本发明涉及一种非介入式变压器油位探测装置。
背景技术：
变压器中变压器油的油位要保持在一定的范围之内，当油位过高时，可能造成变压器内部油压增大，同时还会造成溢油。当油位过低时，如果油位降到变压器上盖以下，油变压器油和空气的接触面增加，变压器油就容易氧化变质和吸收空气中的水分，致使变压器油的耐压强度降低，从而破坏绕组的绝缘性能，严重时会引起变压器爆炸，造成人员和财产损失。
目前测量变压器油油位的方法普遍是介入式的方法，介入式的方法，需要安装连通管，将连通管与绝缘杆连接，并将连通管和绝缘杆举至设定的高度后再打开油阀下方的取油口阀门，读数记录后再关闭取油口阀门，拆除连通管和绝缘杆，工作中测量油位的工序比较繁琐，但每一步又都必不可少，需要两个人的配合，而且耗时长达40分钟以上。另外一方面，连通管通常为塑料，测量变压器油的油位时需要打开瓦斯继电器的放油孔从而连接连通管，通过压力原理来观察变压器油实际油位，变压器油有渗漏和受潮的风险，另外人员需登高作业安装连通管存在安全隐患。
非介入式的红外测量仪器，必须按要求创建量具r&r研究工作表，按表格顺序依次按测量员及部件编号测量变压器油的油位高度，输入测量数据后选择量具交叉进行分析，但是其重复性与再现性均比较大，其中重复性表现为“设备差”，而再现性体现“人差”。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种非介入式变压器油位探测装置，其安全可靠，可快速完成对变压器内变压器油油位的测量。
实现上述目的的一种技术方案是：一种非介入式变压器油位探测装置，包括arm主机、超声波发生电路、超声波发射探头、电池、超声波接收探头和超声波接收电路；
所述arm主机包括a/d转换电路和比较器；
所述电池连接所述arm主机；
所述超声波发生电路连接所述arm主机、所述超声波发射探头连接所述超声波发生电路；
所述超声波接收探头连接所述超声波接收电路，所述超声波接收电路连接所述a/d转换电路，所述a/d转换电路连接所述比较器。
进一步的，所述超声波发生电路包括mosfet电路以及连接所述mosfet电路的lc谐振电路，所述mosfet电路连接所述arm主机，所述lc谐振电路连接所述超声波发射探头。
再进一步的，该非介入式变压器油位探测装置还包括升压电路，所述升压电路位于所述mosfet电路和所述电池之间。
再进一步的，所述arm主机上设有第一时钟电路，所述第一时钟电路连接所述mosfet电路。
进一步的，所述超声波接收电路包括连接所述超声接收探头的信号放大电路，连接所述信号放大电路的滤波电路，以及连接所述滤波电路和所述a/d转换电路的信号调理电路。
进一步的，所述arm主机还包括第二时钟电路和存储器，所述第二时钟电路和所述存储器均连接所述a/d转换电路。
进一步的，所述比较器连接两个led灯。
进一步的，所述比较器连接通信设备。
进一步的，所述arm主机、所述超声波发生电路、所述超声波发射探头、所述电池、所述超声波接收探头和所述超声波接收电路均位于一个壳体内。
再进一步的，所述壳体上设有用于调节该非介入式变压器油位探测装置在变压器上高度位置的高度调节装置。
采用了本发明的一种非介入式变压器油位探测装置的技术方案，包括arm主机、超声波发生电路、超声波发射探头、电池、超声波接收探头和超声波接收电路；所述arm主机包括a/d转换电路和比较器；所述电池连接所述arm主机；所述超声波发生电路连接所述arm主机、所述超声波发射探头连接所述超声波发生电路；所述超声波接收探头连接所述超声波接收电路，所述超声波接收电路连接所述a/d转换电路，所述a/d转换电路连接所述比较器。其技术效果是：可在地面操作，不登高，不靠近设备带电部分，使用安全性高，能够在现场快速、精确地判断出运行中变压器中变压器油的实际油位，提高补油工作效率。
附图说明
图1为本发明的一种非介入式变压器油位探测装置的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：
本发明的一种非介入式变压器油位探测装置，包括arm主机1，超声波发生电路2、超声波发射探头3、电池4、升压电路5、超声波接收探头6、超声波接收电路7。
其中arm主机1包括第一时钟电路11、第二时钟电路12、a/d转换电路13、比较器14和存储器15。
其中arm主机1的第一时钟电路11连接超声波发生电路2，超声波发生电路2包括连接第一时钟电路11电路的mosfet电路21以及连接mosfet电路21的lc谐振电路22。mosfet电路21由三极管驱动。
第一时钟电路11定时发射脉冲信号，驱动mosfet电路21，从而通过lc谐振电路22，使超声波发射探头发射频率为2mhz的超声波。
电池4为可充电的锂电池，容量为1500毫安时，通过稳压提供3v工作电源给arm主机1使用。另外，mosfet电路21和电池4之间设有升压电路5，为lc谐振电路22生成超声脉冲所需要的相对较高的信号电源。通过调节升压电路5，可以控制超声波发射时的放大增益。
arm主机1为耐高温、工业级、低电压、低功耗芯片，保证电池4充电后满足现场工作需要的探测时长。
超声波接收探头6通过谐振将反射的余振信号转化为反射电信号。超声信号经反射传输生成余振信号过程中会出现衰减，超声波接收探头6接收的余振信号的幅度非常小，因此超声波接收电路7包括：信号放大电路71、滤波电路72和信号调理电路73。其中信号放大电路71用于将反射电信号放大，滤波电路72用于过滤反射电信号中的高次谐波，信号调理电路73由于将反射电信号调制为标准的三角波信号。信号调理电路73连接arm主机1中的a/d转换电路13，a/d转换电路13连接第二时钟电路12、比较器14和存储器15。
第二时钟电路12控制arm主机1采集反射电信号，并控制进行变压器油油位测量工作的时序。a/d转换电路13用于将所述发射电信号转换为与变压器油油位对应的数字信号，完成变压器油油位数据的采集。存储器15用于存储变压器油油位的数据。比较器14用于判断当前变压器油的油位是否高于阈值上限或低于阈值下限。比较器14连接两个led灯，用于显示当前的前变压器油的油位是否高于阈值上限或低于阈值下限。
比较器14采用区域动态比较，可以过滤测量工程中的干扰信号，更好适应不同的变压器钢板厚度和变压器油种等因素引起的灵敏度变化的问题，提高装置的适用性。
arm主机1，超声波发生电路2、超声波发射探头3、电池4、升压电路5、超声波接收探头6、超声波接收电路7均位于一个壳体内，所述壳体采用耐高温的abs材料，可配备绝缘伸缩杆，供调节该非介入式变压器油位探测装置在变压器上的高度位置使用。
所述壳体上还可配备探测运动滑轮等其它调节该非介入式变压器油位探测装置在变压器上的高度位置高度调节装置、探测辅助吸力等固定装置，以及超声波分频提示发生器，以及与比较器14连接的通信设备，覆盖所有的电压等级，充分满足运维现场工作的实际需求。
所述外壳涂有耦合剂，工作人员直接把本发明的一种非介入式变压器油位探测装置贴在需要探测的变压器的显示油位的位置附近上下移动，查看、探测显示的油面位置是否与实际相一致。
本发明的一种非介入式变压器油位探测装置利用超声波易于被变压器油吸收的特性，即超声波在未遇到变压器内的变压器油时反射的余振信号较强、时宽大的特性测量变压器油的油位。即通过连续测量变压器壁发射的超声信号的强度、时宽变化规律，来判断变压器油液面是否在指定油位。当变压器油的油位低于超声波接收探头中心位置时，超声波在变压器侧壁中的余振信号强，持续时间较长；遇到变压器油液面位置时，则与之相反。接收的余振信号放大后进行数据处理采用动态比较方式，这样可以使本发明的一种非介入式变压器油位探测装置工作不用手动调节阈值，能更好地适应不同种类的变压器钢板厚度。
另外，本发明的一种非介入式变压器油位探测装置采用超声波发射探头和超声波接收探头分开布置的形式，使接收余振信号更加稳定，比较输出更加可靠。
本发明的一种非介入式变压器油位探测装置测试结果准确率达到100％，测试时间在15分钟内，假油位判断准确率100％。测试结果证明变压器钢板厚度对测试结果没有影响。同时本发明的一种非介入式变压器油位探测装置内部只定向发射超声信号，不产生强磁场干扰信号，使用不会对变压器本体及运行带来不利影响。更重要的是本发明的一种非介入式变压器油位探测装置的使用不但给变压器储油柜的虚假油位判别工作带来更加快捷工具，而且不需要再打开连通接口、通过连通管放油查看内部油位高度，提高了判别工作效率。
本发明的一种非介入式变压器油位探测装置，可在地面操作，不登高，不靠近设备带电部分，使用安全性高，能够在现场快速、精确地判断出运行中变压器中变压器油的实际油位，提高补油工作效率。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。