一種便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置，包括：數字化拉力傳感器裝置和手持式數據采集裝置，其中：數字化拉力傳感器裝置包括:多個數據采集通道，多個數據采集通道彼此獨立；任一數據采集通道包括：旁壓式拉力傳感器，信號放大調理電路以及數字化接口模塊，其中：旁壓式拉力傳感器、信號放大調理電路以及數字化接口模塊依次相連；手持式數據采集裝置包括：RS485接口、MCU模塊以及顯示模塊，其中：RS485接口與數字化接口模塊相連，RS485接口、MCU模塊以及顯示模塊相連。本實用新型的便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置，可有效檢測瓷柱絕緣子引線的拉力和判斷絕緣子的應力狀態是否合格；適用范圍廣、測量精度高以及便于操作。
【專利說明】
一種便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及電力設備檢修維護領域，尤其涉及一種便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置。
【背景技術】
[0002]瓷柱絕緣子主要用于變電站中的隔離開關、母線、接地開關等電器設備，起著絕緣和機械固定的作用。瓷柱絕緣子能否可靠穩定運行關系著電網的安全，平均每年都會有因瓷柱絕緣子斷裂而引發的電力事故，輕則導致隔離開關損壞，重則導致變電站母線短路，與系統解列，危害整個系統的安全運行。
[0003]在實際運行中，瓷柱絕緣子大都是在鑄鐵法蘭處斷裂，其初始裂紋一般在鑄鐵法蘭的膠裝部位，無法直接觀察得到。運用最普遍的超聲波檢測法需要穿過鑄鐵、水泥多種介質才能到達瓷件，無法對鑄鐵法蘭的膠裝部位鐵帽包圍的內部瓷體進行正確檢測，從而無法對瓷件缺陷進行正確判斷。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于，提供一種便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置，可以有效檢測瓷柱絕緣子引線的拉力和判斷絕緣子的應力狀態是否合格;適用范圍廣、測量精度高以及便于操作。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型的實施例提供了一種便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置，包括:用以獲取與瓷柱絕緣子相連接的引線的拉力值的數字化拉力傳感器裝置和手持式數據采集裝置，手持式數據采集裝置與數字化拉力傳感器裝置相連，其中:數字化拉力傳感器裝置包括:多個用以支持一路或多路數據采集的數據采集通道，多個數據采集通道彼此獨立;任一數據采集通道包括:用以獲取與瓷柱絕緣子連接的引線的拉力值的旁壓式拉力傳感器，用以對旁壓式拉力傳感器獲取的與瓷柱絕緣子連接引線的拉力值進行信號調理并放大的信號放大調理電路以及用以將經信號放大調理電路調理并放大的信號轉化為數字量并進行發送的數字化接口模塊，其中:旁壓式拉力傳感器、信號放大調理電路以及數字化接口模塊依次相連;手持式數據采集裝置包括:用以將采集的引線拉力值數字量進行傳輸的RS485接口、用以接收RS485接口傳送的引線拉力值數字量，基于存儲的有限元模型并結合瓷柱絕緣子的具體型號、引線形式和引線角度的數據信息，獲取瓷柱絕緣子中最大應力數據信息的MCU模塊以及用以顯示MCU模塊處理后的數據信息的顯示模塊，其中:RS485接口與數字化接口模塊相連，RS485接口、MCU模塊以及顯示模塊相連。
[0006]其中，旁壓式拉力傳感器、信號放大調理電路以及數字化接口模塊由手持式數據采集裝置進行供電。
[0007]其中，旁壓式拉力傳感器測量的拉力范圍為O?20kN，其線纜的截面積為O?630mm2。
[0008]其中，信號放大調理電路和數字化接口模塊集成在旁壓式拉力傳感器的鄰側，用以提升抗干擾能力，使傳輸距離更長。
[0009]其中，RS485接口模塊為4芯航空插座。
[0010]其中，還包括:用以對多個模塊和/或接口進行供電的電源模塊，電源模塊分別與RS485接口、MCU模塊以及顯示模塊相連。
[0011 ]其中，電源模塊采用鋰離子電池供電，電池的容量為1000mAh，電池的輸出電壓為5V，最大輸出電流為2A，配有標準的micro-USB充電接口。
[0012]其中，還包括:用以將MCU模塊獲取的瓷柱絕緣子中最大應力數據信息進行存儲的存儲器，存儲器與MCU模塊相連。
[0013]實施本實用新型的便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置，具有如下的有益效果:
[0014]第一、本實施例的便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置，旁壓式拉力傳感器、信號放大調理電路以及數字化接口模塊依次相連，RS485接口與數字化接口模塊相連，RS485接口、MCU模塊以及顯示模塊相連，無需拆裝瓷柱絕緣子引線便可直接測量引線的拉力及瓷柱絕緣子中的最大應力;使用方便、測量精度高。
[0015]第二、通過選配不同型號的拉力傳感器，可以適用不同拉力范圍和不同線徑的輸電線，適用范圍廣、測量精度高。
[0016]第三、數字化拉力傳感器裝置包括:多個用以支持一路或多路數據采集的數據采集通道，多個數據采集通道彼此獨立，可以同時測量多個瓷柱絕緣子的應力。并且，可以對動態過程中瓷柱絕緣子應力的變化進行連續的采集和監測。此外，還能夠同時檢測多條引線的拉力。
[0017]第四、信號放大調理電路和數字化接口模塊集成在旁壓式拉力傳感器的鄰側，由于采用數字信號，手持式數據采集裝置和拉力傳感器模塊之間的傳輸大，可達15m，信號抗干擾能力強，便于在地面進行采集操作。
[0018]第五、具有預警、可對采集的數據進行存儲、查詢、統計及分析的功能。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本實用新型實施例一種便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置的結構框圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0022]如圖1所示，給出了本實用新型提供的一種便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置的一個實施例。本實施例中的便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置，用以通過檢測瓷柱絕緣子引線的拉力，并基于存儲的有限元模型獲取瓷柱絕緣子中的最大應力和絕緣子的型號，判斷絕緣子的應力狀態是否合格，其包括:
[0023]用以獲取與瓷柱絕緣子連接的引線的拉力值的數字化拉力傳感器裝置和與數字化拉力傳感器裝置相連的手持式數據采集裝置2。
[0024]數字化拉力傳感器裝置包括:多個用以支持一路或多路數據采集的數據采集通道U，多個數據采集通道11彼此獨立。任一數據采集通道11包括:用以獲取與瓷柱絕緣子連接的引線的拉力值的旁壓式拉力傳感器111，用以對旁壓式拉力傳感器111獲取的與瓷柱絕緣子連接引線的拉力值進行信號調理并放大的信號放大調理電路112以及用以將經信號放大調理電路112調理并放大的信號轉化為數字量并發送的數字化接口模塊113，其中:旁壓式拉力傳感器111、信號放大調理電路112以及數字化接口模塊113依次相連。
[0025]具體實施時，旁壓式拉力傳感器111、信號放大調理電路112以及數字化接口模塊113，均由手持式數據采集裝置2進行供電，通過為每一數據采集通道設置不同的傳感器地址，可以方便的連接多個傳感器，實現多路數據采集。在圖1的實施例中示出了至少兩條數據采集通道，可以理解的是，在其他的實施例中，也可以采用其他數目的數據采集通道，主要滿足能夠獲取與瓷柱絕緣子連接的引線的拉力值即可。
[0026]優選的，旁壓式拉力傳感器111測量的拉力范圍為O?20kN，線纜的截面積為O?630mm2ο
[0027]其它實施方式中，也可以使用其它類型或型號的拉力傳感器替換旁壓式拉力傳感器，以適應不同拉力范圍和不同線徑的輸電線。
[0028]優選的，信號放大調理電路112和數字化接口模塊113設置在旁壓式拉力傳感器111的鄰側，用以提升抗干擾能力，使傳輸距離更長。
[0029]手持式數據采集裝置2用以對經數字化拉力傳感器裝置獲取并轉化的與瓷柱絕緣子連接引線拉力值的數字量進行采集和處理，其包括:用以將采集的引線拉力值數字量進行傳輸的RS485接口 21、用以接收RS485接口 21傳送的引線拉力值數字量，基于存儲的有限元模型并結合瓷柱絕緣子的具體型號、引線形式和引線角度的數據信息，獲取瓷柱絕緣子中最大應力數據信息的MCU模塊22以及用以對經MCU模塊22處理的數據信息進行顯示的顯示模塊23，其中，RS485接口 21與數字化接口模塊113相連，RS485接口 21、M⑶模塊22以及顯示模塊23相連。
[0030]優選的，RS485接口模塊21采用4芯航空插座。在手持式數據采集裝置2的側面一共設置了 4個航空插座，可以連接4個數字化拉力傳感器裝置同時進行數據采集。當然，其它實施例中可以根據實際需要對航空插座的數量進行增加或刪減，以便于進行一路或多路測量。
[0031]優選的，MCU模塊22為基于CortexTM-A8內核的ARM處理器，運行主頻lGHz，64/32位內部總線結構，32/32KB的數據/指令一級緩存，512KB的二級緩存，可以實現2000DMIPS(每秒運算2億條指令集)的運算能力。
[0032]優選的，顯示模塊23采用多點觸摸式電容顯示屏，用以快速靈活地響應用戶的輸入，使操作更為方便。
[0033]進一步的，還包括:用以對多個模塊和/或接口進行供電的電源模塊24，電源模塊24分別與RS485接口 21、MCU模塊22以及顯示模塊23相連。
[0034]在本實施例中，電源模塊24采用鋰離子電池供電，電池容量為lOOOOmAh，電池輸出電壓5V，最大輸出電流2A，配有標準的micro-USB充電接口，可以無需外部電源獨立工作12小時以上。
[0035]進一步的，還包括:用以將MCU模塊22獲取的瓷柱絕緣子中最大應力數據信息進行存儲的存儲器25，存儲器25與MCU模塊22相連，用以動態監控和分析開閘/合閘過程中瓷柱絕緣子中的應力變化進行動態監控和分析。
[0036]具體實施時，手持式數據采集裝置2上的MCU模塊22在處理過程中，可以連續采集引線的拉力值并將數據自動存儲在存儲器25上，以對開閘/合閘過程中瓷柱絕緣子中的應力變化進行動態監控和分析。
[0037]本實施例中的便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置在具體實施時，旁壓式拉力傳感器111獲取與瓷柱絕緣子連接的引線的拉力值，放大調理電路112對旁壓式拉力傳感器111獲取的與瓷柱絕緣子連接引線的拉力值進行信號調理并放大后，數字化接口模塊113將調理并放大的信號轉化為數字量由RS485接口 21發送給MCU模塊22，MCU模塊22接收數字化拉力傳感器裝置傳送的引線拉力值，基于存儲的有限元模型并結合瓷柱絕緣子的具體型號、弓丨線形式和引線角度的數據信息，獲取瓷柱絕緣子中最大應力數據信息。處理后的數據顯示在顯示模塊23上，還可以根據用戶的操作，將數據存儲在存儲器25上。在一些實施例中，當瓷柱絕緣子中的最大應力大于預設的閾值時，還可通過接口進行報警。
[0038]實施本實用新型的便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置，具有如下的有益效果:
[0039]第一、本實施例的便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置，旁壓式拉力傳感器、信號放大調理電路以及數字化接口模塊依次相連，RS485接口與數字化接口模塊相連，RS485接口、MCU模塊以及顯示模塊相連，無需拆裝瓷柱絕緣子引線便可直接測量引線的拉力及瓷柱絕緣子中的最大應力;使用方便、測量精度高。
[0040]第二、通過選配不同型號的拉力傳感器，可以適用不同拉力范圍和不同線徑的輸電線，適用范圍廣、測量精度高。
[0041]第三、數字化拉力傳感器裝置包括:多個用以支持一路或多路數據采集的數據采集通道，多個數據采集通道彼此獨立，可以同時測量多個瓷柱絕緣子的應力。并且，可以對動態過程中瓷柱絕緣子應力的變化進行連續的采集和監測。此外，還能夠同時檢測多條引線的拉力。
[0042]第四、信號放大調理電路和數字化接口模塊集成在旁壓式拉力傳感器的鄰側，由于采用數字信號，手持式數據采集裝置和拉力傳感器模塊之間的傳輸大，可達15m，信號抗干擾能力強，便于在地面進行采集操作。
[0043]第五、具有預警、可對采集的數據進行存儲、查詢、統計及分析的功能。
【主權項】
1.一種便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置，其特征在于，包括:用以獲取與瓷柱絕緣子相連接的引線的拉力值的數字化拉力傳感器裝置和手持式數據采集裝置，所述手持式數據采集裝置與所述數字化拉力傳感器裝置相連，其中: 所述數字化拉力傳感器裝置包括:多個用以支持一路或多路數據采集的數據采集通道，多個所述數據采集通道彼此獨立； 任一所述數據采集通道包括:用以獲取與瓷柱絕緣子連接的引線的拉力值的旁壓式拉力傳感器，用以對所述旁壓式拉力傳感器獲取的與瓷柱絕緣子連接引線的拉力值進行信號調理并放大的信號放大調理電路以及用以將經所述信號放大調理電路調理并放大的信號轉化為數字量并進行發送的數字化接口模塊，其中:所述旁壓式拉力傳感器、所述信號放大調理電路以及所述數字化接口模塊依次相連； 所述手持式數據采集裝置包括:用以將采集的引線拉力值數字量進行傳輸的RS485接口、用以接收所述RS485接口傳送的引線拉力值數字量，基于存儲的有限元模型并結合瓷柱絕緣子的具體型號、引線形式和引線角度的數據信息，獲取瓷柱絕緣子中最大應力數據信息的M⑶模塊以及用以顯示所述MCU模塊處理后的數據信息的顯示模塊，其中:所述RS485接口與所述數字化接口模塊相連，所述RS485接口、所述MCU模塊以及所述顯示模塊相連。2.如權利要求1所述的便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置，其特征在于，所述旁壓式拉力傳感器、所述信號放大調理電路以及所述數字化接口模塊由所述手持式數據采集裝置進行供電。3.如權利要求1所述的便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置，其特征在于，所述旁壓式拉力傳感器測量的拉力范圍為O?20kN，其線纜的截面積為O?630mm2。4.如權利要求1所述的便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置，其特征在于，所述信號放大調理電路和所述數字化接口模塊集成在所述旁壓式拉力傳感器的鄰側。5.如權利要求1所述的便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置，其特征在于，所述RS485接口模塊為4芯航空插座。6.如權利要求1所述的便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置，其特征在于，還包括:用以對多個模塊和/或接口進行供電的電源模塊，所述電源模塊分別與所述RS485接口、所述MCU模塊以及所述顯示模塊相連。7.如權利要求6所述的便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置，其特征在于，所述電源模塊采用鋰離子電池供電，電池的容量為1000mAh，電池的輸出電壓為5V，最大輸出電流為2A，配有標準的micro-USB充電接口。8.如權利要求1所述的便攜式瓷柱絕緣子應力檢測裝置，其特征在于，還包括:用以將所述MCU模塊獲取的瓷柱絕緣子中最大應力數據信息進行存儲的存儲器，所述存儲器與所述MCU模塊相連。
【文檔編號】G01L5/04GK205593688SQ201521058450
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2015年12月18日
【發明人】曾喬迪, 朱衛海, 楊振洪, 林芃征
【申請人】深圳供電局有限公司