和B网与多个规约转换器/在线监测智能单元ProC(ProC1、ProC2、……ProCn)通讯，规约转换器/在线监测智能单元ProC通过R5485网络与多个集线器HUB(HUB1、HUB2、……HUBm)通讯。每个集线器HUB连接一组具有仿真校验功能的气体密度继电器(或气体密度监测装置)Z，如集线器HUB1连接具有仿真校验功能的气体密度继电器(或气体密度监测装置)Z11、Z12、……Z1n，集线器HUB2连接具有仿真校验功能的气体密度继电器(或气体密度监测装置)Z21、Z22、……Z2n，……，集线器HUBm连接具有仿真校验功能的气体密度继电器(或气体密度监测装置)Zm1、Zm2、……Zmn，其中，m、n均为自然数。
此外，还可以是无线传输方式的架构，例如，多个综合应用服务器Server1、Server2、……Servern通过云端Cluod、无线网关(Wireless Gateway)、以及各个气体密度继电器的无线模块与各个气体密度继电器进行无线通信。其中，n为自然数。
具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置可以实现的功能：1)、进行气体密度在线监测，或可以实现气体密度、微水在线监测，或可以实现气体密度、微水、分解物含量在线监测；2)、密度继电器自身的在线校验(可以在线校验密度继电器的接点信号值、显示值)；3)、可以通过电子式检测(监测)与机械检测(监测)的相互校验，实现***的可靠性能，进而可以全寿命免人工校验。除非，变电站中某一个电气设备的压力传感器2、温度传感器3、气体密度继电器本体1相互之间不吻合的、异常的，才安排维修人员去处理。而对于吻合的、正常的，就不要进行校验，这样一来，大大提高了可靠性，提高了效率，降低了成本；4)、甚至可以进行压力传感器2的零位校验。
具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置具有自身诊断功能，可以对各元件进行自诊断，对过程进行诊断，例如对监测或校验过程进行诊断；该气体密度继电器具有自身校验、比对的性能。
具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置含有多个压力传感器、温度传感器，多个压力传感器、温度传感器的测试数据的相互校验，以及这些传感器与气体密度继电器本体的测试数据的相互校验，确保气体密度继电器工作正常。
具有仿真校验功能的气体密度继电器或气体密度监测装置将环境温度值与温度传感器的采样值进行比对，完成对温度传感器的校对。
根据仿真参比信号单元监测的信号，通过所述仿真校验信号单元监测所述气体密度继电器本体主要元件中的至少一个元件的对应位置和/或对应位移和/或形变量，诊断所述气体密度继电器本体的当前工作状态；或者，根据监测时的气体压力，通过所述仿真校验信号单元监测所述气体密度继电器本体主要元件中的至少一个元件的对应位置和/或对应位移和/或形变量，诊断所述气体密度继电器本体的当前工作状态；或者，根据监测时的温度，通过所述仿真校验信号单元监测所述气体密度继电器本体主要元件中的至少一个元件的对应位置和/或对应位移和/或形变量，诊断所述气体密度继电器本体的当前工作状态。所述气体密度继电器本体主要元件可以包括：压力检测元件、温度补偿元件、信号发生器、信号调节机构、机芯、指针。例如，所述仿真校验信号单元包括一个诊断传感器，设置在机芯上，或指针上，或连杆上；或者，所述仿真校验信号单元包括两个诊断传感器，其中一个设置在压力检测元件上，另一个设置在温度补偿元件上。所述智控单元或后台根据同一气体压力下采集的压力值和所述仿真校验信号单元对压力检测元件所检测的对应位置和/或对应位移和/或形变量进行判断；和/或，所述智控单元根据同一气体环境温度下采集的温度值和所述仿真校验信号单元对温度补偿元件所检测的对应位置和/或对应位移和/或形变量进行判断；或者，所述智控单元根据同一气体密度下采集的密度值和所述仿真校验信号单元对信号调节机构和/或机芯和/或指针所检测的对应位置和/或对应位移和/或形变量进行判断，获取气体密度继电器的监控部分的当前工作状态。所述机芯直接与温度补偿元件相连接，进行密度值传递。
需要说明的是，本申请中所述的一种具有仿真或虚拟校验功能的气体密度继电器一般指的是其组成元件设计成一体结构；而气体密度监测装置一般指的是其组成元件设计成分体结构，灵活组成。气体温度泛指气体里的温度、或对应的环境温度。本发明中的诊断的方法除了可以包括相应差值分别在其预设阈值内、检测值在其设定范围内、两个对应检测值相除在其预设阈值，还可以由智控单元和/或后台完成对应检测结果的比对，方式可以灵活。
本技术方案中，所述智控单元根据接收所述仿真参比信号单元、所述仿真校验信号采集的数据和/或信号，和所述气体密度继电器本体发生接点信号动作时，检测所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值；通过判断所述仿真校验信号所对应的信号量和仿真参比信号单元所对应的信号量之间的误差是否在预设阈值内，以及所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值是否在预设阈值内，或将所述仿真校验信号所对应的信号量和仿真参比信号单元所对应的信号量进行比对，以及所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值与其对应的预设标准值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体的当前工作状态是否正常。或者，所述智控单元将接收的数据上传至后台，所述后台通过判断所述仿真校验信号所对应的信号量和仿真参比信号单元所对应的信号量之间的误差是否在预设阈值内，以及所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值是否在预设阈值内，或将所述仿真校验信号所对应的信号量和仿真参比信号单元所对应的信号量进行比对，以及所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值与其对应的预设标准值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体的当前工作状态是否正常。另外，所述智控单元根据接收所述仿真参比信号单元、所述仿真校验信号采集的数据和/或信号，通过判断所述形变量信号、和/或位置信号、和/或位移量信号是否在预设阈值内，或将所述形变量信号、和/或位置信号、和/或位移量信号与其对应的预设标准值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体的当前工作状态是否正常；或者，所述智控单元将接收的数据上传至后台，所述后台通过判断所述形变量信号、和/或位置信号、和/或位移量信号是否在预设阈值内，或将所述形变量信号、和/或位置信号、和/或位移量信号与其对应的预设标准值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体的当前工作状态是否正常。或者，所述气体密度继电器本体发生接点信号动作时，检测所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值；所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值与事先存储的要求值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体的当前工作状态是否正常；或者，所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值与历史检测值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体的当前工作状态是否正常；或者，所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值与校验时的温度值所对应的允许值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体的当前工作状态是否正常；或者，所述智控单元将接收的数据上传至后台，所述后台通过判断所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值与事先存储的要求值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体的当前工作状态是否正常；或者，所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值与历史检测值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体的当前工作状态是否正常；或者，所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值与校验时的温度值所对应的允许值进行比对，来诊断所述气体密度继电器本体的当前工作状态是否正常。
所述驱使接点动作机构包括施力机构和运动机构，所述施力机构包括驱动部件和由驱动部件驱动的传力件，所述运动机构包括推杆，所述推杆在施力机构的驱动下运动，对气体密度继电器本体施加作用力，直接或间接地使信号动作机构发生位移，以触发信号发生器产生接点信号动作；其中，所述接点信号包括报警、和/或闭锁。
本技术方案中，所述诊断传感器检测所述信号动作机构在设定的气体密度值下的位置，以及所述智控单元获取所述气体密度检测传感器采集的气体密度值；所述智控单元或后台判断该位置是否在预设阈值内，该位置在预设阈值内，则所述信号动作机构的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。或者，将每个历史检测的气体密度值、与其对应的信号动作机构的位置的预设标准值生成数据表格；所述智控单元或后台计算当前所述智控单元获取所述气体密度检测传感器采集的气体密度值、诊断传感器检测的信号动作机构的位置与查询数据表格所获得的对应的预设标准值之间的差值，即误差，判断该误差是否在预设阈值内，该误差在预设阈值内，则所述信号动作机构的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。或者，所述诊断传感器检测所述信号动作机构在气体密度值变化时产生的位移量，所述智控单元或后台判断该位移量是否在预设阈值内，该位移量在预设阈值内，则所述信号动作机构的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。或者，将每个历史检测的气体密度变化值、与其对应的信号动作机构的位移量的预设标准值生成数据表格；所述智控单元或后台计算当前气体密度变化下、诊断传感器检测的信号动作机构的位移量与查询数据表格所获得的对应的预设标准值之间的差值，即误差，判断该误差是否在预设阈值内，该误差在预设阈值内，则所述信号动作机构的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。
所述智控单元控制所述驱使接点动作机构，所述智控单元能够监测到所述气体密度继电器本体发生接点信号动作，并所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值与其对应的预设标准值进行比对，两者之间的误差在预设阈值内，则所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。
所述气体密度继电器本体的当前工作状态为异常工作状态时，所述智控单元输出相应的异常报警接点信号；优选地，所述异常报警接点信号通过报警信号线上传到目标设备。
另外，所述压力调节机构还可以为电控阀，所述电控阀一端与电气设备直接或间接相连接，另一端与气体密度继电器本体直接或间接相连接，被配置为利用自然界温度的变化，适时在温度高的时候关断气体密度继电器本体与电气设备之间的气路，温度降低时其气体压力就下降，进而调节气体压力降低。
智控单元控制驱使接点动作机构，驱使接点动作机构通过调节所述气体密度继电器本体的温度补偿元件的温度升降，使温度补偿元件所监测的气体温度发生变化；或者，驱使接点动作机构通过调节所述气体密度继电器本体的压力检测元件或壳体内的压力升降，使压力检测元件所监测的气体压力发生变化；或者，驱使接点动作机构通过直接或间接地给信号动作机构施加外力，使压力检测元件和温度补偿元件所监测的气体密度发生变化。
通过仿真参比信号单元，采集气体密度继电器本体内的压力值、或温度值、或气体密度值；通过仿真校验信号单元，采集所述气体密度继电器本体内因压力变化、或温度变化、或气体密度变化而产生形变的部件的形变状态信号、产生位移的部件的位置信号中的一种或多种；判断所述气体密度继电器本体内的压力变化、或温度变化、或气体密度变化时产生形变的部件的形变状态、和/或产生位移的部件的位置与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内。或者，所述仿真参比信号单元，被配置为采集气体密度继电器本体内的压力值、或温度值、或气体密度值；所述仿真校验信号单元，被配置为检测所述气体密度继电器本体内因压力变化、或温度变化、或气体密度变化而产生形变的部件的形变状态、产生位移的部件的位置中的一种或多种；所述智控单元判断所述气体密度继电器本体内对应的压力值、或温度值、或气体密度值，产生形变的部件的形变状态、和/或产生位移的部件的位置与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内。所述的预设标准值一般指的是在正常状态下，所对应的要求值、或符合规定的相应值；在理想状态下一般指的是零误差状态下。
判断所述仿真参比信号单元输出仿真校验信号时的气体密度继电器本体上的所述压力值、和/或温度值、和/或气体密度值与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内，指的是：例如，在仿真校验信号动作时，判断所述仿真参比信号单元输出(或采集)的气体密度继电器本体上的所述压力值、和/或温度值、和/或气体密度值与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内。
综上所述，本申请通过设置仿真参比信号单元和仿真校验信号单元，实现了：在气体密度继电器长期运行中，智控单元7根据仿真参比信号单元对仿真校验信号单元产生的仿真校验信号的校验，获取气体密度继电器本体的监控部分的当前工作状态，这样可以定量准确地保证监测精确性，监测出气体密度继电器的精度。本申请还通过设置驱使接点动作机构，使得气体密度继电器本体1发生接点动作，智控单元7能够检测出气体密度继电器本体1发生报警、和/或闭锁接点动作，以及获取所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值PDZ20和/或接点信号返回值PFH20，可以确保气体密度继电器本体的接点执行机构、以及接点本身都是正常的。本申请通过对监测部分的精准监测，以及对所述气体密度继电器本体1的接点信号动作值和/或接点信号返回值的定性监测，完成所述气体密度继电器本体的在线仿真或虚拟校验，可以取得产品质量最可靠、成本最优、使用范围大(可以南方、北方都可以)的显著效果和进步。所述气体密度继电器本体可以利用变电站的气体密度继电器进行升级改造；利用本发明技术可以制造出具有仿真校验功能的气体密度继电器校验装置；本发明技术中所述诊断传感器可以有两个，或更多个。本技术方案，还可以用相应的诊断传感器来诊断所述气体密度继电器本体的机芯、和/或指针、和/或机芯连杆等的当前工作状态是否正常，进而监测所述气体密度继电器本体的当前工作状态是否正常。
本技术方案最主要通过两步来实现仿真校验：(1)第一步，验证气体密度继电器本体内的元器件是好的，即确保其精度符合要求。为实现这一点，需要本体内部发生温度变化、或压力变化、或气体密度变化，这样元器件会发生形变、或位移，如果形变、位移是在允许范围内，则说明其精度是好的。具体可以通过：设定仿真校验信号单元为诊断传感器，检测形变量、位移量；或者，设定仿真校验信号单元为一个仿真信号器，温度、或压力、或气体密度稍微一变化，就触发仿真信号器发生接点动作，输出仿真校验信号，则说明各元器件反应灵敏，是好的，进一步地，比对发生接点动作时的气体密度值与额定值之间的差别在预设范围内，说明其精度是好的。需要注意的是，仿真信号器发生接点动作与后面更高的温度下信号发生器发生报警、闭锁接点动作是不同的。(2)第二步，在验证精度是符合要求的情况下，例如可以通过驱使接点动作机构对壳体进行加热，升高至较高的温度，使信号动作机构发生位移，触发信号发生器的接点产生报警、闭锁接点动作，从而验证接点的执行机构、及接点是好的，进而验证气体密度继电器是好的。另外，本专利还有一个重点：由于受到地域影响，如原本60℃就能动作的气体密度继电器可能要到70℃、80℃才动作，而传统的气体密度继电器又要求在温度范围(如-30℃～60℃)内进行校验。所以我们用仿真(间接)的方式进行验证。如果60℃时的允许误差值为±0.025MPa，那么可以设定70℃时允许误差值设为±0.026MPa，80℃时允许误差值设为±0.027MPa(即适当放宽标准)，我们可以将气体密度继电器本体加热到70℃，使其发生接点动作，将动作值与事先存好的70℃的测试值进行比对，误差在70℃时允许误差值范围内，就间接证明气体密度继电器本体在60℃时也是好的(即60℃时的误差也在60℃的运行误差范围内)。即通过气体密度继电器的温度使用范围之外的温度进行在线仿真(或虚拟)校验，间接地来验证气体密度继电器在温度使用范围之内的性能指标，从而解决了气体密度继电器通过加热方法进行校验受地域限制的问题，具有显著进步和创新。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (31)

1.具有仿真校验功能的气体密度继电器，其特征在于，包括：气体密度继电器本体、仿真参比信号单元、仿真校验信号单元、驱使接点动作机构和智控单元；其中，
所述气体密度继电器本体包括：壳体，以及设于壳体内的压力检测元件、温度补偿元件、信号发生器和信号动作机构；
所述驱使接点动作机构，被配置为触发信号发生器，使气体密度继电器本体发生报警、和/或闭锁接点信号动作；
所述智控单元，分别与所述仿真参比信号单元、所述仿真校验信号单元和驱使接点动作机构相连接，被配置为接收所述仿真参比信号单元、所述仿真校验信号单元采集的数据和/或信号，完成所述驱使接点动作机构的控制，并监测所述气体密度继电器本体发生接点信号动作；
所述仿真参比信号单元，被配置为监测气体密度继电器本体内的压力变化值、或温度变化值、或气体密度变化值；所述仿真校验信号单元，被配置为检测所述气体密度继电器本体内因压力变化、或温度变化、或气体密度变化而产生形变的部件的形变量、产生位移的部件的位移量中的一种或多种；所述智控单元判断所述气体密度继电器本体内的压力变化、或温度变化、或气体密度变化时产生形变的部件的形变量、和/或产生位移的部件的位移量与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内；或者，
所述仿真参比信号单元，被配置为采集气体密度继电器本体内的压力值、或温度值、或气体密度值；所述仿真校验信号单元，被配置为检测所述气体密度继电器本体内因压力变化、或温度变化、或气体密度变化而产生形变的部件的形变状态、产生位移的部件的位置中的一种或多种；所述智控单元判断所述气体密度继电器本体内对应设定的压力值、或温度值、或气体密度值，产生形变的部件的形变状态、和/或产生位移的部件的位置与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内；或者，
所述仿真校验信号单元，被配置为在气体密度继电器本体内的压力、温度、气体密度中的任意一种或多种发生变化时输出仿真校验信号；所述仿真参比信号单元，被配置为监测仿真校验信号输出时的气体密度继电器本体上的压力值、温度值、气体密度值中的一种或多种；所述智控单元判断所述压力值、和/或温度值、和/或气体密度值与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内。
2.根据权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于：所述仿真校验信号单元包括至少一个诊断传感器，所述诊断传感器设置在所述气体密度继电器本体的壳体内，所述仿真校验信号单元被配置为通过诊断传感器检测所述气体密度继电器本体内因压力变化、或温度变化、或气体密度变化而产生形变的部件的形变状态、形变量，产生位移的部件的位置、位移量中的任意一种或多种。
3.根据权利要求2所述的气体密度继电器，其特征在于：所述诊断传感器设置在压力检测元件上；或者，
所述诊断传感器设置在温度补偿元件上；或者，
所述诊断传感器设置在信号动作机构；或者，
所述诊断传感器有两个，其中一个设置在压力检测元件上，另一个设置在温度补偿元件上。
4.根据权利要求2所述的气体密度继电器，其特征在于：所述诊断传感器包括位移传感器、磁力传感器、重力传感器、压力传感器、形变量传感器、测距传感器、光电传感器、角度传感器、超声波传感器、红外传感器、形变片传感器、摄像机中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于：所述仿真校验信号单元包括仿真信号器，所述仿真信号器设置在所述气体密度继电器本体的壳体内，所述仿真校验信号单元被配置为在压力检测元件所监测的气体压力发生变化时、和/或在压力检测元件和温度补偿元件所监测的气体密度发生变化时、和/或在温度补偿元件所监测的气体温度发生变化时，通过触发仿真信号器的接点动作或信号变化输出仿真校验信号。
6.根据权利要求5所述的气体密度继电器，其特征在于：所述仿真信号器包括微动开关、电接点、水银开关、光电开关、舌簧开关、接近开关、电子开关、光电传感器、可变电阻、电压或电流测量器中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的气体密度继电器，其特征在于：所述仿真校验信号单元产生的仿真校验信号包括开关量信号、数字量信号、模拟量信号中的一种。
8.根据权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于：所述信号发生器包括微动开关或磁助式电接点，所述气体密度继电器本体通过所述信号发生器输出报警、和/或闭锁接点信号；所述压力检测元件包括内部充有密封气体的巴登管或波纹管；所述温度补偿元件采用温度补偿片或壳体内封闭的气体。
9.根据权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于：所述仿真参比信号单元包括气体密度检测传感器，所述气体密度检测传感器与所述气体密度继电器本体相连通；和/或，
所述仿真参比信号单元包括压力传感器，所述压力传感器与所述气体密度继电器本体的气路相连通；和/或，
所述仿真参比信号单元包括温度传感器，所述温度传感器安装于所述气体密度继电器本体的气路上或气路外，或安装于所述气体密度继电器本体内，或安装于所述气体密度继电器本体外。
10.根据权利要求9所述的气体密度继电器，其特征在于：所述气体密度检测传感器包括至少一个压力传感器和至少一个温度传感器；或者，采用由压力传感器和温度传感器组成的气体密度变送器；或者，采用石英音叉技术的密度检测传感器。
11.根据权利要求1或9所述的气体密度继电器，其特征在于：所述仿真参比信号单元包括仿真参比信号器，还包括第二压力检测元件和第二温度补偿元件，所述仿真参比信号单元被配置为监测气体密度继电器本体内的气体密度变化，并在达到标准的设定密度值时，仿真参比信号器输出标准的设定密度值信号；或者，
所述仿真参比信号单元包括仿真参比信号器，还包括第二压力检测元件，所述仿真参比信号单元被配置为监测气体密度继电器本体内的压力变化，并在达到标准的设定压力值时，仿真参比信号器输出标准的设定压力值信号；或者，
所述仿真参比信号单元包括仿真参比信号器，还包括第二温度补偿元件，所述仿真参比信号单元被配置为监测气体密度继电器本体内的温度变化，并在达到标准的设定温度值时，仿真参比信号器输出标准的设定温度值信号。
12.根据权利要求11所述的气体密度继电器，其特征在于：所述仿真参比信号器包括微动开关、电接点、水银开关、光电开关、舌簧开关、接近开关、电子开关、光电传感器、可变电阻、电压或电流测量器中的一种或多种。
13.根据权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于：所述驱使接点动作机构为温度调节机构，所述温度调节机构为加热元件；或者，
所述温度调节机构由加热元件、保温件、温度控制器、温度检测器和温度调节机构外壳组成；或者，
所述温度调节机构由加热元件和温度控制器组成；或者，
所述温度调节机构由加热元件、加热功率调节器和温度控制器组成；或者，
所述温度调节机构由加热元件、制冷元件、功率调节器和温度控制器组成；或者，
所述温度调节机构由加热元件、温度控制器和温度检测器组成；或者，
所述温度调节机构为微型恒温箱。
14.根据权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于：所述驱使接点动作机构为压力调节机构，所述压力调节机构为一端开口的腔体，所述腔体的另一端连通所述气体密度继电器本体的壳体的内部气室；所述腔体内有活塞，所述活塞的一端连接有一个调节杆，所述调节杆的外端连接驱动部件，所述活塞的另一端伸入所述开口内，且与所述腔体的内壁密封接触，所述驱动部件驱动所述调节杆进而带动所述活塞在所述腔体内移动；或者，
所述压力调节机构为一密闭气室，所述密闭气室连通所述气体密度继电器本体的壳体的内部气室，所述密闭气室的内部设有活塞，所述活塞与所述密闭气室的内壁密封接触，所述密闭气室的外面设有驱动部件，所述驱动部件通过电磁力推动所述活塞在所述腔体内移动；或者，
所述压力调节机构为一端连接驱动部件的气囊，所述气囊在所述驱动部件的驱动下发生体积变化，所述气囊连通所述气体密度继电器本体的壳体的内部气室；或者，
所述压力调节机构为波纹管，所述波纹管的一端连通所述气体密度继电器本体的壳体的内部气室，所述波纹管的另一端在驱动部件的驱动下伸缩。
15.根据权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于：所述驱使接点动作机构包括施力机构和运动机构，所述施力机构包括驱动部件和由驱动部件驱动的传力件，所述运动机构包括推杆，所述推杆在施力机构的驱动下运动，对气体密度继电器本体施加作用力，直接或间接地使信号动作机构发生位移，以触发信号发生器产生报警、和/或闭锁接点信号动作。
16.根据权利要求15所述的气体密度继电器，其特征在于：所述传力件包括凸轮、连接杆、弹簧、金属件、非金属件、伸缩件、非伸缩件中的一种。
17.根据权利要求15或16所述的气体密度继电器，其特征在于：所述驱动部件包括磁力、重力、电机、电动推杆电机、步进电机、往复运动机构、卡诺循环机构、空压机、压缩机、放气阀、造压泵、增压泵、增压阀、电动气泵、电磁气泵、气动元件、磁耦合推力机构、加热产生推力机构、电加热产生推力机构、化学反应产生推力机构中的一种。
18.根据权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于，还包括：在线校验接点信号采样单元，在线校验接点信号采样单元分别与所述气体密度继电器本体的信号发生器和智控单元相连接，被配置为采样所述气体密度继电器本体的报警、和/或闭锁接点信号。
19.根据权利要求18所述的气体密度继电器，其特征在于：所述在线校验接点信号采样单元包括隔离采样元件，所述隔离采样元件由驱使接点动作机构、或智控单元控制；在非校验状态时，所述在线校验接点信号采样单元通过隔离采样元件与气体密度继电器本体的接点信号在电路上相对隔离；在校验状态时，所述在线校验接点信号采样单元通过隔离采样元件切断气体密度继电器本体的接点信号控制回路，将所述气体密度继电器本体的接点与所述智控单元相连接；其中，隔离采样元件包括行程开关、微动开关、按钮、电动开关、位移开关、电磁继电器、光耦、可控硅中的一种。
20.根据权利要求19所述的气体密度继电器，其特征在于，还包括：多通接头，所述气体密度继电器本体、所述仿真参比信号单元、所述在线校验接点信号采样单元、所述智控单元中的一个或多个设置在所述多通接头上。
21.根据权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于：所述气体密度继电器本体的壳体上还设有用于显示绝缘气体密度的显示机构。
22.根据权利要求21所述的气体密度继电器，其特征在于，所述显示机构包括：连杆、机芯、指针和刻度盘；其中，所述机芯通过所述连杆与所述信号动作机构或温度补偿元件相连接，所述指针安装于所述机芯上且设于所述刻度盘之前，所述指针结合所述刻度盘显示气体密度值；和/或所述显示机构包括液晶和/或数码管。
23.根据权利要求21所述的气体密度继电器，其特征在于：所述显示机构包括显示压力检测元件、显示温度补偿元件、显示端座、机芯、指针、刻度盘和显示基座；其中，所述显示压力检测元件的一端与显示温度补偿元件的一端均固定于所述显示端座，所述显示压力检测元件的另一端固定在所述显示基座上并与其连通，所述显示基座通过气管与所述气体密度继电器本体的压力检测元件相连通，所述显示温度补偿元件的另一端与所述机芯连接，所述指针安装于所述机芯上且设于所述刻度盘之前；其中，所述显示压力检测元件包括内部充有密封气体的巴登管或波纹管；所述显示温度补偿元件采用温度补偿片或壳体内封闭的气体。
24.根据权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于：至少两个所述气体密度继电器均依次通过集线器、协议转换器与远程后台检测***连接；其中，所述气体密度继电器设置在其对应气室的电气设备上。
25.具有仿真校验功能的气体密度监测装置，其特征在于，所述气体密度监测装置由权利要求1～24任一项所述的具有仿真校验功能的气体密度继电器构成；或者，所述气体密度监测装置包括权利要求1～24任一项所述的具有仿真校验功能的气体密度继电器。
26.一种如权利要求1所述的具有仿真校验功能的气体密度继电器的仿真校验方法，其特征在于，包括：精度检测，所述精度检测采用A)-C)中的任意一种或多种：
A)通过仿真参比信号单元，监测气体密度继电器本体内的压力变化值、或温度变化值、或气体密度变化值；通过仿真校验信号单元，采集在所述变化值区间内，所述气体密度继电器本体内的压力变化、或温度变化、或气体密度变化时产生形变的部件的形变量信号、产生位移的部件的位移量信号中的一种或多种；判断所述气体密度继电器本体内的压力变化、或温度变化、或气体密度变化时产生形变的部件的形变量、和/或产生位移的部件的位移量与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内；
B)通过仿真参比信号单元，采集气体密度继电器本体内的压力值、或温度值、或气体密度值；通过仿真校验信号单元，检测所述气体密度继电器本体内因压力变化、或温度变化、或气体密度变化而产生形变的部件的形变状态信号、产生位移的部件的位置信号中的一种或多种；判断所述气体密度继电器本体内对应设定的压力值、或温度值、或气体密度值，产生形变的部件的形变状态、和/或产生位移的部件的位置与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内；
C)气体密度继电器本体内的压力、温度、气体密度中的任意一种或多种发生变化时，仿真校验信号单元输出仿真校验信号；仿真参比信号单元监测仿真校验信号输出时的气体密度继电器本体内的压力值、温度值、气体密度值中的一种或多种；判断所述压力值、和/或温度值、和/或气体密度值与其对应的预设标准值之间的差值是否在预设阈值内。
27.根据权利要求26所述的具有仿真校验功能的气体密度继电器的仿真校验方法，其特征在于，包括：智控单元控制驱使接点动作机构，驱使接点动作机构通过温度调节、或压力调节、或直接或间接地向气体密度继电器本体的信号动作机构施加外力，使气体密度继电器本体的压力检测元件所监测的气体压力发生变化，或者，使温度补偿元件所监测的气体温度发生变化，或者，使压力检测元件和温度补偿元件所监测的气体密度发生变化。
28.根据权利要求26所述的具有仿真校验功能的气体密度继电器的仿真校验方法，其特征在于，包括：
所述仿真参比信号单元包括仿真参比信号器，还包括第二压力检测元件和第二温度补偿元件，在压力检测元件和温度补偿元件所监测的气体密度继电器本体内的气体密度发生变化时，所述第二压力检测元件和第二温度补偿元件所监测的气体密度继电器本体内的气体密度同时发生变化，所述仿真校验信号单元输出仿真校验信号，所述仿真参比信号单元在气体密度达到标准的设定密度值时，通过触发仿真参比信号器的接点动作或信号变化输出标准的设定密度值信号；所述智控单元接收所述仿真参比信号单元采集的数据和/或信号，将所述仿真校验信号单元输出仿真校验信号时所对应的气体密度值与所述仿真参比信号单元输出标准的设定密度值信号时所对应的气体密度值进行比对，两者之间的差值在预设阈值内，则所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，
所述仿真参比信号单元包括仿真参比信号器，还包括第二压力检测元件，在压力检测元件所监测的气体密度继电器本体内的气体压力发生变化时，所述第二压力检测元件所监测的气体密度继电器本体内的气体压力同时发生变化，所述仿真校验信号单元输出仿真校验信号，所述仿真参比信号单元在气体压力达到标准的设定压力值时，通过触发仿真参比信号器的接点动作或信号变化输出标准的设定压力值信号；所述智控单元接收所述仿真参比信号单元采集的数据和/或信号，将所述仿真校验信号单元输出仿真校验信号时所对应的气体压力值与所述仿真参比信号单元输出标准的设定压力值信号时所对应的气体压力值进行比对，两者之间的差值在预设阈值内，则所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，
所述仿真参比信号单元包括仿真参比信号器，还包括第二温度补偿元件，在温度补偿元件所监测的气体密度继电器本体内的气体温度发生变化时，所述第二温度补偿元件所监测的气体密度继电器本体内的气体温度同时发生变化，所述仿真校验信号单元在气体温度达到标准的设定温度值时，输出仿真校验信号，所述仿真参比信号单元通过触发仿真参比信号器的接点动作或信号变化输出标准的设定温度值信号；所述智控单元接收所述仿真参比信号单元采集的数据和/或信号，将所述仿真校验信号单元输出仿真校验信号时所对应的气体温度值与所述仿真参比信号单元输出标准的设定温度值信号时所对应的气体温度值进行比对，两者之间的差值均预设阈值内，则所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。
29.根据权利要求26所述的具有仿真校验功能的气体密度继电器的仿真校验方法，其特征在于，所述仿真参比信号单元包括仿真参比信号器、第二压力检测元件和/或第二温度补偿元件，所述仿真参比信号单元通过仿真参比信号器输出两个标准的设定值：输出第一仿真参比信号时的第一标准的设定值和输出第二仿真参比信号时的第二标准的设定值，同时，设定的仿真校验信号值，为预先设定的仿真校验信号输出时所对应的温度值、或压力值、或气体密度值，设定的仿真校验信号值位于第一标准的设定值和第二标准的设定值之间；所述仿真校验方法包括：
当仿真校验信号单元实际输出的仿真校验信号、以及第一仿真参比信号、第二仿真参比信号按照预设顺序输出，则智控单元判断仿真校验信号单元实际输出仿真校验信号时的压力值、和/或温度值、和/或气体密度值与其对应的预设标准值之间的差值在预设阈值内，则所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态；否则，为异常工作状态。
30.根据权利要求26所述的具有仿真校验功能的气体密度继电器的仿真校验方法，其特征在于：所述气体密度继电器还包括在线校验接点信号采样单元，在线校验接点信号采样单元分别与所述气体密度继电器本体的信号发生器和智控单元相连接，被配置为采样所述气体密度继电器本体的报警、和/或闭锁接点信号；所述仿真校验方法还包括：
气体密度继电器根据设定的仿真校验时间和/或仿真校验指令，以及气体密度值情况和/或温度值情况，在允许和/或能够仿真校验气体密度继电器的状况下：
通过智控单元把在线校验接点信号采样单元调整到仿真或虚拟校验状态，在仿真或虚拟校验状态下，在线校验接点信号采样单元切断气体密度继电器本体的接点信号的控制回路，将气体密度继电器本体的接点连接至智控单元；
智控单元控制驱使接点动作机构，驱使接点动作机构通过温度调节、或压力调节、或直接或间接地向信号动作机构施加外力，使得气体密度继电器本体发生报警、和/或闭锁接点信号动作，智控单元根据接点动作时的压力值、温度值得到气体密度值，或直接得到气体密度值，检测出气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值，进而完成所述气体密度继电器本体的在线仿真或虚拟校验；
当所有的接点信号校验工作完成后，智控单元复原驱使接点动作机构，并将在线校验接点信号采样单元调整到工作状态，气体密度继电器的接点信号控制回路恢复运行正常工作状态。
31.根据权利要求30所述的具有仿真校验功能的气体密度继电器的仿真校验方法，其特征在于，包括：
所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值被检测出来后，所述智控单元将所述接点信号动作值和/或接点信号返回值分别与同一温度下其对应的预设标准值进行比对，两者之间的差值均在预设阈值内，则所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，
所述智控单元将所述接点信号动作值和/或接点信号返回值分别与同一温度下的历史检测值进行比对，两者之间的差值均在预设阈值内，则所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态；或者，
所述智控单元将所述接点信号动作值和/或接点信号返回值与仿真校验时的温度值所对应的允许值进行比对，两者之间的差值均在允许误差范围内，则所述气体密度继电器本体的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。
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