变压器油水分检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水分检测技术领域，特别涉及一种变压器油中微量水分检测系统。
【背景技术】
[0002]变压器油中的气体杂质和微量水分会降低变压器油的绝缘性能，加速绝缘系统老化，还可导致变压器局部放电击穿及产生气泡，这不仅仅缩短变压器的正常使用寿命，严重时会导致安全事故发生，造成巨大的损失和危害，因此变压器在投入运行以前都需要进行微水检测。目前研究的变压器油中水分检测方法主要有蒸馏法、卡尔费休法、重量法及介电常数法，各种方法各有优缺点。蒸馏法原理简单，但检测时间长，受环境影响大，分析效率及准确度低，检测误差大;卡尔费休法分析速度快，灵敏度高，准确度高，但检测时滴定池的清洁度、滴定参数以及滴定中偶尔出现的假滴定终点现象以及空气的相对湿度都会影响检测结果，而且检测中使用的化学试剂含有一定毒性，操作不当会影响实验人员的健康，废弃的试剂还会对环境造成一定污染；重量法原理较简单，但油中常混有杂质气体，导致精度不高;介电常数法可应用于油中微水的在线检测，准确度较高，可以直接获得水分含量，但是检测结果易受电容敏感性和环境温度影响。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于解决以上技术问题，提供一种不需要化学试剂，无任何化学反应，对操作人员无毒害，对环境无污染，运行成本低的变压器油水分检测系统。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用了一种变压器油水分检测系统，包括自动定量取样部分、油水分离部分、水分含量检测部分和人机交互部分，所述自动定量取样部分采用定量管，所述油水分离部分采用油水分离柱，所述人机交互部分包括显示单元和键盘；所述水分检测部分包括主控制模块和采样模块，所述采样模块包括采样单元、控制单元、数据通信单元，所述采样单元包括温度传感器、湿度传感器和流量传感器，所述温度传感器、湿度传感器和流量传感器分别连接控制单元，所述控制单元通过数据通信单元连接主控制丰旲块。
[0005]所述水分含量检测部分设置在恒温控制箱内，所述温度传感器用于检测恒温控制箱内温度，所述控制单元连接加热管装置，用于对恒温控制箱进行温度控制。
[0006]本实用新型具有的有益效果:操作简单，检测速度快，不需要配制和保存化学试剂，能自动实现定量取样、油水分离、水分汽化、水分检测、微水含量计算；即保证了及时高效的检测又实现了绿色环保。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型系统工作原理框图。
[0008]图2是本实用新型水分检测部分硬件结构框图。
[0009]图3是本实用新型中采样模块结构框图。
【具体实施方式】
[0010]本实用新型所述的变压器油水分检测系统的工作原理如图1所示，主要包括自动定量取样部分、油水分离部分、水分含量检测部分和人机交互部分。所述自动定量取样部分的核心部件是高精度定量管，配件有注油□、密封件、溢油□、溢油排出管等;待测油样从注油口进入定量管，定量管中充满待测油样，多余的油从溢油排出管路排出；定量管的容积是标准值，以保证每次取样量的一致。
[0011]所述油水分离部分的核心部件是油水分离柱，包括中空的外套管、进口和出口。夕卜套管中设有连通的分离管和蒸发管，分离管与进口连接，蒸发管与出口连接，分离管中设有油水分离颗粒。油水分离柱中以99.99%高纯氮气作为载气，携带定量被测油样的载气进入分离管，经过油水分离颗粒的分离作用，将油和水分离开来，油分粘附在油水分离颗粒上，携带水分的载气从蒸发管中排出，进入水分检测部分。经过油水分离和蒸发后，标准油样中的水分随载气进入检测腔，腔体中装设一只气体湿度传感器和一只气体流量传感器，实时高速检测载气的湿度和流量。整个检测腔放置在恒温控制箱内，保证油水分离、水分汽化、水分检测不受环境温度的影响。
[0012]如图2所示，所述水分含量检测部分主要包括采样模块和主控制模块;所述采样模块连接有气体湿度传感器、气体流量传感器、加热管装置等，主要完成温度、气体流量、气体湿度的采样，恒温槽中加热管的控制以及和主控制模块数据交换等功能。主控制模块主要完成采样数据的处理、对外通信、LCD显示、键盘扫描等功能。
[0013]所述主控制模块接收温度、湿度、流量信号，温度信号用于判断是否到达恒温，温度到达检测要求后，可开始注油检测。检测时记录湿度和流量信号，利用积分算法计算通过传感器的水分含量;同时判断检测结束条件，到达条件后检测结束;水分含量除以注油量就可计算出油中水分含量。
[0014]所述主控制模块采用NXP公司的ARM7系列控制器LPC2478FBD208，该控制器有丰富的外设接口，其外设10、UART、IXD控制器、SPI以及JTAG、ASP等。
[0015]所述显示单元采用LG公司的4.3寸TFT LCD液晶屏LD043W01-TD05。
[0016]如图3所示，所述采样模块主要包括采样单元、控制单元、数据通信单元、复位与电源部分、程序调试部分。采样单元包括三个传感器，分别用于检测气体湿度、气体流量、恒温箱的温度;控制单元采用微处理器LPC2119FBD64，负责对这三个传感器信号进行处理，其中温度信号用于对恒温箱的温度进行控制，采样模块将湿度、流量、温度信号送给主控模块。
[0017]所述气体湿度传感器采用电容型聚合物薄膜湿度传感器，湿度传感器输出4?2OmA的电流信号，经AD转换器AD7738BRU转换成数字信号后，再提供给采样模块中的LPC2119处理器以处理和分析。所述气体流量传感器采用Honeywell公司的AWM43300V，该传感器对气体流量的检测范围为O?lOOOsccm，可以系统检测需要。
【主权项】
1.变压器油水分检测系统，包括自动定量取样部分、油水分离部分、水分含量检测部分和人机交互部分，所述自动定量取样部分采用定量管，所述油水分离部分采用油水分离柱，所述人机交互部分包括显示单元和键盘;其特征在于:所述水分检测部分包括主控制模块和采样模块，所述采样模块包括采样单元、控制单元、数据通信单元，所述采样单元包括温度传感器、湿度传感器和流量传感器，所述温度传感器、湿度传感器和流量传感器分别连接控制单元，所述控制单元通过数据通信单元连接主控制模块。2.根据权利要求1所述的变压器油水分检测系统，其特征在于:所述水分含量检测部分设置在恒温控制箱内，所述温度传感器用于检测恒温控制箱内温度，所述控制单元连接加热管装置，用于对恒温控制箱进行温度控制。
【专利摘要】一种变压器油水分检测系统，包括自动定量取样部分、油水分离部分、水分含量检测部分和人机交互部分，所述自动定量取样部分采用定量管，所述油水分离部分采用油水分离柱，所述人机交互部分包括显示单元和键盘；所述水分检测部分包括主控制模块和采样模块，所述采样模块包括采样单元、控制单元、数据通信单元，所述采样单元包括温度传感器、湿度传感器和流量传感器，所述温度传感器、湿度传感器和流量传感器分别连接控制单元，所述控制单元通过数据通信单元连接主控制模块。本实用新型操作简单，检测速度快，不需要配制和保存化学试剂，能自动实现定量取样、油水分离、水分汽化、水分检测、微水含量计算。
【IPC分类】G01N27/22
【公开号】CN205301228
【申请号】
【发明人】林敏 , 李蓉
【申请人】四川航达机电技术开发服务中心
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年11月16日