一种单晶硅压阻式在线油位检测仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种油位检测仪，尤其是涉及一种单晶硅压阻式在线油位检测仪。
【背景技术】
[0002]直流特高压、超高压输电工程在我国得到了广泛的应用，直流输电工程输送容量大，距离远，具有优良的调节性能，是实现大电网互联以及能源通道的关键技术。换流变压器是直流输电工程核心设备之一，为换流设备提供稳定的换相电源，对直流输电的稳定性起到至关重要的作用，换流变压器一般采用单相双绕组型式，一座常规的+_500kV换流站设计需要12台，+/_800kV特高压换流站则高达24台，单台换流变容量达到297.5MVA(ex:TCH146DR/ABB)，绝缘介质采用油绝缘，单台油量达到106800L，换流变压器运行环境复杂，短路阻抗大，同时承受交直流电压应力，运行中存在特征谐波和非特征谐波电流。换流变油位监视一般采用机械式油位计，安装于油枕侧方，此外通过换流变端子箱将油位信号上传至控制室监控后台。换流变高度达6米左右，此外由于高度阻挡，实际运行中对于油位计位置观测较为困难，同时，后台上传的油位信号可能由于二次回路故障导致数据错误，无法正确监视换流变油位。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种单晶硅压阻式在线油位检测仪，具有快递准确检测、结构简单、可靠性强、成本低、安装方便等优点。
[0004]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0005]一种单晶硅压阻式在线油位检测仪包括依次连接的测量电路、信号处理电路和显示器，所述测量电路为由四个单晶硅压阻式传感器和电源构成的电桥测量电路，所述单晶硅压阻式传感器安装于换流变压器的油箱底部放油阀位置，获得放油阀位置的压力信号，通过信号处理电路进行放大、温度补偿、模数转换和标度变换后得到油面的高度。
[0006]所述单晶硅压阻式传感器为P型单晶硅压阻式传感器。
[0007]所述信号处理电路包括依次连接的前置放大电路、温度补偿电路、模数转换电路和处理器，所述前置放大电路连接测量电路，所述处理器连接显示器。
[0008]所述温度补偿电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、调零电阻、补偿电阻和二极管，所述第一电阻、第二电阻、第四电阻、第三电阻、调零电阻和第一电阻依次连接后形成闭环，所述补偿电阻与第二电阻并联，所述二极管的阴极连接第一电阻与第二电阻的接点，所述调零电阻与第三电阻的接点、第二电阻与第四电阻的接点为电压输入端，并连接前置放大电路，所述二极管的阳极、第三电阻与第四电阻的接点为电压输出端，并连接模数转换电路。
[0009]还包括连接显示器的无线发射器，所述无线发射器通过无线网络连接远程监控平台。
[0010]还包括连接显示器的声光报警器。
[0011]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0012]I)克服了机械师油位计观察困难和存在二次回路故障的缺陷，可以对运行中的换流变压器实际绝缘油位进行快速准确的检测，对换流变故障在线诊断提供了可靠的参数。
[0013]2)P型单晶硅压阻式传感器测量精度较高，同时温度补偿电路克服了温度引起的零漂误差，保证测量数据的精准，可靠性强。
[0014]3)结构简单，成本低，安装便捷。
【附图说明】
[0015]图1为本发明整体结构示意图；
[0016]图2为P型单晶硅压阻式传感器结构示意图；
[0017]图3为电桥测量电路示意图；
[0018]图4为温度补偿电路示意图。
[0019]图中:1、电桥测量电路，2、信号处理电路，3、显示器，4、无线发射器，5、远程监控平台，6、声光报警器，7、P型单晶硅条，8、内引线，9、焊接电极，10、外引线，11、壳体，21、前置放大电路，22、温度补偿电路，23、模数转换电路，24、处理器，R1、第一电阻，R2、第二电阻，R3、第三电阻，R4、第四电阻，Rs、调零电阻，Rp、补偿电阻，VD、二极管，E、电源，U。、测量电路输出的压力信号，U1、前置放大电路输出的压力信号，U、温度补偿电路输出的压力信号。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0021]如图1所示，一种单晶硅压阻式在线油位检测仪包括依次连接的测量电路、信号处理电路2、显示器3、无线发射器4和声光报警器6，如图3所示，测量电路为由四个单晶硅压阻式传感器和电源E构成的电桥测量电路1，单晶硅压阻式传感器安装于换流变压器的油箱底部放油阀位置，获得放油阀位置的压力信号，即测量电路输出的压力信号Utl，通过信号处理电路2进行放大、温度补偿、模数转换和标度变换后得到油面的高度，在显示器3中显示油面高度，无线发射器4连接显示器3，并通过无线网络连接远程监控平台5，进行数据的传送，声光报警器6连接显示器3可进行报警。
[0022]其中，单晶硅压阻式传感器为测量精度较高的P型单晶硅压阻式传感器，如图2所示，P型单晶硅压阻式传感器包括壳体11以及设于壳体11内的P型单晶硅条7、两条内引线8、两个焊接电极9和两条外引线10，P型单晶硅条7端部、内引线8、焊接电极9和外引线10依次连接。
[0023]信号处理电路2包括依次连接的前置放大电路21、温度补偿电路22、模数转换电路23和处理器24，前置放大电路21连接电桥测量电路1，处理器24连接显示器3。
[0024]如图4所示，温度补偿电路22包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、调零电阻Rs、补偿电阻和二极管VD，第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4、第三电阻R3、调零电阻Rs和第一电阻Rl依次连接后形成闭环，补偿电阻与第二电阻R2并联，二极管VD的阴极连接第一电阻Rl与第二电阻R2的接点，调零电阻Rs与第三电阻R3的接点、第二电阻R2与第四电阻R4的接点为电压输入端，并连接前置放大电路21，前置放大电路输出的压力信号U1输入温度补偿电路22，二极管VD的阳极、第三电阻R3与第四电阻R4的接点为电压输出端，并连接模数转换电路23，温度补偿电路输出的压力信号U输入模数转换电路23。
[0025]处理器24获得放大、温度补偿、数模转换后的压力信号，计算获得压强p，进而通过公式P= P gh，得到放油阀部位与油面的高度h，P为液体密度，g为重力加速度，从而计算出换流变压器的油面位置。
【主权项】
1.一种单晶硅压阻式在线油位检测仪，包括依次连接的测量电路、信号处理电路和显示器，其特征在于，所述测量电路为由四个单晶硅压阻式传感器和电源构成的电桥测量电路，所述单晶硅压阻式传感器安装于换流变压器的油箱底部放油阀位置，获得放油阀位置的压力信号，通过信号处理电路进行放大、温度补偿、模数转换和标度变换后得到油面的高度。2.根据权利要求1所述的一种单晶硅压阻式在线油位检测仪，其特征在于，所述单晶硅压阻式传感器为P型单晶硅压阻式传感器。3.根据权利要求1所述的一种单晶硅压阻式在线油位检测仪，其特征在于，所述信号处理电路包括依次连接的前置放大电路、温度补偿电路、模数转换电路和处理器，所述前置放大电路连接测量电路，所述处理器连接显示器。4.根据权利要求1所述的一种单晶硅压阻式在线油位检测仪，其特征在于，所述温度补偿电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、调零电阻、补偿电阻和二极管，所述第一电阻、第二电阻、第四电阻、第三电阻、调零电阻和第一电阻依次连接后形成闭环，所述补偿电阻与第二电阻并联，所述二极管的阴极连接第一电阻与第二电阻的接点，所述调零电阻与第三电阻的接点、第二电阻与第四电阻的接点为电压输入端，并连接前置放大电路，所述二极管的阳极、第三电阻与第四电阻的接点为电压输出端，并连接模数转换电路。5.根据权利要求1所述的一种单晶硅压阻式在线油位检测仪，其特征在于，还包括连接显示器的无线发射器，所述无线发射器通过无线网络连接远程监控平台。6.根据权利要求1所述的一种单晶硅压阻式在线油位检测仪，其特征在于，还包括连接显示器的声光报警器。
【专利摘要】本发明涉及一种单晶硅压阻式在线油位检测仪，包括依次连接的测量电路、信号处理电路和显示器，所述测量电路为由四个单晶硅压阻式传感器和电源构成的电桥测量电路，所述单晶硅压阻式传感器安装于换流变压器的油箱底部放油阀位置，获得放油阀位置的压力信号，通过信号处理电路进行放大、温度补偿、模数转换和标度变换后得到油面的高度。与现有技术相比，本发明具有快递准确检测、结构简单、可靠性强、成本低、安装方便等优点。
【IPC分类】G01F23/18
【公开号】CN104913829
【申请号】CN201510395574
【发明人】熊传广, 刘志龙, 苏丰, 龚俊, 高军, 刘斯佳, 刁冠勋
【申请人】国网上海市电力公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年7月7日