专利名称：波纹管式储油柜光电油位显示及监控报警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及对电力变压器全密封储油柜的油位进行显示及监控装置。
背景技术：
因电力变压器都是百千伏以上的输、变电网中的重要设备，对这种电力变压器的储油柜性能要求非常高，不允许在整个变压器系统出现泄气、漏油现象。细微的隐患如不及时发现、尽早处理，后果很严重。国内外有几种措施，都是为了测量出变压器系统中气体的极微变化，设多个传感器，分别指示、探测气体成分、分析某种气体过量来判断出具体器件、部位产生的故障。然而，因该装置过于复杂、运行不可靠、事故率高、造价高，没有进入实用阶段。现阶段这类储油柜正在使用中的防漏监视措施是在储油柜高、低两端设行程开关、只有当油位变化至极端时才会报警，这种报警显然为时已晚。还有是用在内油式储油柜的，在柜外壁画上标尺刻度，并在上部悬挂涂红漆指示标。一般储油柜设在距地面10米高，白天都不方便看，夜黑更起不到作用。后来给标尺、指示标都涂上夜明漆，时间一长也失效了。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种波纹管式储油柜光电油位显示及监控报警装置，由红、绿灯显示储油柜内的油位并在远程室内显示油位、油温、语音提示故障、分段预警、报警，供监控。
波纹管式储油柜光电油位显示及监控报警装置，包括储油柜、LED显示灯、远程室内监控器，其特征在于在储油柜壳体端外安置油位LED显示灯，油位感应元件设在储油柜内壁油位标尺上、信号采集元件安置在对应于油位标尺的波纹管芯体的行程内，油温采样感应元件设在储油柜壳体内的壳程中；储油柜中分别有油温采样感应元件、油位采样感应开关和油位显示灯LED经信号电缆与远程监控器中采样电路和监控电路的数字门电路、放大比较数字门电路及油位显示灯、语音报警电路连接。
本装置的设计原理是将储油柜内油体积变化使波纹管芯体压缩或膨胀而发生与储油柜壳体的相对线性位移，用模拟刻度、磁电感应方式采集信号、通过光电装置显示储油柜的油位。同时根据油位、油温的同步标准状态，将变压器系统中气体总量是否超标的判断结果转变成语音预警。
图1是本设计有油温、油位显示的储油柜结构示意图；图2是置于储油柜端的LED油位显示灯示意图；图3是本装置的两部分电路框图；图4是本设计储油柜采样光电显示部分电路示意图；图5是本设计监控报警器部分电路示意图；具体实施方式
波纹管式储油柜光电油位显示及监控报警装置，包括储油柜、LED显示灯、监控器，其特征在于储油柜壳体端设油位显示指示灯并在远程室内设监控器、报警器，并且储油柜内有油位、油温采样、显示电子部件；见图1采样、油位显示电路中有油温采样感应元件，如热电偶3设在储油柜壳体1内壳程中。油位信号采集见图2、图1在储油柜端板4内壁上设油位标尺，标尺上按比例装有油位采样的感应元件8，如行程、光电、霍尔开关，在波纹管芯体2的加强圈上设导通电路的感应触点7，并在壳体端板4上设LED油位显示灯5、全天侯航空插座6，用于引信号电缆与远程监控器电路中的数字化处理部分连接，见图3。图3所示的储油柜电路分别有油温采样感应元件连通控制室内监控器电路中的数字化处理部分、油位采样感应开关和油位显示LED连通其数字化处理部分；控制室内监控器电路中有稳压开关电源、恒流电源，与220V交流电源相通并连接储油柜内感应元件，热电偶数字化处理模块连接放大比较电路、语音报警电路；油位采样数字化处理电路模块连接报警装置壳体上的油位显示灯。
监控器中设置储油柜光电油位采样、显示电路，见图4将开关电源输出的直流电负极接模拟地VSSD，直流24V正极连接12V三端固定式集成稳压器7805的输入端，其公共端接地，输出端连接5V三端固定式集成稳压器7805的输入端，同时将限流电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6的公共端连接在此接点上。电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6的另一端，分别对应连接发光二极管LED1至LED6的正极上，即R1输出端连接LED1的正极，R2输出端连接LED2的正极，依次类推，之后的连接方式相同。发光二极管LED1至LED6的另一端分别对应连接功率三极管BG1-BG6的集电极。功率三极管BG1-BG6的发射极接地，基极分别对应连接在霍尔开关的输出端上，即BG1的基极连接HR1的输出端…，直到BG6的基极连接HR6的输出端；同时，将组排RP6的输入端也对应连接在所述输出端的结点上，霍尔开关的公共极接地。霍尔开关的输入端连接到5V三端固定式集成稳压器7805的输出端上。
阻排RP6的公共极连接到电位器W1的固定端，即A点上，电位器W1的另一端B接地。电位器W1的滑动端C连接到二极管VD1的正极上，二极管VD1的负极分别连接电解电容器C1、可调电阻器W2和限流电阻R7。电解电容器C1和可调电阻电容器W2的另一端接地；限流电阻R7的另一端连接六非门集成块第一门输入端A极上，此门的输出端Z极接限流电阻17的一端上，限流电阻R17的另一端连接发光二极管BT1的负极上，发光二极管BT1、BT2、BT3、BT4、BT5、BT6依次串联，BT6的正极连接到直流5V的正极上；BT6负极通过限流电阻R17、R18、R19、R20、R21、R22依次对应连接到六非门各门的输出端Z极上。
检波二极管VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6依次串联，其正极分别通过限流电阻R7、R8、R9、R10、R11、R12与六非门的输入端A极连接。VD2、VD3、VD4、VD5、VD6的正极又依次分别与偏置电阻W3、R13、R14、R15、R16连接，偏置电阻的另一端接地，构成油位显示的数字化处理电路。
监控报警装置部分的电路见图5将开关电源输出的直流24V正极接到热电阻温度变送器的电源输入端上；再将铂电阻的正、负极连接到温度变送器上的对应端；然后将热电阻温度变送器的输出端连接到电位器W4的固定端上，将油温采样的热电阻传送给数字化处理电路；电位器W4的另一端接地，电位器W4的滑动端连接到由8只可调电阻RP8-1、RP8-2、RP8-3、RP8-4、RP8-5、RP8-6、RP8-7、RP8-8固定端连接成的公共点上。可调电阻的另一固定端均接地。可调电阻RP8-1的滑动端，通过双联开关的K1-1连接到四与非门集成块的第一门输入端A、B极，(此门的两个输入端短接，就成了非门)，一门的输出端分别接到本集成块二门、三门的输入端B极和另一四与门集成块的一门输入端A极上；四与非门二门的另一输入端A极，通过K1-2连接到RP8-2的滑动端上。四与非门二门的输出端分别连接到四与非门集成块三门上的另一输入端A极和四与门集成块一门的另一端B极，同时，又连接到三极管BG6的基极上，三极管BG6的发射极接地；集电极连接到小型继电器J1线圈接点端，此线圈的另一接点连接5V直流正极。
四与非门集成块三门的输出Y极，通过继电器J1的常开触点连接三极管BG7的基极，此管发射极接地、集电极接继电器J3的线圈上，线圈另一端连接直流5V正极。
四与门一门输出端Z极连接到三极管BG8的基极上，此管的发射极接地；集电极接到继电器J2线圈的一端上，此线圈的另一端连接直流5V正极。
继电器J2、J3的常开触点分别并联到语音报警器高油温、低油温语音报警预警触发开关上。
语音报警设置内容1、报警油位过低，已到下限设定值；2、预警油温过高、油位过低，请查系统泄漏；3、预警油温过低、油位过高，请排出气体；4、报警油位过高，已到上限设定值。
权利要求1.波纹管式储油柜光电油位显示及监控报警装置，包括储油柜、LED显示灯、远程室内监控器，其特征在于在储油柜壳体端外安置油位LED显示灯，油位感应元件设在储油柜内壁油位标尺上、信号采集元件安置在对应于油位标尺的波纹管芯体的行程内，油温采样感应元件设在储油柜壳体内的壳程中；储油柜中分别有油温采样感应元件、油位采样感应开关和油位显示灯LED经信号电缆与远程监控器中采样电路和监控电路的数字门电路、放大比较数字门电路及油位显示灯、语音报警电路连接。
2.根据权利要求1所述的波纹管式储油柜光电油位显示及监控报警装置，其特征在于监视器内采样电路的构成将开关电源输出的直流电负极接模拟地VSSD，直流24V正极连接12V三端固定式集成稳压器7805的输入端，其公共端接地，输出端连接5V三端固定式集成稳压器7805的输入端，同时将限流电阻(R1-R6)的公共端连接在此接点上，电阻(R1-R6)的另一端，分别对应连接发光二极管(LED1-LED6)的正极上，发光二极管(LED1-LED6)的另一端分别对应连接功率三极管(BG1-BG6)的集电极，功率三极管(BG1-BG6)的发射极接地，(BG1-BG6)基极分别对应连接在霍尔开关(HR1-HR6)的输出端上；同时，将阻排(RP6)的输入端也对应连接在所述输出端的结点上，霍尔开关(HR1-HR6)的公共极接地，霍尔开关(HR1-HR6)的输入端连接到5V三端固定式集成稳压器7805的输出端上；阻排(RP6)的公共极连接到电位器(W1)的固定端A点上，电位器(W1)的另一端B接地；电位器(W1)的滑动端C连接到二极管(VD1)的正极上，二极管(VD1)的负极分别连接电解电容器(C1)、可调电阻器(W2)和限流电阻(R7)，电解电容器(C1)和可调电阻电容器(W2)的另一端接地；限流电阻(R7)的另一端连接六非门集成块第一门输入端A极上，此门的输出端Z极接限流电阻(17)的一端上，限流电阻(R17)的另一端连接发光二极管(BT1)的负极上，发光二极管(BT1-BT6)依次串联，(BT6)的正极连接到直流5V的正极上；(BT6)负极通过限流电阻(R17-R22)依次对应连接到六非门各门的输出端Z极上；检波二极管(VD1-VD6)依次串联，其正极分别通过限流电阻(R7-R12)与六非门的输入端A极连接，(VD2-VD6)的正极又依次分别与偏置电阻(W3)、(R13-R16)连接，偏置电阻的另一端接地，构成采样、油位显示的数字化处理电路。
3.根据权利要求1所述的波纹管式储油柜光电油位显示及监控报警装置，其特征在于监控报警装置中的电路构成开关电源输出的直流24V正极连接到热电阻温度变送器的电源输入端上；铂电阻的正、负极连接到温度变送器上的对应端；然后将热电阻温度变送器的输出端连接到电位器(W4)的固定端上，油温采样的热电阻输出端连接数字化处理电路；电位器(W4)的另一端接地，电位器(W4)的滑动端连接到可调电阻(RP8-1-RP8-8)固定端连接成的公共点上，可调电阻的另一固定端均接地，可调电阻(RP8-1)的滑动端，通过双联开关的(K1-1)连接到四与非门集成块的第一门输入端A、B极，一门的输出端分别接到本集成块二门、三门的输入端B极和另一四与门集成块的一门输入端A极上；四与非门二门的另一输入端A极，通过(K1-2)连接到(RP8-2)的滑动端上，四与非门二门的输出端分别连接到四与非门集成块三门上的另一输入端A极和四与门集成块一门的另一端B极，同时，又连接到三极管(BG6)的基极上，三极管(BG6)的发射极接地；集电极连接到小型继电器(J1)线圈接点端，此线圈的另一接点连接5V直流正极；四与非门集成块三门的输出Y极，通过继电器(J1)的常开触点连接三极管(BG7)的基极，此管发射极接地、集电极接继电器(J3)的线圈上，线圈另一端连接直流5V正极；四与门一门输出端Z极连接到三极管(BG8)的基极上，此管的发射极接地；集电极接到继电器(J2)线圈的一端上，此线圈的另一端连接直流5V正极；继电器(J2)、(J3)的常开触点分别并联到语音报警器高油温、低油温语音报警预警触发开关上。
专利摘要波纹管式储油柜光电油位显示及监控报警装置，包括储油柜、LED显示灯、远程室内监控器，其特征在于在储油柜壳体端外安置油位LED显示灯，油位感应元件设在储油柜内壁油位标尺上、信号采集元件安置在对应于油位标尺的波纹管芯体的行程内，油温采样感应元件设在储油柜壳体内的壳程中；储油柜中分别有油温采样感应元件、油位采样感应开关和油位显示灯LED经信号电缆与远程监控器中采样电路和监控电路的数字门电路、放大比较数字门电路及油位显示灯、语音报警电路连接。储油柜壳外有红、绿灯显示储油柜内的油位，并在远程室内显示油位、油温、语音提示故障、分段预警、报警，供监控。
文档编号G01F23/00GK2847480SQ200520091479
公开日2006年12月13日 申请日期2005年6月24日 优先权日2005年6月24日
发明者马忠诚, 贾柯 申请人:沈阳方达电力设备有限公司