專利名稱：帶電水沖洗噴嘴流量系數測量方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及電網技術領域，特別涉及一種帶電水沖洗噴嘴流量系數測量方法以及一種帶電水沖洗噴嘴流量系數測量裝置。
背景技術：
輸變電設備外絕緣的大面積污閃是我國電力系統安全運行的主要威脅之一，污閃是指電氣設備絕緣表面附著的污穢物在潮濕條件下，其可溶物質逐漸溶于水，在絕緣表面形成一層導電膜，使絕緣子的絕緣水平大大降低，在電力場作用下出現的強烈放電現象。為了確保電力系統運行的安全性，需要做一些防污閃的措施以防止污閃事故的發生，目前所采用的比較有效的防污閃措施是帶電水沖洗變電站及輸電線路電瓷或玻璃外絕緣。帶電水沖洗是指在高壓設備正常運行的情況下，利用一定電阻率的水，保持一定的水壓和安全距離等條件，使用專門的泵水機械裝置，對有污穢的電氣設備絕緣部分進行沖洗清污的作業 方法。噴嘴是帶電水沖洗的重要裝置，直接決定了水柱性能參數和帶電水沖洗效果。目前判斷帶電水沖洗噴嘴是否合格主要采用機械檢測方法，包括噴嘴角度、內部光潔度等方面，評判噴嘴結構設計和噴嘴內部光潔度需要借助大量復雜的機械工具，不僅評判過程復雜，而且噴嘴內部的光潔度并不易測量，從對帶電水沖洗噴嘴評價帶來了很大的困難，并進而直接影響了帶電水沖洗時的水柱性能參數及沖洗效果。
發明內容
針對上述現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種帶電水沖洗噴嘴流量系數測量裝置以及一種帶電水沖洗噴嘴流量系數測量方法，其可以快速方便、系統地測量帶電水沖洗噴嘴流量系數，提高對帶電水沖洗噴嘴合格率評估的準確率。為達到上述目的，本發明采用以下技術方案一種帶電水沖洗噴嘴流量系數測量方法，包括步驟測量帶電水沖洗設備在待測水壓值下沖洗時的沖洗流量值以及沖洗水壓值；根據所述沖洗流量值、所述沖洗水壓值確定流量系數。一種帶電水沖洗噴嘴流量系數測量裝置，包括設置在帶電水沖洗設備水槍上的流量計以及水壓傳感器，與所述流量計、所述水壓傳感器連接的數據采集裝置，以及與所述數據采集裝置連接的處理設備，所述流量計測量帶電水沖洗設備在待測水壓值下沖洗時的流量值，所述水壓傳感器測量所述帶電水沖洗設備在所述待測水壓值下沖洗時的水壓值，所述數據采集裝置采集所述流量值、所述水壓值，根據所述流量值、所述水壓值確定沖洗流量值、沖洗水壓值，并將所述沖洗流量值、所述沖洗水壓值發送給所述處理設備，所述處理設備根據所述沖洗流量值、所述沖洗水壓值確定流量系數。根據本發明方案，其是通過測量帶電水沖洗設備在待測水壓值下沖洗時的沖洗流量值以及沖洗水壓值，并基于該沖洗流量值、沖洗水壓值來確定流量系數，由于流量系數能夠在一定程度上反映帶電水沖洗設備噴嘴的結構以及光潔度等信息，從而可以根據該流量系數對噴嘴是否合格進行評估，從而可以在無需布設大量復雜設備的情況下就可以對噴嘴合格情況的評估提供參考，從而可以快速方便、系統地測量帶電水沖洗噴嘴流量系數，提高對帶電水沖洗噴嘴合格評估的準確率。
圖I是本發明的帶電水沖洗噴嘴流量系數測量方法實施例的流程示意圖；圖2是本發明的帶電水沖洗噴嘴流量系數測量裝置實施例的結構示意圖；圖3是本發明的帶電水沖洗噴嘴流量系數測量裝置在一個具體示例中的安裝示例圖。
具體實施例方式以下結合其中的較佳實施方式對本發明方案進行詳細闡述。圖I中示出了本發明的帶電水沖洗噴嘴流量系數測量方法實施例的流程示意圖。如圖I所示，本實施例中的帶電水沖洗噴嘴流量系數測量方法包括步驟步驟SlOl :測量帶電水沖洗設備在待測水壓值下沖洗時的沖洗流量值以及沖洗水壓值；步驟S102 :根據上述沖洗流量值、上述沖洗水壓值確定流量系數。根據本實施例中的方案，其是通過測量帶電水沖洗設備在待測水壓值下沖洗時的沖洗流量值以及沖洗水壓值，并基于該沖洗流量值、沖洗水壓值來確定流量系數，由于流量系數能夠在一定程度上反映帶電水沖洗設備噴嘴的結構以及光潔度等信息，從而可以根據該流量系數對噴嘴是否合格進行評估，從而可以在無需布設大量復雜設備的情況下就可以對噴嘴合格情況的評估提供參考，從而可以快速方便、系統地測量帶電水沖洗噴嘴流量系數，提高對帶電水沖洗噴嘴合格評估的準確率。如上所述，在得到流量系數后，可以根據流量系數對噴嘴的合格情況進行評估，因此，在上述步驟S102之后，還可以包括步驟步驟S103 :根據上述流量系數確定上述帶電水沖洗設備的沖洗噴嘴在上述待測水壓值下是否合格。在上述根據流量系數對噴嘴在上述待測水壓值下是否合格進行評估時，可以將該流量系數與某個閾值進行比較，通過流量系數距離該閾值的范圍來確定噴嘴在該待測水壓值下是否合格。其中，在上述確定沖洗流量值、沖洗水壓值時，可以是直接將某次測量獲得的流量值、水壓值作為上述沖洗流量值、沖洗水壓值。為了確保所得的沖洗流量值、沖洗水壓值的準確性，可以是在上述待測水壓值下測量上述帶電水沖洗設備沖洗時的流量值以及水壓值多次，并將這多次的流量值、水壓值的平均值作為上述沖洗流量值、上述沖洗水壓值。在上述確定流量系數時，可以通過各種可能的方式來確定，在其中一種實現方式中，可以通過下式來確定Q = kd2^￥其中，Q表示沖洗流流量值，k表示流量系數，d表示帶電水沖洗裝置的沖洗噴嘴的直徑，P表示沖洗水壓值。根據上式，在理論上來說，根據噴槍的出口速度以及噴嘴面積可以得到噴槍的理論流量為= 2.86^/VP ,也就是說，在理想情況下，上述流量系數k可以達到2. 86，因此，在評估沖洗噴嘴的合格情況時，可以通過上述流量系數k距離2. 86的范圍來確定上述帶電水沖洗設備的沖洗噴嘴在上述待測水壓值下是否合格。若流量系數k距離2. 86的范圍在某個設定范圍之內，則可以判定上述沖洗噴嘴在上述待測水壓下是合格的，否則是不合格的。其中，在針對其他不同水壓下的合格情況進行判斷時，可以通過重新設定上述待測水壓值后，再執行上述過程，具體的方式在此不予贅述。在多次設定不同的待測水壓值后，結合多個待測水壓值下的合格情況，從而可以對噴嘴的總體合格情況或者質量進行有效的評估，例如該噴嘴的水壓沖洗等級等等。根據上述本發明的帶電水沖洗噴嘴流量系數測量方法，以下結合其中一個具體過程進行詳細闡述。 首先，設定需要測量噴嘴流量系數的待測水壓值，然后將沖洗水壓加至待測水壓值后，打開帶電水沖洗設備的水槍上的水閥進行沖洗，并采集沖洗時的流量值Q1和水壓值P1,并將該流量值Q1作為沖洗流量值Q、將該水壓值P1作為沖洗水壓值P。為確保準確性，在相同的上述待測水壓值下重復上述過程，測量沖洗時的流量值和水壓值N次，其中N大于等于3，得到N次的流量值Qp Q2……Qn，以及N次的水壓值P1'P1……PN，并計算這N次的流量值和水壓值的平均值，并將得到的平均值作為上述沖洗流量值Q、沖洗水壓值P。即將N次的流量值Qp Q2……Qn的平均值作為上述沖洗流量值Q，將N次的水壓值Pp P2……Pn的平均值作為上述沖洗水壓值P。將上述得到的沖洗流量值Q、沖洗水壓值P代入式0 = M2#計算流量系數k，其中，d表示噴嘴直徑。從理論上來說，根據出口速度與噴嘴面積計算可得到噴槍理論流量0 = 2.86c/2 Vp ,即理論上來說，流量系數k可達到2. 86。然后，根據上述得到的流量系數k，判斷該流量系數k是否達標，例如距離上述理論值2. 86的距離是否在設定范圍內，并可以據此評定噴嘴在上述待測水壓值下是否合格。通過改變上述待測水壓值，并重復執行上述各步驟，測量噴嘴在各不同待測水壓值下的流量系數k，從而可以評估噴嘴在各不同待測水壓值下是否合格。經過實際大量測試實驗，在已經測試過的噴嘴中，流量系數k高的可達2. 4左右，已經接近理論流量，因此，流量系數k的大小是可以反映噴嘴結構和光潔度的綜合參數，因而可以通過測量流量系數k是否達標來對噴嘴是否合格進行評估。根據上述本發明的方法，本發明還提供一種帶電水沖洗噴嘴流量系數測量裝置。圖2示出了本發明的帶電水沖洗噴嘴流量系數測量裝置實施例的結構示意圖。如圖2所示，本實施例中的帶電水沖洗噴嘴流量系數測量裝置包括有設置在帶電水沖洗設備水槍上的流量計201以及水壓傳感器202，與流量計201、水壓傳感器202連接的數據采集裝置203，以及與數據采集裝置203連接的處理設備204，其中，流量計201測量帶電水沖洗設備在待測水壓值下沖洗時的流量值，水壓傳感器202測量上述帶電水沖洗設備在上述待測水壓值下沖洗時的水壓值，數據采集裝置203采集流量計201輸出的流量值、水壓傳感器202輸出的水壓值，根據該流量值、水壓值確定沖洗流量值、沖洗水壓值，并將所確定的該沖洗流量值、沖洗水壓值發送給處理設備204，處理設備204根據該沖洗流量值、所述沖洗水壓值確定流量系數。根據本實施例中的方案，其是通過測量帶電水沖洗設備在待測水壓值下沖洗時的沖洗流量值以及沖洗水壓值，并基于該沖洗流量值、沖洗水壓值來確定流量系數，由于流量系數能夠在一定程度上反映帶電水沖洗設備噴嘴的結構以及光潔度等信息，從而可以根據該流量系數對噴嘴是否合格進行評估，從而可以在無需布設大量復雜設備的情況下就可以對噴嘴合格情況的評估提供參考，從而可以快速方便、系統地測量帶電水沖洗噴嘴流量系數，提高對帶電水沖洗噴嘴合格評估的準確率。如上所述，在得到流量系數后，可以根據流量系數對噴嘴的合格情況進行評估，因此，上述處理設備204，還根據上述流量系數確定上述帶電水沖洗設備的沖洗噴嘴在上述待測水壓值下是否合格。處理設備204在根據流量系數對噴嘴在上述待測水壓值下是否合格進行評估時，可以將該流量系數與某個閾值進行比較，通過流量系數距離該閾值的范圍來確定噴嘴在該待測水壓值下是否合格。 其中，數據采集設備203在確定沖洗流量值、沖洗水壓值時，可以是直接將某次測量獲得的流量值、水壓值作為上述沖洗流量值、沖洗水壓值。為了確保所得的沖洗流量值、沖洗水壓值的準確性，可以是在上述待測水壓值下測量上述帶電水沖洗設備沖洗時的流量值以及水壓值多次，并將這多次的流量值、水壓值的平均值作為上述沖洗流量值、上述沖洗水壓值。處理設備204在確定流量系數時，可以通過各種可能的方式來確定，在其中一種實現方式中，可以通過下式來確定Q = M2-JV其中，Q表示沖洗流流量值，k表示流量系數，d表示帶電水沖洗裝置的沖洗噴嘴的直徑，P表示沖洗水壓值。根據上式，在理論上來說，根據噴槍的出口速度以及噴嘴面積可以得到噴槍的理論流量為(_) = 2.86W#，也就是說，在理想情況下，上述流量系數k可以達到2. 86，因此，在評估沖洗噴嘴的合格情況時，可以通過上述流量系數k距離2. 86的范圍來確定上述帶電水沖洗設備的沖洗噴嘴在上述待測水壓值下是否合格。若流量系數k距離2. 86的范圍在某個設定范圍之內，則可以判定上述沖洗噴嘴在上述待測水壓下是合格的，否則是不合格的。其中，在針對其他不同水壓下的合格情況進行判斷時，可以通過重新設定上述待測水壓值后，再執行上述過程，具體的方式在此不予贅述。在多次設定不同的待測水壓值后，結合多個待測水壓值下的合格情況，從而可以對噴嘴的總體合格情況或者質量進行有效的評估，例如該噴嘴的水壓沖洗等級等等。圖3中示出了本發明的帶電水沖洗噴嘴流量系數測量裝置在一個具體示例中的安裝方式的示意圖。圖3所示中，以處理設備設置在電腦上或者是為電腦為例進行說明。如圖3所示，流量計201與水壓傳感器202均設置在帶電水沖洗設備水槍上，流量計201、水壓傳感器202通過信號線與信號采集裝置203連接，信號采集裝置203通過數據線與處理設備204連接。為了方便測試人員對處理設備204的處理結果的查看，該處理設備204可以設置在用戶交互式設備上，具體實現時，可以通過PC機、筆記本電腦、智能終端、移動終端等各種可能的方式來實現。其中，由于帶電水沖洗測量時，管道壓強高，因此，上述流量計201可以選用高壓渦輪流量計，高壓渦輪流量計的耐受壓強需達到IOMPa或以上，模擬量輸出在4-20mA之間，流量測量的精度需達到0. 5%或更高。而上述水壓傳感器202可采用全不銹鋼封焊結構，從而具有良好的防潮能力及優異的介質兼容性。為了測量流動液體的總能量，即噴嘴將帶電水噴出前的總水頭高度(噴嘴前總壓力)，可以將管內液體引出測量，實際測量時，基于測量精度及準確度等要求，可以選擇可測量最大壓力達IOMpa或以上的水壓 傳感器202。數據采集裝置可設置有至2-12路輸入通道，采集頻率在20k/s-250k/s，分辨率至少為8位。具體測量時，先選定測量噴嘴流量系數的待測水壓值，然后將沖洗水壓加至待測水壓值后，打開帶電水沖洗設備的水槍上的水閥進行沖洗，數據采集裝置203采集流量計201和水壓傳感器202的輸出值，測量時間可以設置在5-20s之間，將采集到的5_20s之間流量計201和水壓傳感器202的輸出電壓信號分別折算成流量值Q1和水壓值P1,并將該流量值Q1作為沖洗流量值Q、將該水壓值P1作為沖洗水壓值P。為確保準確性，在相同的上述待測水壓值下重復上述過程，測量沖洗時的流量值和水壓值N次，其中N大于等于3，得到N次的流量值Qp Q2……Qn，以及N次的水壓值P1'P2……PN，并計算這N次的流量值和水壓值的平均值，并將得到的平均值作為上述沖洗流量值Q、沖洗水壓值P。即將N次的流量值Qp Q2……Qn的平均值作為上述沖洗流量值Q，將N次的水壓值Pp P2……Pn的平均值作為上述沖洗水壓值P。將上述得到的沖洗流量值Q、沖洗水壓值P代入式0 = 計算流量系數k，其中，d表示噴嘴直徑。從理論上來說，根據出口速度與噴嘴面積計算可得到噴槍理論流量0 = 2.86c/2VF，即理論上來說，流量系數k可達到2. 86。然后，根據上述得到的流量系數k，判斷該流量系數k是否達標，例如是否距離上述理論值2. 86的距離是否在設定范圍內，并可以據此評定噴嘴在上述待測水壓值下是否合格。通過改變上述待測水壓值，并重復執行上述各步驟，測量噴嘴在各不同待測水壓值下的流量系數k，從而可以評估噴嘴在各不同待測水壓值下是否合格。經過實際大量測試實驗，在已經測試過的噴嘴中，流量系數k值高的可達2. 4左右，已經接近理論流量，因此，流量系數k的大小是可以反映噴嘴結構和光潔度的綜合參數，因此，可以通過測量流量系數k是否達標來對噴嘴是否合格進行評估。根據上述本發明方案，其避免或者說摒棄了目前的借助大量復雜的機械工具直接評判噴嘴結構設計和噴嘴內部光潔度的方式，而且噴嘴內部光潔度沒有評定標準，不便直接評判噴嘴結構設計和光潔度，而是通過測量帶電水沖洗噴嘴流量系數，根據測量所得的流量系數來帶電水沖洗噴嘴是否合格進行評估，提供了一種可行且簡便的帶電水噴嘴評定方式。此外，本發明方案中，通過采用流量計、水壓傳感器、數據采集裝置、處理設備測量沖洗流量值和沖洗水壓值，響應足夠速度快，可以實時采集帶電水沖洗的水流量和水壓強，方便確定不同待測水壓值下的噴嘴系數，從而可以據此系統地對噴嘴是否合格進行評定，可以系統地評定噴嘴合格的壓強范圍。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。 ·
權利要求
1.一種帶電水沖洗噴嘴流量系數測量方法，其特征在于，包括步驟 測量帶電水沖洗設備在待測水壓值下沖洗時的沖洗流量值以及沖洗水壓值； 根據所述沖洗流量值、所述沖洗水壓值確定流量系數。
2.根據權利要求I所述的帶電水沖洗噴嘴流量系數測量方法，其特征在于，還包括步驟 根據所述流量系數確定所述帶電水沖洗設備的沖洗噴嘴在所述待測水壓值下是否合格。
3.根據權利要求I或2所述的帶電水沖洗噴嘴流量系數測量方法，其特征在于，在所述待測水壓值下測量所述帶電水沖洗設備沖洗時的流量值以及水壓值預設次數次，并將該預設次數次的流量值、水壓值的平均值作為所述沖洗流量值、所述沖洗水壓值。
4.根據權利要求I或2所述的帶電水沖洗噴嘴流量系數測量方法，其特征在于，通過下式確定所述流量系數 0=M2Vp 其中，Q表示沖洗流量值，k表示流量系數，d表示帶電水沖洗裝置的沖洗噴嘴的直徑，P表示沖洗水壓值。
5.根據權利要求4所述的帶電水沖洗噴嘴流量系數測量方法，其特征在于，通過所述流量系數k距離2. 86的范圍確定所述帶電水沖洗設備的沖洗噴嘴在所述待測水壓值下是否合格。
6.一種帶電水沖洗噴嘴流量系數測量裝置，其特征在于，包括設置在帶電水沖洗設備水槍上的流量計以及水壓傳感器，與所述流量計、所述水壓傳感器連接的數據采集裝置，以及與所述數據采集裝置連接的處理設備，所述流量計測量帶電水沖洗設備在待測水壓值下沖洗時的流量值，所述水壓傳感器測量所述帶電水沖洗設備在所述待測水壓值下沖洗時的水壓值，所述數據采集裝置采集所述流量值、所述水壓值，根據所述流量值、所述水壓值確定沖洗流量值、沖洗水壓值，并將所述沖洗流量值、所述沖洗水壓值發送給所述處理設備，所述處理設備根據所述沖洗流量值、所述沖洗水壓值確定流量系數。
7.根據權利要求6所述的帶電水沖洗噴嘴流量系數測量裝置，其特征在于 所述處理設備還根據所述流量系數確定所述帶電水沖洗設備的沖洗噴嘴在所述待測水壓值下是否合格； 和/或 所述流量計為高壓渦輪流量計。
8.根據權利要求6或7所述的帶電水沖洗噴嘴流量系數測量裝置，其特征在于，所述數據采集設備在所述待測水壓值下采集所述流量值、所述水壓值預設次數次，并將預設次數次的流量值、水壓值的平均值作為所述沖洗流量值、所述沖洗水壓值。
9.根據權利要求6或7所述的帶電水沖洗噴嘴流量系數測量裝置，其特征在于，所述處理設備通過下式確定所述流量系數 ^ = M2Vp 其中，Q表示沖洗流量值，k表示流量系數，d表示帶電水沖洗裝置的沖洗噴嘴的直徑，P表示沖洗水壓值。
10.根據權利要求9所述的帶電水沖洗噴嘴流量系數測量裝置，其特征在于，所述處理設備通過所述流量系數k距離2. 86的范圍確定所述帶電水沖洗設備的沖洗噴嘴在所述待測水壓值下是否合格。
全文摘要
一種帶電水沖洗噴嘴流量系數測量方法及裝置，該方法包括步驟測量帶電水沖洗設備在待測水壓值下沖洗時的沖洗流量值以及沖洗水壓值；根據所述沖洗流量值、所述沖洗水壓值確定流量系數。根據本發明方案所得的流量系數能夠在一定程度上反映帶電水沖洗設備噴嘴的結構以及光潔度等信息，從而可以根據該流量系數對噴嘴是否合格進行評估，從而可以在無需布設大量復雜設備的情況下就可以對噴嘴合格情況的評估提供參考，從而可以快速方便、系統地測量帶電水沖洗噴嘴流量系數，提高對帶電水沖洗噴嘴合格評估的準確率。
文檔編號G01M13/00GK102749192SQ201210254010
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月20日 優先權日2012年7月20日
發明者劉益軍, 區偉潮, 岳浩, 廖一帆, 張群峰, 林峻, 王建國, 王建平, 蘇杏志, 袁仁超 申請人:廣東電網公司佛山供電局, 武漢大學