一种基于电解液分压的高压直流电压测量系统的制作方法

本申请涉及高压直流电压测量技术领域，尤其涉及一种基于电解液分压的高压直流电压测量系统。

背景技术：

高压直流电又称直流高压电，它是由交流市电或三相电输入，数千伏以上或数万伏以上直流电压输出的电源。电解液分压运用了电解质水溶液导电的原理，靠改变电解液变电阻器的两个电极在电解质水溶液里的距离或者调整电解质溶液浓度来改变两个电极间的电阻值，电解液变电阻器在建材、冶金、矿山、石油等工业部门得到应用，它主要是为了改善大中型电动机的重载起动性能，也可用于电动机的调速。

目前，常通过直接在检测电路内并联电压表来进行电压的检测，而对于高压电路来说，大部分的电压器量程并不能满足高压电路的测量需求，此时便可以通过向被测电路串联电解液变电阻器对高压电路的电压进行分流，进而就可以使用电压表的量程进行测量，通过电解液变电阻器的电阻值及电压表的测量结果获取高压电路的实际电压。

然而电解液变电阻器在使用过程中，会因为长时间的工作导致自身电解液出现析出，形成絮状物或沉淀物的情况，这种絮状物或沉淀物会导致电解液浓度变化，进而影响电解液的电阻值，降低检测电路测量结果的准确性。

技术实现要素：

为了解决由于电解液变电阻器在使用过程中，会因为长时间的工作出现自身电解液析出现象，形成絮状物或沉淀物，导致电解液浓度变化，进而影响电解液的电阻值的问题，本申请通过以下实施例公开了一种基于电解液分压的高压直流电压测量系统。

本申请公开了一种基于电解液分压的高压直流电压测量系统，包括：被测电路及检测电路；

所述被测电路包括高压直流电源及用电器，所述检测电路包括：电解液变电阻器及电压表，所述高压直流电源、所述用电器及所述电解液变电阻器依次串联连接，所述电压表与所述用电器并联；

所述高压直流电源用于为所述高压直流电压测量系统提供电源，所述电解液变电阻器用于对所述被测电路的电压进行分流，所述电压表用于测量所述被测电路分流后的电压；

所述电解液变电阻器包括盛放器、密封盖、电极、捕获纤维毯、电动伸缩杆及捕获胶套；

所述盛放器内装有电解液，所述盛放器的开口处固定连接所述密封盖；

所述电极设有两个，均贯穿所述密封盖并插入所述电解液中；

所述盛放器的底部设有槽底板，所述捕获纤维毯固定连接于所述槽底板上，用于捕获所述电解液中位于所述捕获纤维毯同一层面的絮状物及沉淀物，并为所述同一层面的絮状物及沉淀物提供捕获空间；

所述槽底板上固定连接有多个所述电动伸缩杆，所述电动伸缩杆包括固定端和活动端，所述固定端穿入所述槽底板内，并与所述槽底板固定连接，所述活动端的外侧套接所述捕获胶套，所述捕获胶套用于捕获所述电解液中不同层面的絮状物及沉淀物，并将所述不同层面的絮状物及沉淀物送入所述捕获纤维毯内进行锁存，以避免影响所述电解液的电阻值。

可选的，还包括：处理终端及控制终端；

所述处理终端位于所述电解液变电阻器内，所述电极及所述电动伸缩杆均与所述处理终端电性连接；

所述控制终端连接所述处理终端，所述控制终端用于控制所述处理终端。

可选的，所述处理终端用于在所述电极进行导电，为所述电解液变电阻器提供电能时，控制所述电动伸缩杆上下伸缩，带动所述捕获胶套捕获不同高度的所述电解液中的絮状物及沉淀物。

可选的，所述捕获纤维毯包括毛细纤维及多个骨架纤维，所述多个骨架纤维相互交错，形成多个隔间，用于为所述电解液中的絮状物及沉淀物提供捕获空间；

所述骨架纤维的外壁上固定连接有所述毛细纤维，所述毛细纤维包括多个弹性纤维，所述多个弹性纤维用于捕获并临时锁住所述电解液中的絮状物及沉淀物。

可选的，所述捕获胶套包括波纹胶套、弹性网及绒毛纤维；

所述波纹胶套套接于所述电动伸缩杆的活动端的外侧，所述弹性网内埋于所述波纹胶套内,所述弹性网用于增加波纹胶套的强度和韧性；

所述绒毛纤维固定连接于所述波纹胶套的外侧，所述绒毛纤维用于捕获不同高度的所述电解液中的絮状物及沉淀物。

可选的，所述电解液变电阻器还包括安装槽、超声波发生装置、环形槽、环形灯、防护镜片；

所述槽底板上开凿有多个所述安装槽和所述环形槽，多个所述安装槽均位于所述环形槽的内侧；

每个所述安装槽内均固定连接一个所述超声波发生装置，所述超声波发生装置产生超声波，使得所述絮状物及沉淀物逐渐抖落到所述捕获纤维毯的下半部；

所述环形槽内固定连接所述环形灯，所述环形槽的开口处固定连接所述防护镜片，所述防护镜片靠近所述环形灯的一端为毛面玻璃，所述毛面玻璃使所述环形灯射出的光线在遇到所述防护镜片时可以发出多种方向的折射，增加所述环形灯光照的影响范围。

可选的，所述电解液变电阻器还包括缓冲垫及弹性空腔；

所述缓冲垫平铺于所述槽底板上，所述缓冲垫远离所述槽底板的一端固定连接所述捕获纤维毯；

所述缓冲垫内开凿有所述弹性空腔，所述弹性空腔内装填有透明缓冲液，用于均匀扩散所述超声波发生装置产生的超声波。

可选的，所述电解液变电阻器还包括感光板；

所述感光板与所述密封盖靠近所述盛放器的一端固定连接，所述感光板与所述环形灯相匹配，所述感光板用于感应所述环形灯射出的光照强度。

可选的，所述超声波发生装置、所述环形灯及所述感光板均与所述处理终端电性连接；

所述处理终端还用于在所述电极进行导电，为所述电解液变电阻器提供电能时，控制所述超声波发生装置产生超声波，令所述絮状物及沉淀物逐渐抖落到所述捕获纤维毯的下半部，以及控制所述环形灯启动，使得所述感光板感应所述环形灯射出的光照强度，进而获得所述捕获纤维毯中锁存的絮状物及沉淀物的量。

可选的，所述电解液变电阻器还包括密封胶垫，所述密封胶垫连接所述盛放器与所述密封盖，所述密封胶垫用于紧固所述盛放器与所述密封盖之间的连接。

本申请实施例公开了一种基于电解液分压的高压直流电压测量系统，包括：高压直流电源、用电器、电解液变电阻器、电压表及处理终端，所述电解液变电阻器包括捕获纤维毯、电动伸缩杆及捕获胶套，所述捕获纤维毯捕获电解液中位于所述捕获纤维毯同一层面的絮状物及沉淀物，并为所述同一层面的絮状物及沉淀物提供捕获空间，所述槽底板上固定连接有多个所述电动伸缩杆，所述电动伸缩杆套接所述捕获胶套，所述捕获胶套用于捕获所述电解液中不同层面的絮状物及沉淀物，并将所述不同层面的絮状物及沉淀物送入所述捕获纤维毯内进行锁存，以避免影响所述电解液的电阻值。

利用上述一种基于电解液分压的高压直流电压测量系统解决了由于电解液变电阻器在使用过程中，会因为长时间的工作出现自身电解液析出现象，形成絮状物或沉淀物，导致电解液浓度变化，进而影响电解液的电阻值的问题，本申请通过捕获纤维毯捕获其表面的絮状物及沉淀物，利用电动伸缩杆的上下伸缩，带动捕获胶套捕获所述电解液中不同层面的絮状物及沉淀物，并将所述不同层面的絮状物及沉淀物送入所述捕获纤维毯内进行锁存，进而避免影响所述电解液的电阻值，提高检测电路测量结果的准确性，其次，由于被捕获纤维毯捕获的杂物会影响捕获纤维毯整体的透光性，本申请通过感光板感应环形灯射出的光照强度，进而获得所述捕获纤维毯中锁存的絮状物及沉淀物的量，可以实现在使用电解液变电阻器对高压直流电路进行测量时，对电解液变电阻器的电阻值进行误差校正，大幅度增加测量的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种基于电解液分压的高压直流电压测量系统的结构示意图；

图2为本申请实施例公开的又一种基于电解液分压的高压直流电压测量系统的结构示意图；

图3为本申请实施例公开的电解液变电阻分压器的外部结构示意图；

图4为本申请实施例公开的电解液变电阻分压器的结构爆炸图；

图5为本申请实施例公开的电解液变电阻分压器的正面剖视图；

图6为图5中a处的结构示意图；

图7为本申请实施例公开的电解液变电阻分压器的侧面剖视图；

图8为图7中b处的结构示意图；

图9为本申请实施例公开的捕获纤维毯的局部结构示意图；

图10为本申请实施例公开的波纹胶套的局部结构示意图；

其中：1-高压直流电源；2-用电器；3-电解液变电阻器；4-电压表；5-处理终端；6-控制终端；31-盛放器；32-密封盖；321-感光板；322-密封胶垫；33-电极；34-捕获纤维毯；341-毛细纤维；342-骨架纤维；35-电动伸缩杆；36-捕获胶套；361-波纹胶套；362-弹性网；363-绒毛纤维；37-安装槽；371-超声波发生装置；38-环形槽；381-环形灯；382-防护镜片；39-缓冲垫；391-弹性空腔。

具体实施方式

为了解决由于电解液变电阻器在使用过程中，会因为长时间的工作出现自身电解液析出现象，形成絮状物或沉淀物，导致电解液浓度变化，进而影响电解液的电阻值的问题，本申请通过以下实施例公开了一种基于电解液分压的高压直流电压测量系统。

本申请公开了一种基于电解液分压的高压直流电压测量系统，参见图1-2所示的结构示意图，所述一种基于电解液分压的高压直流电压测量系统包括：被测电路及检测电路。

所述被测电路包括高压直流电源1及用电器2，所述检测电路包括：电解液变电阻器3及电压表4，所述高压直流电源1、所述用电器2及所述电解液变电阻器3依次串联连接，所述电压表4与所述用电器2并联。

所述高压直流电源1用于为所述高压直流电压测量系统提供电源，所述电解液变电阻器3用于对所述被测电路的电压进行分流，所述电压表4用于测量所述被测电路分流后的电压。

进一步的，所述系统还包括：处理终端5及控制终端6。

所述处理终端5位于所述电解液变电阻器3内，所述电极33及所述电动伸缩杆35均与所述处理终端5电性连接。

所述控制终端6连接所述处理终端5，所述控制终端6用于控制所述处理终端5。

具体的，所述电解液变电阻器3内搭载有处理终端5，所述处理终端5信号连接有控制终端6，所述控制终端6信号连接有物联网模块；

参见图3-10所示的结构示意图，所述电解液变电阻器3包括盛放器31、密封盖32、电极33、捕获纤维毯34、电动伸缩杆35及捕获胶套36。

进一步的，所述电解液变电阻器3还包括密封胶垫322，所述密封胶垫322连接所述盛放器31与所述密封盖32，所述密封胶垫322用于紧固所述盛放器31与所述密封盖32之间的连接。

所述盛放器31内装有电解液，所述盛放器31的开口处固定连接所述密封盖32。

所述电极33设有两个，均贯穿所述密封盖32并插入所述电解液中。

所述盛放器31的底部设有槽底板，所述捕获纤维毯34固定连接于所述槽底板上，用于捕获所述电解液中位于所述捕获纤维毯34同一层面的絮状物及沉淀物，并为所述同一层面的絮状物及沉淀物提供捕获空间。

进一步的，所述捕获纤维毯34包括毛细纤维341及多个骨架纤维342，所述多个骨架纤维342相互交错，形成多个隔间，用于为所述电解液中的絮状物及沉淀物提供捕获空间。

所述骨架纤维342的外壁上固定连接有所述毛细纤维341，所述毛细纤维341包括多个弹性纤维，所述多个弹性纤维用于捕获并临时锁住所述电解液中的絮状物及沉淀物。

具体的，骨架纤维342相互交错，形成多个隔间，所述骨架纤维342为捕获纤维毯34的骨架，用于维持捕获纤维毯34的三维立体构型，同时为絮状物及沉淀物提供捕获空间，骨架纤维342的外壁上固定连接有毛细纤维341，毛细纤维341包括多个弹性纤维，弹性纤维远离骨架纤维342的一端呈三维螺旋状，相邻弹性纤维远离毛细纤维341的一端相互交错在一起，用于捕获并临时锁住絮状物及沉淀物。

所述槽底板上固定连接有多个所述电动伸缩杆35，所述电动伸缩杆35包括固定端和活动端，所述固定端穿入所述槽底板内，并与所述槽底板固定连接，所述活动端的外侧套接所述捕获胶套36，所述捕获胶套36用于捕获所述电解液中不同层面的絮状物及沉淀物，并将所述不同层面的絮状物及沉淀物送入所述捕获纤维毯34内进行锁存，以避免影响所述电解液的电阻值。

进一步的，所述处理终端5在所述电极33进行导电时，为所述电解液变电阻器3提供电能时，控制所述电动伸缩杆35上下伸缩，带动所述捕获胶套36捕获不同高度的所述电解液中的絮状物及沉淀物。

进一步的，所述捕获胶套36包括波纹胶套361、弹性网362及绒毛纤维363。

所述波纹胶套361套接于所述电动伸缩杆35的活动端的外侧，所述弹性网362内埋于所述波纹胶套361内,所述弹性网362用于增加波纹胶套361的强度和韧性。

所述绒毛纤维363固定连接于所述波纹胶套361的外侧，所述绒毛纤维363用于捕获不同高度的所述电解液中的絮状物及沉淀物。

具体的，所述绒毛纤维363远离波纹胶套361的一端呈三维螺旋状，绒毛纤维363在随着电动伸缩杆35伸长和缩短的过程中，可以捕获不同高度的电解液中的絮状物及沉淀物，减小电解液中杂质含量，减小电解液自身的误差影响，波纹胶套361内埋有与自身相配的弹性网362，弹性网362可以增加波纹胶套361的强度和韧性，使波纹胶套361不易因来回运动而出现裂痕，绒毛纤维363靠近波纹胶套361的一端贯穿波纹胶套361并与绒毛纤维363固定连接，增加绒毛纤维363与波纹胶套361之间的连接强度，使绒毛纤维363不易从波纹胶套361上脱落，弹性网362在电动伸缩杆35收缩到最短处时呈正常状态，弹性网362在电动伸缩杆35伸长到最长状态时呈拉伸状态，拉伸状态的绒毛纤维363会如同生物体的立毛肌一般，促使绒毛纤维363竖立，即模仿汗毛直立的情形，增加绒毛纤维363与电解液的接触面积，增加绒毛纤维363的捕获效果，而在电动伸缩杆35回落过程中，弹性网362逐渐恢复，绒毛纤维363也逐渐回落，此时被绒毛纤维363捕获的絮状物和杂物则会被释放，落入捕获纤维毯34内，不易影响绒毛纤维363后续的捕获工作。

本申请实施例公开了一种基于电解液分压的高压直流电压测量系统，包括：高压直流电源1、用电器2、电解液变电阻器3、电压表4及处理终端5，所述电解液变电阻器3包括捕获纤维毯34、电动伸缩杆35及捕获胶套36，所述捕获纤维毯34捕获电解液中位于所述捕获纤维毯34同一层面的絮状物及沉淀物，并为所述同一层面的絮状物及沉淀物提供捕获空间，所述槽底板上固定连接有多个所述电动伸缩杆35，所述电动伸缩杆35套接所述捕获胶套36，所述捕获胶套36用于捕获所述电解液中不同层面的絮状物及沉淀物，并将所述不同层面的絮状物及沉淀物送入所述捕获纤维毯34内进行锁存，以避免影响所述电解液的电阻值。

利用上述一种基于电解液分压的高压直流电压测量系统解决了由于电解液变电阻器在使用过程中，会因为长时间的工作出现自身电解液析出现象，形成絮状物或沉淀物，导致电解液浓度变化，进而影响电解液的电阻值的问题，本申请通过捕获纤维毯34捕获其表面的絮状物及沉淀物，利用电动伸缩杆35的上下伸缩，带动捕获胶套36捕获所述电解液中不同层面的絮状物及沉淀物，并将所述不同层面的絮状物及沉淀物送入所述捕获纤维毯34内进行锁存，进而避免影响所述电解液的电阻值，提高检测电路测量结果的准确性，其次，由于被捕获纤维毯34捕获的杂物会影响捕获纤维毯34整体的透光性，本申请通过感光板321感应环形灯381射出的光照强度，进而获得所述捕获纤维毯34中锁存的絮状物及沉淀物的量，可以实现在使用电解液变电阻器3对高压直流电路进行测量时，对电解液变电阻器3的电阻值进行误差校正，大幅度增加测量的准确性。

进一步的，所述电解液变电阻器3还包括安装槽37、超声波发生装置371、环形槽38、环形灯381、防护镜片382。

所述槽底板上开凿有多个所述安装槽37和所述环形槽38，多个所述安装槽37均位于所述环形槽38的内侧。

每个所述安装槽37内均固定连接一个所述超声波发生装置371，所述超声波发生装置371产生超声波，使得所述絮状物及沉淀物逐渐抖落到所述捕获纤维毯34的下半部。

所述环形槽38内固定连接所述环形灯381，所述环形槽38的开口处固定连接所述防护镜片382，所述防护镜片382靠近所述环形灯381的一端为毛面玻璃，所述毛面玻璃使所述环形灯381射出的光线在遇到所述防护镜片382时可以发出多种方向的折射，增加所述环形灯381光照的影响范围。

具体的，所述毛面玻璃使环形灯381射出的光线在遇到防护镜片382时可以发出多种方向不同折射，进而使得进入缓冲垫39和捕获纤维毯34的光束有更多的入射角度和射出角度，增加环形灯381光照的影响范围以及感光板321测量的准确度。

进一步的，所述电解液变电阻器3还包括缓冲垫39及弹性空腔391。

所述缓冲垫39平铺于所述槽底板上，所述缓冲垫39远离所述槽底板的一端固定连接所述捕获纤维毯34。

所述缓冲垫39内开凿有所述弹性空腔391，所述弹性空腔391内装填有透明缓冲液，用于均匀扩散所述超声波发生装置371产生的超声波。

具体的，所述透明缓冲液会将所述超声波发生装置371产生的超声波均匀的扩散出去，使得捕获纤维毯34可以整体均匀受到超声波的影响，利用超声波产生的高频震动使得捕获纤维毯34捕获的絮状物或杂质逐渐抖落到捕获纤维毯34的下半部，使被捕获纤维毯34捕获的絮状物或杂质不易被重新释放。

在实际应用中，所述缓冲垫39、所述捕获纤维毯34及所述防护镜片382均选用无色透明材料制成。

进一步的，所述电解液变电阻器3还包括感光板321。

所述感光板321与所述密封盖32靠近所述盛放器31的一端固定连接，所述感光板321与所述环形灯381相匹配，所述感光板321用于感应所述环形灯381射出的光照强度。

具体的，所述电解液变电阻器3的电阻主要受到盛放器31内装载的电解液浓度和电动伸缩杆35和捕获胶套36在电解液内的位置两大因素影响，其中电动伸缩杆35和捕获胶套36在盛放器31内的位置受到处理终端5控制为可控因素，而电解液随工作析出的絮状物或其他杂质进而影响电解液的电阻为不可控因素，本申请中，通过捕获纤维毯34将电解液中悬浮的絮状杂物和其他杂物进行捕获，减小电解液中的杂质分布，减小杂质对电解液电阻的影响，同时被捕获纤维毯34捕获的杂物会影响捕获纤维毯34整体的透光性，可通过启动环形灯381，利用感光板321接受到的光照强度来判断捕获纤维毯34杂物捕获量，对于同一型号的电解液变电阻器3而言，捕获纤维毯34内捕获杂物和电解液电阻变化为正相关，因此在电解液变电阻器3正式投放市场前，还需要对电解液变电阻器3进行负载实验，并测得捕获纤维毯34不同透光度以及电动伸缩杆35和捕获胶套36在不同位置时，电解液的电阻的变化，并制成表上传到物联网模块中，方便技术人员进行查阅检测，或直接录入处理终端5中，使得处理终端5在电解液变电阻器3工作时直接根据感光板321接收到的光照强度、电动伸缩杆35及捕获胶套36所在的位置得到电解液变电阻器3整体的电阻值，配合电路电压检测，可以实现在使用电解液变电阻器3对高压直流电路进行测量时，进行误差校正，减小电解液因自身工作时长影响造成误差对检测结果的影响，大幅增加测量的准确性。

在实际应用中，检测电路还包括与用电器2并联的电压检测器和与用电器2串联的电流检测器，由于电压检测器和电流检测器均为制式检测设备，其自身电阻在工作过程中对检测的影响为系统误差，在制作上述的电压检测器和电流检测器时可以将误差在读数上消除，故其自身电阻忽略不计，在检测中，主要的分压设备包括高压直流电源、电解液变电阻器16和用电器，而上述三者之间为串联，高压直流电路的总电压为高压直流电源1、电解液变电阻器3和用电器2之和，且为定值，其中用电器2的电压可以直接利用电压检测器测得，而电解液变电阻器3的电压则为自身电阻值和电流检测器测量结果的乘积，也是可以检测计算出的，技术人员可以通过多测检测得出电路总电压，取平均值，进而减小测量误差造成的影响。

进一步的，所述超声波发生装置371、所述环形灯381及所述感光板321均与所述处理终端5电性连接。

所述处理终端5还用于在所述电极33进行导电，为所述电解液变电阻器3提供电能时，控制所述超声波发生装置371产生超声波，令所述絮状物及沉淀物逐渐抖落到所述捕获纤维毯34的下半部，以及控制所述环形灯381启动，使得所述感光板321感应所述环形灯381射出的光照强度，进而获得所述捕获纤维毯34中锁存的絮状物及沉淀物的量。

具体的，所述超声波发生装置371、所述环形灯381及所述感光板321通过处理终端5与市电相连通，为自身进行供电，同时上自身的工作还受到处理终端5的控制，处理终端5通过对所述超声波发生装置371、所述环形灯381及所述感光板321进行控制以完成电压检测。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。