一種遠傳式SF6氣體密度表制造技術

本實用新型專利技術公開了一種遠傳式SF6氣體密度表，在傳統機械式密度表的表針齒輪傳動系統中加裝齒輪，齒輪與可調電阻連接，可調電阻的電阻值隨表針的角度變化而變化，通過采集可調電阻的電阻值變化信號，利用齒輪旋轉角度與電阻值變化的關系即可計算出指針位置對應的密度值，并產生數字輸出信號。與現有遠傳表相比，不需要在接口處單獨加裝壓力傳感器，降低制作工藝難度，可有效提高接口處的氣密性，降低密度表漏氣率，提高產品質量；因遠傳密度信號來源于指針角度的變化，可保證機械式指針讀數與遠傳數據讀數的一致性，提高產品調試效率。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于變電站設備3匕氣體密度在線監測領域，具體涉及一種基于機械式SF6氣體密度表指針轉動角度檢測的遠傳式SF 6氣體密度表。
技術介紹
現有的SF6氣體密度表有傳統的機械指針式和遠傳式兩種:傳統的機械指針式基本原理是=SF6氣體密度受氣體壓力、溫度影響，密度表內的彈性金屬曲管隨氣體壓力發生形變，帶動雙金屬片發生形變，同時雙金屬片的形變又受溫度的影響，因此具有溫度補償功能，雙金屬片的形變帶動齒輪指針機構轉動，其旋轉角度與SF6氣體密度成線性關系，與遠傳式相比機械式密度表具有較高的可靠性，但是由于其安裝于電力設備上，讀取數值時需要到設備附近，給監測帶來很大的不便。現有遠傳式密度表的原理是:通過氣體壓力傳感器和溫度傳感器實時檢測氣體的壓力和溫度，并通過電子電路采集傳感器信號，根據采集到的壓力值和溫度值，實時計算出氣體密度并輸出。這種遠傳密度表由于安裝了壓力傳感器，增大了接口處漏氣的風險。目前也有遠傳密度表在機械式密度表指針上安裝磁鋼，通過非接觸式方式檢測指針轉動角度實現密度值檢測，但由于SF6氣體密度表一般應用于變電站設備，其工作在復雜的電磁環境中，檢測精度及可靠性容易受到影響。另外，在同時使用機械表和遠傳表的場合中，由于現有遠傳密度表的遠傳數據和機械式指針數據分別來自獨立的系統，容易出現二者示數不一致的情況，給出廠調試和工程應用帶來一定的問題。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種遠傳式SF6氣體密度表，以解決現有遠傳表采用氣體壓力傳感器增大了接口處漏氣風險及同一測試環境機械表和遠傳表二者示數不一致的問題。為了實現以上目的，本技術所采用的技術方案是:一種遠傳式3匕氣體密度表，包括表殼，表殼中設有相互連接的彈性金屬管和雙金屬片，所述雙金屬片傳動連接有齒輪指針傳動機構，所述齒輪指針傳動機構上傳動連接有一個用于隨指針轉動而轉動的隨動齒輪，該隨動齒輪的動力輸出端與用于檢測指針轉動角度的可調電阻傳動連接，所述可調電阻的信號輸出端連接有用于信號處理并與上位機通信的電路板。所述電路板包括單片機及與單片機連接的信號采集電路和通信電路。本技術的遠傳式SF6氣體密度表在傳統機械式密度表的表針齒輪傳動系統中加裝齒輪，齒輪與可調電阻連接，可調電阻的電阻值隨表針的角度變化而變化，通過采集可調電阻的電阻值變化信號，利用齒輪旋轉角度與電阻值變化的關系即可計算出指針位置對應的密度值，并產生數字輸出信號。與現有遠傳表相比，不需要在接口處單獨加裝壓力傳感器，降低制作工藝難度，可有效提高接口處的氣密性，降低密度表漏氣率，提高產品質量；因遠傳密度信號來源于指針角度的變化，可保證機械式指針讀數與遠傳數據讀數的一致性，提尚廣品調試效率。【附圖說明】圖1本技術遠傳式SF6氣體密度表的結構原理圖。【具體實施方式】下面結合附圖及具體的實施例對本技術進行進一步介紹。如圖1所示，本技術的遠傳式SF6氣體密度表是在傳統機械式密度表的基礎上進行改進，具體包括表殼I和用于通入一匕氣體4的接頭3，表殼I中設有相互連接的彈性金屬管2和雙金屬片5，雙金屬片5傳動連接有齒輪指針傳動機構6，齒輪指針傳動機構6上傳動連接有一個用于隨指針轉動而轉動的隨動齒輪7，該隨動齒輪的動力輸出端與用于檢測指針轉動角度的可調電阻8傳動連接，可調電阻的信號輸出端連接有用于信號處理并與上位機通信的電路板9。本實施例的電路板9包括單片機及與單片機連接的信號采集電路和通信電路，相關電路結構為本領域的常規技術，此處不再贅述。本技術的工作原理和過程如下:該密度表在原有的指針齒輪傳動系統中加裝隨動齒輪7，使其轉動與指針的轉動保持一致，可調電阻的旋轉可調部分與該齒輪連接，當齒輪轉動時，電阻值隨齒輪轉動的角度而變化，且轉動角度與電阻變化值成一定的線性關系。電路板中的信號采集電路與可調電阻相連，實時采集電阻變化，轉變為數字信號給單片機，單片機對數字信號進行計算處理，并通過通信電路把計算出的密度值實時上傳。該遠傳式SF6氣體密度表通過隨動齒輪和可調電阻檢測現有機械式SF 6氣體密度表指針轉動角度，再利用齒輪旋轉角度與電阻值變化的關系計算出指針位置對應的密度值，該過程由相關電路及相應的嵌入式程序實現。密度值與所測電阻的計算公式推導過程如下:采用線性可調電阻，電阻變化與旋轉角度成線性關系，阻角比為K，若可調電阻的電阻值為R，旋轉角度為Θ，則阻角比K = R/ Θ。若主動齒輪的齒數為A1，從動齒輪的齒數為A2,則傳動比i = A2A1，本實施例中的主動齒輪(即齒輪指針傳動機構)與指針同軸安裝，當指針轉動角度變化為A Θ時，主動齒輪的轉動角度變化也為A Θ，從動齒輪(即隨動齒輪)轉動角度為△ θ2，而Δ θ2=A θ/i，則可調電阻的電阻值變化:AR = Δ Θ2ΧΚ = Δ Θ XK/i，此時，電阻值為:R =R0+AR = R0+(A Θ XK/i)，其中R。為初始角度對應的電阻值，則Δ Θ = (R-RQ)i/K。若指針(主動齒輪/齒輪指針傳動機構)初始角度(指針指向量程最小值P_)為Θ。，指針最大轉動角度(指針指向量程最大值？_)為G1，則指針的偏轉角度為△ Θ時，密度值P的計算公式如下:P= Δ θ Χ(ΡηΜ-Ρηιη)/(θ「θο)= / 在上述公式中，1、K、R。、θ η Θ0、Ρ_、Ρ_均是定值，那么就可以通過測量R值計算出密度值P。以上實施例僅用于幫助理解本技術的核心思想，不能以此限制本技術，對于本領域的技術人員，凡是依據本技術的思想，對本技術進行修改或者等同替換，在【具體實施方式】及應用范圍上所做的任何改動，均應包含在本技術的保護范圍之內。【主權項】1.一種遠傳式SF6氣體密度表，包括表殼，表殼中設有相互連接的彈性金屬管和雙金屬片，所述雙金屬片傳動連接有齒輪指針傳動機構，其特征在于:所述齒輪指針傳動機構上傳動連接有一個用于隨指針轉動而轉動的隨動齒輪，該隨動齒輪的動力輸出端與用于檢測指針轉動角度的可調電阻傳動連接，所述可調電阻的信號輸出端連接有用于信號處理并與上位機通信的電路板。2.根據權利要求1所述的遠傳式SF6氣體密度表，其特征在于:所述電路板包括單片機及與單片機連接的信號采集電路和通信電路。【專利摘要】本技術公開了一種遠傳式SF6氣體密度表，在傳統機械式密度表的表針齒輪傳動系統中加裝齒輪，齒輪與可調電阻連接，可調電阻的電阻值隨表針的角度變化而變化，通過采集可調電阻的電阻值變化信號，利用齒輪旋轉角度與電阻值變化的關系即可計算出指針位置對應的密度值，并產生數字輸出信號。與現有遠傳表相比，不需要在接口處單獨加裝壓力傳感器，降低制作工藝難度，可有效提高接口處的氣密性，降低密度表漏氣率，提高產品質量；因遠傳密度信號來源于指針角度的變化，可保證機械式指針讀數與遠傳數據讀數的一致性，提高產品調試效率。【IPC分類】G01N9/00【公開號】CN204903333【申請號】CN201520458181【專利技術人】張一茗, 宋亞凱, 孫銀山, 寇新民, 尹軍華, 李少華, 高群偉, 張文濤 【申請人】平高集團有限公司, 國家電網公司【公開日】2015年12月23日【申請日】2015年6月29日本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種遠傳式SF6氣體密度表，包括表殼，表殼中設有相互連接的彈性金屬管和雙金屬片，所述雙金屬片傳動連接有齒輪指針傳動機構，其特征在于：所述齒輪指針傳動機構上傳動連接有一個用于隨指針轉動而轉動的隨動齒輪，該隨動齒輪的動力輸出端與用于檢測指針轉動角度的可調電阻傳動連接，所述可調電阻的信號輸出端連接有用于信號處理并與上位機通信的電路板。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張一茗，宋亞凱，孫銀山，寇新民，尹軍華，李少華，高群偉，張文濤，
申請(專利權)人：平高集團有限公司，國家電網公司，
類型：新型
國別省市：河南;41