一种用于特高压变压器振动测试的传感器释放及回收装置的制作方法

本发明属于特高压变压器测试技术领域，涉及一种用于特高压变压器振动测试的传感器释放及回收装置。

背景技术：

特高压变压器在使用过程中常常会发生一些故障，变压器工作变形是特高压变压器发生故障的主要原因之一，常见的类型为变压器绕组变形。当发生变压器绕组变形后，通常会表现出各种异常现象，许多特征量如电气参数、物理尺寸、几何形状以及温度等与正常状态相比有较大差异，以此为基础形成了多种绕组变形检测方法，如振动测试法。振动测试法是通过贴在变压器器身上的振动传感器，在线监测绕组及铁芯的状况，以良好状态变压器的振动特征向量(包括绕组和铁芯振动信号的频谱、功率谱、能量谱等)作为基准，一旦变压器绕组发生故障，当前振动特征向量的变化就会快速地反映出来。

在目前的测试过程中，传感器是通过与传感器固定连接的电磁式底座实现与变压器器身的贴合或分离，当电磁式底座通电后，产生磁性，传感器便与电磁式底座一起吸在变压器器身上；当电磁式底座断电后，磁性消失，传感器便可从变压器器身上轻松取下。虽然电磁式底座具有易于控制的优势，但电磁式底座在通电后会持续产生较大热量，无法长时间连续使用，使得传感器测试的时间受到较大约束。此外，电磁式底座也会对传感器产生电磁干扰，影响了测试结果的准确性。

技术实现要素：

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操作简便的用于特高压变压器振动测试的传感器释放及回收装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于特高压变压器振动测试的传感器释放及回收装置，所述的传感器的底部设有旋钮磁铁座，所述的装置包括壳体、一对分别设置在壳体的左右两端且与壳体铰接的机械爪、设置在壳体内部并与机械爪的内端传动连接的机械爪驱动机构、设置在壳体的前端且与旋钮磁铁座相适配的旋钮磁铁座控制旋钮以及与旋钮磁铁座控制旋钮传动连接的控制旋钮驱动机构。

旋钮磁铁座又称为开关磁铁座，是一种内部设有永磁体、通过旋钮控制外壳是否带磁性的底座，如磁力表座。磁力表座的外壳为两块导磁体，两块导磁体中间用不导磁的铜板隔开；磁力表座的内部有一个可以旋转的永磁体，该永磁体的两端分别为N极、S极。当永磁体的两端分别指向两块导磁体时，从永磁体的N极依次经第一块导磁体、外界导体、另一块导磁体、永磁体的S极，形成磁力线闭合，使磁力表座外壳带上磁性，磁力表座便可以牢牢地吸附在外界导体上；旋转旋钮，带动永磁体转动90度，磁力线分别在两块导磁体中形成闭路，因而磁力表座外壳无磁性，此时便可将磁力表座轻易取下。所述的旋钮磁铁座控制旋钮与旋钮磁铁座上的旋钮相适配，通过旋钮磁铁座控制旋钮的转动，带动旋钮磁铁座上的旋钮转动，进而控制旋钮磁铁座的外壳带磁性或不带磁性。

两个机械爪相对设置，通过机械爪驱动机构控制两个机械爪相对转动，将传感器夹紧，或向相反方向转动，将传感器松开。

所述的壳体上设有轴承，所述的机械爪通过轴承与壳体铰接。所述的机械爪能够绕着轴承转动。

所述的机械爪的外端设有橡胶球。橡胶球具有弹性，橡胶球包裹着机械爪的外端，能够起到减震及缓冲作用，防止机械爪与传感器刚性接触将传感器挤压破坏。

所述的机械爪驱动机构包括与机械爪的内端铰接的连杆、与连杆铰接的丝杠螺母、插设在丝杠螺母的内部且与丝杠螺母传动连接的丝杆以及与丝杆传动连接的第一步进电机。第一步进电机转动，带动丝杆转动，使套设在丝杆上的丝杠螺母能够沿着丝杆的长度方向往复运动，丝杠螺母依次带动连杆及机械爪运动，进而控制机械爪夹紧或松开传感器。

所述的丝杠螺母的外侧面设有凸缘，该凸缘上沿凸缘轴向开设有通孔，该通孔的内部插设有与丝杆相平行的滑杆。滑杆能够约束丝杠螺母转动的自由度，使丝杠螺母在沿着丝杆的长度方向运动时，不会随着丝杆转动。

所述的丝杆与第一步进电机之间设有第一传动齿轮，并通过第一传动齿轮与第一步进电机传动连接。

所述的旋钮磁铁座控制旋钮的前端面与壳体的前端面相平行，所述的旋钮磁铁座控制旋钮上沿旋钮磁铁座控制旋钮的径向开设有与旋钮磁铁座相适配的卡槽。该卡槽与旋钮磁铁座上的旋钮相适配，将旋钮磁铁座上的旋钮卡入卡槽中，通过旋钮磁铁座控制旋钮的转动带动旋钮磁铁座上的旋钮转动，进而控制旋钮磁铁座的外壳带磁性或不带磁性。

所述的控制旋钮驱动机构包括设置在壳体内部并与旋钮磁铁座控制旋钮传动连接的第二传动齿轮以及与第二传动齿轮传动连接的第二步进电机。通过第二步进电机的转动控制旋钮磁铁座控制旋钮的转动。

该装置还包括分别与机械爪驱动机构、控制旋钮驱动机构电连接的电气控制器。电气控制器能够控制第一步进电机及第二步进电机的转动。

所述的壳体的前端还设有传感器托盘。传感器托盘能够从底部托住传感器，使传感器在夹持时更加平稳。

本发明可安装在支架上，用于对传感器进行释放及回收。

本发明在实际应用时，将传感器紧紧夹持在两个机械爪之间，传感器托盘从底部托住传感器，并将旋钮磁铁座上的旋钮卡入卡槽中，旋钮磁铁座呈关闭状态；当需要将传感器释放到变压器器身上时，第二步进电机转动，带动旋钮磁铁座控制旋钮转动，进而使旋钮磁铁座上的旋钮转动至打开状态，旋钮磁铁座的外壳带上磁性，之后第一步进电机转动，带动两个机械爪打开，传感器便吸附到变压器器身表面；当需要从变压器器身表面回收传感器时，第一步进电机转动，带动两个机械爪闭合，紧紧夹住传感器，之后第二步进电机转动，带动旋钮磁铁座控制旋钮转动，进而使旋钮磁铁座上的旋钮转动至关闭状态，旋钮磁铁座的外壳失去磁性，便可轻松将传感器回收。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1)改变了一直以来传感器的底座只能选用电磁式底座来实现快速释放及回收传感器的情况，能够使传感器的底座选用永磁式的旋钮磁铁座，减少了传感器的底座在传感器测试过程中产生的电磁干扰，提高了测试结果的准确性，且旋钮磁铁座毋需持续通电，不仅降低了能耗，同时避免了传感器底座的发热现象，延长了传感器测试的时间；

2)通过旋钮磁铁座控制旋钮的转动来控制旋钮磁铁座的打开和关闭，操作简便，控制精确，可靠性好；

3)通过一对机械爪及传感器托盘对传感器进行多点式夹持，夹持更加牢固、稳定，且控制灵活。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中机械爪驱动机构及控制旋钮驱动机构的结构示意图；

图3为本发明中丝杠螺母的结构示意图；

图4为本发明中旋钮磁铁座控制旋钮的结构示意图；

图中标记说明：

1—机械爪、2—机械爪驱动机构、21—丝杆、22—丝杠螺母、221—凸缘、222—通孔、23—滑杆、24—第一传动齿轮、25—第一步进电机、26—连杆、3—旋钮磁铁座控制旋钮、31—卡槽、4—壳体、5—轴承、6—橡胶球、71—第二传动齿轮、72—第二步进电机、8—传感器托盘。

具体实施方式

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。

实施例：

如图1所示的一种用于特高压变压器振动测试的传感器释放及回收装置，传感器的底部设有旋钮磁铁座，装置包括壳体4、一对分别设置在壳体4的左右两端且与壳体4铰接的机械爪1、设置在壳体4内部并与机械爪1的内端传动连接的机械爪驱动机构2、设置在壳体4的前端且与旋钮磁铁座相适配的旋钮磁铁座控制旋钮3以及与旋钮磁铁座控制旋钮3传动连接的控制旋钮驱动机构。壳体4上设有轴承5，机械爪1通过轴承5与壳体4铰接。壳体4的前端还设有传感器托盘8。机械爪1的外端设有橡胶球6。

如图2所示，机械爪驱动机构2包括与机械爪1的内端铰接的连杆26、与连杆26铰接的丝杠螺母22、插设在丝杠螺母22的内部且与丝杠螺母22传动连接的丝杆21以及与丝杆21传动连接的第一步进电机25。

如图3所示，丝杠螺母22的外侧面设有凸缘221，该凸缘221上沿凸缘221轴向开设有通孔222，该通孔222的内部插设有与丝杆21相平行的滑杆23。丝杆21与第一步进电机25之间设有第一传动齿轮24，并通过第一传动齿轮24与第一步进电机25传动连接。

旋钮磁铁座控制旋钮3的前端面与壳体4的前端面相平行，如图4所示，旋钮磁铁座控制旋钮3上沿旋钮磁铁座控制旋钮3的径向开设有与旋钮磁铁座相适配的卡槽31。控制旋钮驱动机构包括设置在壳体4内部并与旋钮磁铁座控制旋钮3传动连接的第二传动齿轮71以及与第二传动齿轮71传动连接的第二步进电机72。

该装置还包括分别与机械爪驱动机构2、控制旋钮驱动机构电连接的电气控制器。

本装置在实际应用时，将传感器紧紧夹持在两个机械爪1之间，传感器托盘8从底部托住传感器，并将旋钮磁铁座上的旋钮卡入卡槽31中，旋钮磁铁座呈关闭状态；当需要将传感器释放到变压器器身上时，第二步进电机72转动，带动旋钮磁铁座控制旋钮3转动，进而使旋钮磁铁座上的旋钮转动至打开状态，旋钮磁铁座的外壳带上磁性，之后第一步进电机25转动，带动两个机械爪1打开，传感器便吸附到变压器器身表面；当需要从变压器器身表面回收传感器时，第一步进电机25转动，带动两个机械爪1闭合，紧紧夹住传感器，之后第二步进电机72转动，带动旋钮磁铁座控制旋钮3转动，进而使旋钮磁铁座上的旋钮转动至关闭状态，旋钮磁铁座的外壳失去磁性，便可轻松将传感器回收。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。