CN111595384A - 一种油浸式套管用温压一体化传感器 - Google Patents

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温胜
姜良刚
刘子婷
吕腾飞
刘振雷
平阳乐
王培仑
韩克俊
李军
王新刚
傅春明
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Abstract

本发明公开一种油浸式套管用温压一体化传感器，包括传感器壳体、形成于传感器壳体内的电池仓和电路板仓，电池仓顶部预留天线安装孔，电池、主控板、外置天线分别设置于电池仓、电路板仓和天线安装孔内，传感器壳体底部设有传感器封装仓，传感器封装仓内设有温压一体化传感器，所述温压一体化传感器采用在压力传感器下面增压一个温度传感器探头的方式集成化封装为传感器模组，传感器封装仓连接有安装螺栓，安装螺栓上开有增压腔，温压一体化传感器通过增压腔与套管中的油气接触从而测量套管中油气的压力和温度。本发明用于提高变压器套管在线监测的可靠性，降低***延迟。

Description

一种油浸式套管用温压一体化传感器
技术领域
本发明涉及变压器套管在线监测技术领域，特别是涉及一种油浸式套管用温压一体化传感器。
背景技术
变压器套管是将变压器内部高压线引到油箱外部的出线装置，是变压器的重要附件，其安全稳定运行至关重要。套管绝缘损坏会导致突发性的停电事故，给国民经济带来巨大的损失，同时也会威胁运维人员的安全和电网的安全运行。
传统的变压器套管监测需离线操作，无法准确反映套管在运行状态下的工作情况，因此变压器套管在线监测技术的需求越来越迫切，目前市场上存在多种型号套管在线监测装置，结构原理基本相同，测试方法比较单一，监测装置常用的传感器检测到的数据无法就地处理，必须通过电缆上传至监测***进行计算并作出响应，数据传输存在延迟，造成装置的实时性和可靠性差且接线复杂，而市场上的无线传感器大多采用塑料外壳封装，表面硬度低，高温易变形，低温易发脆，难以适应变压器套管监测装置复杂的工作环境。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种油浸式套管用温压一体化传感器，用于提高变压器套管在线监测的可靠性，降低***延迟。
为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种油浸式套管用温压一体化传感器，包括传感器壳体、形成于传感器壳体内的电池仓和电路板仓，电池仓顶部预留天线安装孔，电池、主控板、外置天线分别设置于电池仓、电路板仓和天线安装孔内，传感器壳体底部设有传感器封装仓，传感器封装仓内设有温压一体化传感器，所述温压一体化传感器采用在压力传感器下面增压一个温度传感器探头的方式集成化封装为传感器模组，传感器封装仓连接有安装螺栓，安装螺栓上开有增压腔，温压一体化传感器通过增压腔与套管中的油气接触从而测量套管中油气的压力和温度。
进一步的，所述传感器壳体包括传感器外壳和传感器内壳，电池仓和电路板仓形成于传感器内壳中，并且电池仓与电路板仓通过隔板隔开。
进一步的，传感器封装仓形成于传感器封装仓底座中，传感器封装仓底座通过内外牙螺母与传感器壳体相连。
进一步的，传感器外壳和传感器内壳分别螺纹与内外牙螺母连接，连接处设置密封圈。
进一步的，所述增压腔是贯穿安装螺栓轴向并且出口朝向温压一体化传感器的腔体，增压腔的内径小于与安装螺栓相连的三通阀的内径。
进一步的，所述传感器内壁与传感器外壁之间形成引线槽，传感器信号线和电源引线通过引线槽连接至主控板。
进一步的，所述主控板包括微处理芯片、A/D转换模块、数据存储模块和无线通讯模块，微处理芯片分别与A/D转换模块、数据存储模块和无线通讯模块相连。
本发明的有益效果：本发明提供一种油浸式套管用温压一体化传感器，采用金属外壳，配备外置天线模块，提高设备的无线传输能力和抗干扰能力，能够实现变压器套管油气压力和温度的在线监测，传感器本身具备运算能力，可对监测数据进行就地处理，当监测到的套管油气温度或压力超过设定的警戒值时能主动发送数据给监测***，可有效降低***的数据延迟，在套管油气温度或压力发生突变时能够及时采取针对性措施，提高监测***的可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例中油浸式套管用温压一体化低能传感器结构示意图；
图2为本发明实施例中电池仓和电路板仓示意图；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为本发明实施例中传感器仓示意图；
图5为本发明实施例中主控板硬件模块框图；
图6为本发明实施例中主控板逻辑功能框图；
图7为主控板的程序流程图；
图中：1、外置天线，2、密封圈，3、传感器外壳，4、内外牙螺母，5、传感器封装仓底座，6、安装螺栓，7、增压腔，8、传感器封装仓，9、电池仓，10、电路板仓，11、传感器信号线，12、引线槽，13、温压一体化传感器，14、传感器内壳。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
本实施例公开一种油浸式套管用温压一体化传感器，为提高变压器套管在线监测***的可靠性、降低监测***的延时提供解决方法。
如图1-3所示，本实施例所述油浸式套管用温压一体化传感器包括外置天线1、密封圈2、传感器外壳3、内外牙螺母4、传感器封装仓底座5、带增压腔的安装螺栓6、增压腔7、传感器封装仓8、电池仓9、电路板仓10、传感器信号线11、引线槽12、温度压力一体化传感器13和传感器内壳14。在此实施例中，通过在压力传感器下面增加一个温度传感器探头，将两种传感器的集成在传感器封装仓8内，传感器封装仓8通过密封胶固定在封装仓底座5上，传感器封装仓底座5通过焊接或者螺纹与带增压腔的安装螺栓6连接，温压一体化传感器13通过增压腔6与套管中的油气接触从而测量套管中油气的压力和温度，采集到的压力和温度值通过传感器信号线11经引线槽12传递给主控板。
本实施例中，所述增压腔7是贯穿安装螺栓轴向并且出口朝向温压一体化传感器13的腔体，增压腔7的内径小于与安装螺栓相连的三通阀的内径。
在此实施例中，内外牙螺母4通过焊接与传感器封装仓底座5进行连接，传感器内壳14通过螺纹与内外牙螺母4连接，连接处需加密封圈2-2。
在此实施例中，传感器外壳3采用铜或不锈钢材质，套在传感器内壳14外，顶部预留外置天线1安装孔，传感器外壳3通过螺纹与内外牙螺母4连接，连接处需加密封圈2-3。
在此实施例中，电池仓9和电路板仓10形成于传感器内壳14中，采用铜或不锈钢管进行加工，用激光切割机将其进行切割处理，电池仓9部分切割成半圆槽，方便电池本体安装，电路板仓10切割1/4，与套在外面的传感器外壳3形成引线槽12，方便走线。
在此实施例中，采用3M双面胶将锂离子电池固定安装在电池仓9，电源引线通过引线槽12接至主控板。
在此实施例中，外置天线1采用棒状天线，将其装配在传感器外壳3顶部预留的安装孔上，采用螺纹连接，并加密封圈2。
参照图4-5所示，在此实施例中，主控板的硬件部分包括微处理器芯片、A/D转换模块、数据存储模块和无线通讯模块，采用锂电池作为能量源，传感器采集到的油气温度和压力值通过传感器信号线11经引线槽连接到主控板上，A/D转换模块采用多通道12位模数转换芯片将模拟量转换为数字量传递给微处理器芯片，微处理器芯片将采集到的油气温度和压力值与预设值进行比较，如无异常则将数据暂存入数据存储模块，等待套管监测***的调用，若采集到的值超出预设警戒值，则通过无线通讯模块直接将数据发送给套管监测***，由监测***进一步判断故障严重程度，并采取相应的措施。
参照图6所示，在此实例中，为主控板的程序流程图，上电后传感器进入低功耗模式，接收到监测***的指令后，按设定的采样频率进行采集，并执行相应的数据处理功能。
以上所述实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，本领域技术人员根据本发明做出的改进和替换，属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种油浸式套管用温压一体化传感器，其特征在于：包括传感器壳体、形成于传感器壳体内的电池仓和电路板仓，电池仓顶部预留天线安装孔，电池、主控板、外置天线分别设置于电池仓、电路板仓和天线安装孔内，传感器壳体底部设有传感器封装仓，传感器封装仓内设有温压一体化传感器，所述温压一体化传感器采用在压力传感器下面增压一个温度传感器探头的方式集成化封装为传感器模组，传感器封装仓连接有安装螺栓，安装螺栓上开有增压腔，温压一体化传感器通过增压腔与套管中的油气接触从而测量套管中油气的压力和温度。
2.根据权利要求1所述的油浸式套管用温压一体化传感器，其特征在于：所述传感器壳体包括传感器外壳和传感器内壳，电池仓和电路板仓形成于传感器内壳中，并且电池仓与电路板仓通过隔板隔开。
3.根据权利要求2所述的油浸式套管用温压一体化传感器，其特征在于：传感器封装仓形成于传感器封装仓底座中，传感器封装仓底座通过内外牙螺母与传感器壳体相连。
4.根据权利要求3所述的油浸式套管用温压一体化传感器，其特征在于：传感器外壳和传感器内壳分别螺纹与内外牙螺母连接，连接处设置密封圈。
5.根据权利要求1所述的油浸式套管用温压一体化传感器，其特征在于：所述增压腔是贯穿安装螺栓轴向并且出口朝向温压一体化传感器的腔体，增压腔的内径小于与安装螺栓相连的三通阀的内径。
6.根据权利要求2所述的油浸式套管用温压一体化传感器，其特征在于：所述传感器内壁与传感器外壁之间形成引线槽，传感器信号线和电源引线通过引线槽连接至主控板。
7.根据权利要求1所述的油浸式套管用温压一体化传感器，其特征在于：所述主控板包括微处理芯片、A/D转换模块、数据存储模块和无线通讯模块，微处理芯片分别与A/D转换模块、数据存储模块和无线通讯模块相连。
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CN115388938A (zh) * 2022-07-13 2022-11-25 中列(武汉)科技有限公司 一种温压传感器

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