专利名称：高电压多用带电测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种高电压多用带电测量仪，属测量仪表类。可用它直接测量运行中的35KV以下各电压等级输电供电线路电流、设备发热点的温度等。
目前，与本实用新型最接近的一种仪器是高电压验电笔。它只能检验输电线路及设备各部位是否有电。它的信号传递有光纤传递和音频声响、可见光报警等方式。与本实用新型－－用红外线传递测量信号的高压测量仪表同样的设计方案和产品，在国内外还没有见到。
为了在检查、监督35KV以下各电压等级的输电供电安全、经济、合理运行的工作中，特别对那些没有装电流互感器线路的电流、以及对电缆头、线路接头和电器设备上发热点的温度等值，都需要经常带电进行监测。
本实用新型的目的是提供一种能简便地带电测量出高电压线路的电压、电流或设备温升的测量仪器。
图1是高电压多用带电测量仪原理结构图。它有一个硬质的空心绝缘管(102)其长度在35KV以下，按所需要的各电压等级的绝缘要求和操作距离的需要而定，在它的一端装有可以更换的传感部件(101)，另一端装有与(101)相应的可更换的显示部件(103)。传感部件(101)末端装有红外线发射管(105)，而显示部件(103)的头部有红外线接收管(106)，红外线发射管(105)与红外线接收管(106)在空心绝缘管(102)的两端相对而装；其测量信号是利用红外线在空心绝缘管中的传递，实现对运行中高电压线路的电压、电流或设备温升等数值的现场直读。
传感部件(101)和显示部件(103)与空心绝缘管(102)的联接方式可在螺纹联接，锁道联接、弹性件卡紧联接等常规的联接方式中任选一种，其原则是能保证其更换、拆、装、携带方便，适合于现场测量。
图2是测量原理方框图一路有传感环节、转换或放大环节和红外线发射环节，另一路有红外线接收环节，转换放大环节和显示环节。两路中各环节依次相联接，两路之间没有直接电联系，而是通过红外线发射环节与红外线接收环节之间的红外光波在空气中的传递来联系的。
上述的传感环节中所用的传感元件按测量物理量的不同而异，例如测量温度的传感环节是一个热敏电阻；测电流的传感环节就是一个钳形铁芯电流互感器；若测电压或电位，则是一个电容式感应器。
所说的红外发射环节，是一支红外线发射管；所说的红外接收环节用的是一支红外线接收管。
所述的显示环节一般是一个电磁式毫安表头或常规数字显示器。
上述两路的放大环节都是最简单的常规一级半导体三级管放大电路，如果传感环节信号强则无需放大。传感环节的传感元件如热敏电阻、电流感应线圈、电容式感应器等都是接在放大环节的三极管基极的偏置回路中，其红外发射管则接在三极管的集电极回路中。处在显示环节一路上的放大电路中，红外线接收管接在三极管的基极回路中，显示表头的驱动元件接在三极管的集电极回路中。测量过程是从测量传感元件上收到的信号，经放大或转换送至红外发射环节，立即发射出红外信号；另一路的红外接收环节将所接收到的红外信号，经放大送至显示环节，完成了测量过程。
本实用新型的优点是①红外线在空心绝缘管内传递，避免了外界干扰，能保证测量精度。②传感部件和相应的显示部件可以按需要方便地更换、拆、装、携带方便，最适用于现场测量。③结构简单、操作方便、成本低。
实施例一是一个高电压测温计，图3绘出了该测温计的结构图。它有一个长的硬质空心绝缘管(305)其长度按35KV以下各电压等级绝缘距离的要求和操作距离的需要而定，它的一端所装的传感部件是一个感温头，是由温度探头(301)、放大器(302)和红外线发射管(303)所构成，其温度探头是用热敏电阻镶在良导热材料的端部制成的。在空心绝缘管(305)的另一端所装的显示部件是一个温度显示头，是由红外线接收管(308)、放大器(310)和温度指表头(309)所构成，其温度指示表头是电磁式毫安表头。
感温头和温度显示头与空心绝缘管的联接方式是一种锁道凸钮结构，是在感温头外壳(312)和温度显示头外壳(315)上做有L形锁道(313)和(314)，在空心绝缘管的两端侧壁适当位置上做有凸钮(304)和(307)，装配时，将凸钮插入锁道底然后旋拧，使锁道弯部正好卡住凸钮，拆卸时为逆过程。
其放大器(302)和放大器(310)都是常规一级半导体三极管放大器，在感温头内，热敏电阻接在放大器(302)三极管的基极回路中，红外线发射管接在该放大器三极管的集电极回路中；在温度显示头内，红外线接收管接在放大器(310)三极管的基极回路中，电磁式毫安表头的驱动线圈接在三极管的集电极回路中。
其测量过程感温头的热敏电阻接触被测物时阻值改变，致偏置电流变化经三极管放大使流经集电极回路中的红外发射管的电流增大致使其发射的红外线剂量也增加，此红外线的增量被处在温度显示头内的红外线接收管接收，同时，由于红外线接收管自身电阻的变化使温度显示头内三极管的偏置电流变化，经三极管放大驱动接在三极管集电极回路中的电磁毫安头线圈偏转，指示出其温度值，至此，测温完毕。
实施例二是一种高电压钳形电流表。图4是高压钳形电流表的结构图，它有一个长的硬质空心绝缘管(405)其长度在35KV以下，按所需要的各电压等级的绝缘要求和操作距离的需要而定。在这个空心绝缘管的一端装有电流采样头，它是由钳形电流互感器(401)、整流器(402)和红外线发射管(403)所组成。另一端装有电流显示头，是由红外线接收管(408)、转换放大器(410)和电流表头(409)所组成。在电流采样头和电流显示头上还装有控制钳形铁芯开闭的杠杆滑轮机构，它是由手柄杠杆(406)、下滑轮(412)、上滑轮(413)、绝缘绳索(414)和反回弹簧(416)所组成。绝缘绳索的一端固定在钳形铁芯柄(415)上，通过上滑轮(413)和下滑轮(412)，将另一端固定在手柄杠杆(406)上向箭头方向扳动手柄杠杆(406)绳索将钳形铁芯打开，放手后，在反回弹簧作用下复位，这样可方便地卡住被测导线。
电流采样头和电流显示头与空心绝缘管的联接方式做成与实施例一中同样的锁道凸钮结构。
其电气联接关系是在电流采样头内，钳形电流互感器的一次侧就是被测导线，二次侧线圈与整流器(402)相连接，该整流器是一个常规半导体二极管全波整流器，整流器(402)的输出电流信号已经很强，不需再放大，红外线发射管直接接在整流器的输出回路中；在电流显示头内的放大器(410)是一级半导体三极管放大器，红外线接收管接在该放大器三极管基极回路中，电流表头的驱动线圈接在三极管的集电极回路中。
其测量过程是将手柄杠杆(406)向箭头方向扳动，打开钳形铁芯，使被测导线进入钳口内，然后，放开手柄杠杆，钳形铁芯在弹簧的作用下复位。被测导线中如果有电流通过，则在钳形互感器的二次侧线圈中有感应电流，此电流经全波整流输出给红外线发射管，它立即发射出红外线信号，被处在空心绝缘管另一端的红外线接收管接收，由于红外线接收管自身电阻的变化，引起电流显示头中放大器三极管基极电流的变化，经三极管放大，驱动接在该三极管集电极回路的电流表头线圈偏转，指示出电流值，测量完毕。
图1高电压多用带电测量仪原理结构图。
101－传感部件102－空心绝缘管103－显示部件104－手柄105－红外线发射管106－红外线接收管图2测量原理方框图。
各方框图表示传感环节放大转换环节红外线发射环节红外线接收环节转换放大环节显示环节箭头表示测量信号走向图3高电压测温仪。
301－温度探头302－放大器303－红外线发射管304－凸钮305－空心绝缘管307－凸钮308－红外线接收管309－温度指示表头310－放大器311－手柄312－感温头外壳313－锁道314－锁道315－温度显示头外壳图4高电压钳形电流表。
401－钳形电流互感器402－整流器403－红外线发射管404－凸钮
405－空心绝缘管406－手柄杠杆407－凸钮408－红外线接收管409－电流表头410－放大器411－手柄412－下滑轮413－上滑轮414－绝缘绳索415－钳形铁芯柄416－反回弹簧
权利要求1.一种高电压多用带电测量仪，其特征在于它有一个硬质的空心绝缘管(102)，在它的一端装有可以更换的传感部件(101)，另一端装有与(101)相应的可更换的显示部件(103)，传感部件(101)末端装有红外线发射管(105)，而显示部件(103)的头部有红外线接收管(106)，红外线发射管(105)与红外线接收管(106)在空心绝缘管(102)的两端相对而装；其测量信号是利用红外线在空心绝缘管中的传递，实现对运行中高电压线路的电压、电流或设备温升等数值的现场直读。
2.如权利要求1所述的高电压多用带电侧量仪，其特征在于它的传感部件是一个感温头，其显示部件是一个温度显示头，感温头是由在良导热材料端部镶一个热敏电阻的温度探头(301)、放大器(302)和红外线发射管(303)所构成；温度显示头是由红外线接收管(308)、放大器(310)和电磁式毫安表头(309)所构成；感温头、温度显示头与空心绝缘管三大部件，构成高电压测温计，其放大器(302)和放大器(310)都是常规一级半导体三极管放大器，在感温头内，热敏电阻接在放大器(302)三极管的基极回路中，红外线发射管接在该放大器三极管的集电极回路中；在温度显示头内，红外线接收管接在放大器(310)三极管的基极回路中，电磁式毫安表头的驱动线圈接在三极管的集电极回路中。
3.如权利要求1所述的高电压多用带电测量仪，其特征在于它的传感部件是一个电流采样头，是由钳形电流互感器(401)、整流器(402)和红外线发射管(403)所组成，它的显示部件是一个电流显示头，是由红外线接收管(408)、转换放大器(410)和电流表头(409)所组成。电流采样头、电流显示头与空心绝缘管三大部件构成高电压钳形电流表；在电流采样头内，钳形电流互感器的一次侧就是被测导线，二次侧线圈接在常规整流器(402)的输入端，红外线发射管直接接在整流器的输出回路中，在电流显示头内的放大器(410)是一常规一级半导体三极管放大器，红外线接收管接在该放大器三极管的基极回路中，电流表头的驱动线圈接在三极管集电极回路中，在电流采样头和电流显示头上还装有控制钳形铁芯开闭的杠杆滑轮机构，它是由手柄杠杆(406)、下滑轮(412)、上滑轮(413)、绝缘绳索(414)和反回弹簧(416)所组成。
专利摘要一种高电压多用带电测量仪，属仪表类。按35KV以下各电压等级绝缘要求和操作距离的需要而定的一根长的硬质的空心绝缘管，在它的两端装有可更换的传感部件和相应的显示部件，利用红外线在空心绝缘管中的传递，实现对运行中高电压线路的电压、电流或设备的温升等数值测量结果的现场直读。结构简单、操作携带方便，成本低。
文档编号G01K7/22GK2116911SQ90209710
公开日1992年9月23日 申请日期1990年7月7日 优先权日1990年7月7日
发明者杨彬 申请人:杨彬