本实用新型属于输变电设备测试技术领域,具体讲是一种液压操动机构缓冲油压检测分析系统。
背景技术：
在液压操动机构开发，以及液压操动机构与高压断路器特性匹配中，需要检测并分析液压操动机构的缓冲油压，通过对缓冲油压的控制使断路器特性匹配性能优良，从而保证液压操动机构的自身可靠性和高压断路器的运动可靠性。由于缓冲油压的超高压力和瞬态特性，最高缓冲压力可能达到近200Mpa,持续时间只有十几毫秒，检测难度较大。目前多数厂家只能通过检测机械特性，来大体推断缓冲油压和改进液压操动机构设计，部分厂家能用示波器和其他控制设备组合粗略检测缓冲油压，但难以精确量化，且难以与各机械特性对应量化分析。少数厂家可以做到手工将各特性拼凑在一起进行分析，但操作起来非常不方便。本发明通过一体化集成设计，采用超高频传感器和特高频采集系统，并经软件计算分析，可以得到精准的瞬态缓冲油压曲线，并能分析缓冲油压与机械特性数据的对应关系，解决了液压操动机构缓冲油压检测困难和分析困难的难题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为提供一种液压操动机构缓冲油压检测分析系统。通过采用控制和数据采集系统为集成一体式系统模块；数据采集为超高频采集，可以全范围采集到高频压力传感器发出的瞬态缓冲油压信号；压力传感器与信号放大器为集成设计，既减小了空间，又避免了信号的失真；采集系统可以同时采集行程、压力及断口点等特性数据；数据接收和分析系统，可以分析得到精准的瞬态缓冲油压曲线和液压操动机构的机械特性曲线，并能分析缓冲油压与机械特性数据的对应关系。进而，解决液压操动机构缓冲油压检测困难和分析困难的难题。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种液压操动机构缓冲油压检测分析系统，包括行程传感器、压力传感器、控制和数据采集系统、数据接收和分析系统等。其中压力传感器为超高频率超高压力型压力传感器，压力传感器上集成了信号放大器。控制和数据采集系统包括液压机构的操作控制部分和模拟信号采集转换及存储部分，可以控制液压机构，同时采集液压操动机构的机械特性、瞬态缓冲压力等模拟信号，并转化为数字信号暂存。数据接收和分析系统为普通微机加软件系统。
所述的压力传感器为超高频超高压力传感器，压力传感器与信号放大器集成为一体式结构，信号放大器直接封装在压力传感器的引线盒内，几乎无信号传输失真，压力传感器信号经放大器后与采集系统相连。
所述的控制和数据采集系统为集成一体式系统模块，其控制部分既控制液压操动机构操作，也控制采集进程。数据采集为特高频采集，可以全范围采集到高频压力传感器发出的瞬态缓冲油压信号，并同时采集行程、电流、压力及断口点等各特性数据，采集的各模拟量信号可在本模块内即刻转化成数字信号，并暂存在内存中。
所述的数据接收和分析系统是普通微机加软件的系统，该系统经网线或RS485接口与采集系统相连，通过软件系统可对接收的行程、断口、电流、缓冲油压等液压操动机构各独立特性数据，并用软件计算分析相互的对应关系。然后将各特性数据曲线汇集到同一表中，供设计人员分析和设计改进参考。
本实用新型的有益效果为：1、本实用新型的一体化集成设计，连接和测试方便，解决了液压操动机构缓冲油压检测困难的难题；2、缓冲油压信号经近距离放大后再传输，且采用了高频采集频率，缓冲油压信号失真小、数据精准；3、各特性数据共同采集分析，并可分析各数据的对应关系，非常有利于设计人员对油缓冲结构的优化设计。本发明具有系统简单、集成度高、信号传输失真小、操作方便，装置携带方便，可对缓冲油压与机械特性数据进行综合关系分析等优点。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作具体的说明：
附图1为一种液压操动机构缓冲油压检测分析系统结构图；
图中，1压力传感器，2行程传感器；3控制和数据采集系统；4数据接收和分析系统。
具体实施方式
如附图所示，本实用新型采用的技术方案是：一种液压操动机构缓冲油压检测分析系统，包括压力传感器1、行程传感器2、控制和数据采集系统3、数据接收和分析系统4等。其中压力传感器1为超高频率超高压力型压力传感器，压力传感器1接线座内加装信号放大线路板，可以将超高油压的瞬态油压转化为电流信号，行程传感器2采用直线或旋转式划线变阻传感器，各传感器信号经屏蔽线与采集系统连接。控制和数据采集系统3包括液压机构的操作控制部分和模拟信号采集转换及存储部分。该系统集装在一个箱体模块内，可采集液压操动机构的机械特性、瞬态缓冲压力等模拟信号，并转化为数字信号暂存。数据接收和分析系统4对接收的信号进行计算分析处理，并将各特性数据曲线汇集到同一表中。
所述的压力传感器为超高频超高压力传感器，检测压力≥200Mpa,固有频率≥200KHz，压力传感器与信号放大器集成为一体式结构，信号放大器封装在压力传感器接线座内，压力信号在近距离内放大后再传输，信号传输失真小。且该信号通过金属网屏蔽线与采集系统相连，抗干扰能力好。
所述的控制和数据采集系统集装在一个箱体模块内，包括液压机构的操作控制部分和模拟信号采集转换及存储部分。在控制回路中加装霍尔元件式电流传感器，以实现在控制分合闸线圈的同时，检测分合闸回路中的电流。CPU采集主板包含特高频采集卡、CPU元件、内存卡、对外接口附件等。该模块既可控制液压操动机构操作，也控制采集进程。数据采集为特高频采集，采样率≥1.25MS/s，最大信号源频率80MHz，可以全范围采集到高频压力传感器发出的瞬态缓冲油压信号，并可以同时采集行程、电流、压力及断口点等各特性数据，实现六路数据同时采集，另外根据需要还可以扩展至八路数据。
所述的数据接收和分析系统，主要包括微机、数据接收软件和数据分析软件，微机采用目前普通的台式或笔记本电脑，数据接收软件和数据分析软件采用C语言编写，也可以用其它计算机编程语言编写。实现对行程、断口、电流、缓冲油压等液压操动机构各独立特性数据的接收，并进行计算分析相互的对应关系。然后将各特性数据曲线汇集到同一表中。
本实用新型的原理：
1.系统连接及传感器安装：压力传感器的压力采集接口安装到专用接口工装或操动机构缸体接口螺纹上，与缓冲油压油路对接；行程传感器安装到操动机构运动构件上；控制线经辅助开关辅助触点后分别接到分合闸线圈上；断口线接到断路器断口或模拟断口上。传感器的信号传输线与采集系统的对应接口连接。控制和数据采集系统用网线与数据接收和分析系统连接。
2.液压操动机构储能后，打开缓冲油压测试系统的电源，打开测试微机系统，并加载数据接收软件和数据分析软件。用该测试系统控制操动机构合闸，按下合闸操作按钮，合闸电流加载到操动机构的合闸线圈，驱动操动机构合闸，同时该合闸电流自动被电流传感器采集后发送给采集系统，操动机构动作的同时，行程传感器检测机构行程数据，压力传感器检测油压压力，断口测试接口捕捉断口点，这些检测的模拟信号被采集系统采集后，即刻转化为数字信号暂存在内存中。
3.数据接收软件可自动监测测试数据，自动读取各项测试数据并保存在指定文件夹内，然后用数据分析软件调取该文件，即可分析测试数据。
4.分闸的测试检测和分析过程同上，只是按分闸按钮即可，操作方法相同。
本实用新型应用中，采用集成式模块化设计，模块间连接线各自对应，连接清晰方便，并且体积更小、结构更加简单。超高频的油压数据检测、高性能的采集以及高性能接收分析系统，使检测的数据失真小，且更加精准。油压传感器后直接附加放大回路，并经屏蔽线输送信号，使信号传输失真小。微机化的数据接收和分析系统，使分析操作非常方便，分析系统软件化，可以根据用户的要求方便定制和改进。
综上可见，本实用新型具有系统简单、集成度高、信号传输失真小、操作方便，装置携带方便，可同时检测和分析缓冲油压与机械特性数据的对应关系等优点。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。