恒溫?cái)U(kuò)散式六氟化硫紅外傳感器校驗(yàn)裝置的制造方法
【專利摘要】恒溫?cái)U(kuò)散式六氟化硫紅外傳感器校驗(yàn)裝置，包括操作臺(tái)和恒溫箱，操作臺(tái)上設(shè)有工控機(jī)和配氣儀，恒溫箱前側(cè)敞口并通過合頁水平轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有箱門，恒溫箱內(nèi)底部設(shè)有支架，支架上設(shè)有至少三個(gè)由熱傳導(dǎo)材料制成的安裝盒，所述的六氟化硫紅外傳感器設(shè)在安裝盒內(nèi)，工控機(jī)通過電源通訊線分別與六氟化硫紅外傳感器連接和配氣儀連接，配氣儀通過供氣管與安裝盒頂部連接，安裝盒底部設(shè)有排氣管，電源通訊線、供氣管和排氣管穿過恒溫箱并分別與恒溫箱之間設(shè)有密封圈；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了傳感器的溫度補(bǔ)償和自動(dòng)校驗(yàn)，溫度補(bǔ)償確保熱量不外泄，提高了傳感器校驗(yàn)的自動(dòng)化程度，提供了工作效率。
【專利說明】
恒溫?cái)U(kuò)散式六氟化硫紅外傳感器校驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種儀器儀表校驗(yàn)裝置，尤其涉及一種恒溫?cái)U(kuò)散式六氟化硫紅外傳感器校驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，紅外六氟化硫傳感器(SF6傳感器)具有優(yōu)良的特性，高可靠性和重復(fù)性，10年長壽命，高性價(jià)比；不受H2O，酒精，CO2等氣體干擾等，因此被廣泛地用于電力設(shè)備的SF6氣體泄漏監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)(O-1OOOppm)中，SF6檢漏儀(0-50ppm)、SF6純度分析儀(0-100%)等產(chǎn)品中。
[0003]這類傳感器需要定期進(jìn)行校驗(yàn)，以保證儀表產(chǎn)品的檢測數(shù)據(jù)穩(wěn)定和生產(chǎn)安全。但現(xiàn)階段國內(nèi)市場還沒有相關(guān)的自動(dòng)校驗(yàn)設(shè)備，一般采取手工校驗(yàn)的方式，校準(zhǔn)和測試眼盯手記，手段落后；由于都是手工操作，現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)氣樣氣管路、通電線路交叉分布，非常容易發(fā)生意外事故;更重要的是，這樣的現(xiàn)狀導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下，已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的自動(dòng)化、快速、穩(wěn)定等需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、校驗(yàn)效率高、性能可靠的恒溫?cái)U(kuò)散式六氟化硫紅外傳感器校驗(yàn)裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:恒溫?cái)U(kuò)散式六氟化硫紅外傳感器校驗(yàn)裝置，包括操作臺(tái)和恒溫箱，操作臺(tái)上設(shè)有工控機(jī)和配氣儀，恒溫箱前側(cè)敞口并通過合頁水平轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有箱門，恒溫箱內(nèi)底部設(shè)有支架，支架上設(shè)有至少三個(gè)由熱傳導(dǎo)材料制成的安裝盒，所述的六氟化硫紅外傳感器設(shè)在安裝盒內(nèi)，工控機(jī)通過電源通訊線分別與六氟化硫紅外傳感器連接和配氣儀連接，配氣儀通過供氣管與安裝盒頂部連接，安裝盒底部設(shè)有排氣管，電源通訊線、供氣管和排氣管穿過恒溫箱并分別與恒溫箱之間設(shè)有密封圈；
恒溫箱頂部內(nèi)壁前側(cè)設(shè)有上固定塊，恒溫箱底部內(nèi)壁前側(cè)設(shè)有下固定塊，上固定塊底部開設(shè)有上插孔，下固定塊頂部開設(shè)有下插孔，箱門上設(shè)有分別與上插孔和下插孔插接配合的插接式鎖門機(jī)構(gòu)。
[0006]插接式鎖門機(jī)構(gòu)包括上固定導(dǎo)套、下固定導(dǎo)套、上插桿和下插桿，上固定導(dǎo)套、下固定導(dǎo)套、上插桿和下插桿均垂直設(shè)置，上固定導(dǎo)套固定設(shè)在箱門內(nèi)壁上部，下固定導(dǎo)套固定設(shè)在箱門內(nèi)壁下部，上插桿滑動(dòng)插設(shè)在上固定導(dǎo)套，下插桿滑動(dòng)插設(shè)在下固定導(dǎo)套內(nèi)，箱門內(nèi)壁上設(shè)有安裝架，安裝架上沿前后方向轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上固定設(shè)有齒輪，轉(zhuǎn)軸前端穿過箱門并連接有手柄，上插桿的下部設(shè)有與齒輪嚙合的上齒條，下插桿的上部設(shè)有與齒輪嚙合的下齒條，上齒條與下齒條平行并位于齒輪的相對(duì)兩側(cè)；當(dāng)箱門關(guān)上時(shí)，上插桿上端與上插孔上下對(duì)應(yīng)，下插桿上端與下插孔上下對(duì)應(yīng)。
[0007]上固定導(dǎo)套設(shè)有兩個(gè)，一個(gè)上固定導(dǎo)套套設(shè)在上插桿上部，另一個(gè)上固定導(dǎo)套套設(shè)在上插桿下部并位于齒輪上方;下固定導(dǎo)套設(shè)有兩個(gè)，一個(gè)下固定導(dǎo)套套設(shè)在下插桿下部，另一個(gè)下固定導(dǎo)套套設(shè)在下插桿上部并位于齒輪下方。
[0008]恒溫箱內(nèi)壁和箱門內(nèi)壁均設(shè)有玻璃棉保溫材料層，箱門內(nèi)壁邊沿設(shè)有一圈與恒溫箱前端面壓接配合的橡膠密封條。
[0009]采用上述技術(shù)方案，安裝盒是一個(gè)由熱傳導(dǎo)材料做成的可密封的盒子，頂部設(shè)置校驗(yàn)氣體入口，底部設(shè)置校驗(yàn)氣體出口，安裝盒內(nèi)部可放置多個(gè)六氟化硫紅外傳感器。校驗(yàn)時(shí)，校準(zhǔn)氣體由配氣儀配制好后通過供氣管進(jìn)入到安裝盒內(nèi)并擴(kuò)散，待六氟化硫紅外傳感器信號(hào)穩(wěn)定時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)六氟化硫紅外傳感器的單點(diǎn)校準(zhǔn)。重復(fù)操作，可以完成校準(zhǔn)和六氟化硫紅外傳感器測試。由于安裝盒是導(dǎo)熱材料做成的，改變安裝盒的外部溫度，即可對(duì)六氟化硫紅外傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償試驗(yàn)，確保校驗(yàn)的精確度。校準(zhǔn)或?qū)嶒?yàn)過程中的氣體從排氣管道進(jìn)行排空。
[0010]安裝盒放置于恒溫箱內(nèi)部，恒溫箱內(nèi)可設(shè)置多個(gè)安裝盒。多個(gè)安裝盒的氣體出入口的氣體管道是并聯(lián)關(guān)系。
[0011]六氟化硫紅外傳感器通過電源通訊線(485總線)連接到工控機(jī)，六氟化硫紅外傳感器的校驗(yàn)數(shù)據(jù)和溫度補(bǔ)償后測試數(shù)據(jù)均可上傳到工控機(jī)。
[0012]工控機(jī)通過串口 RS232連接配氣儀和恒溫箱，通過其上運(yùn)行的LABVIEW軟件來控制校驗(yàn)過程中不同濃度氣體和溫度的配置和通斷。配氣儀生成的氣體通過供氣管進(jìn)入恒溫箱中的安裝盒。
[0013]恒溫箱前側(cè)設(shè)置箱門，可以對(duì)恒溫箱內(nèi)的線路、管路以及其他元器件進(jìn)行維護(hù)。恒溫箱內(nèi)壁和箱門內(nèi)壁均設(shè)有玻璃棉保溫材料層，箱門內(nèi)壁邊沿設(shè)有一圈與恒溫箱前端面壓接配合的橡膠密封條，可提高恒溫箱的保溫性能，降低能耗。
[0014]操控插接式鎖門機(jī)構(gòu)可快速打開或關(guān)閉箱門，連接牢靠，操作方便。具體操作過程:關(guān)上箱門，用力推箱門，使橡膠密封條與恒溫箱前端面壓接;然后旋轉(zhuǎn)手柄，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，由于齒輪兩側(cè)分別與上齒條和下齒條嚙合傳動(dòng)，從而上齒條帶動(dòng)上插桿沿上固定導(dǎo)套向上運(yùn)動(dòng)，上插桿的上端向上伸入到上固定塊上的上插孔內(nèi)，下齒條帶動(dòng)下插桿沿下固定導(dǎo)套向下運(yùn)動(dòng)，下插桿的下端伸入到下插孔內(nèi)，由于上插桿和下插桿分別插設(shè)在上插孔和下插孔內(nèi)，從而把箱門鎖死，當(dāng)需要打開箱門時(shí)，只需反向旋轉(zhuǎn)手柄即可。
[0015]設(shè)置兩個(gè)上固定導(dǎo)套和兩個(gè)下固定導(dǎo)套可確保上插桿和下插桿沿垂直方向移動(dòng)，并確保與齒輪的良好嚙合。
[0016]基于自適應(yīng)模糊PID控制算法的本發(fā)明以STM32F103為主控(通過RS485串口通信控制質(zhì)量流量控制器產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)氣體)，其人機(jī)交互平臺(tái)使用彩色觸摸顯示屏，濃度測量采用先進(jìn)的紅外六氟化硫傳感器，同時(shí)又集實(shí)時(shí)測量、手動(dòng)自動(dòng)模式切換、系統(tǒng)參數(shù)查詢、便于校準(zhǔn)等眾多功能于一體，操作簡單，性能可靠。采用自適應(yīng)模糊PID控制算法大大縮減了儀表的校準(zhǔn)時(shí)間，同時(shí)通過先進(jìn)的誤差處理方法和溫度漂移處理方法提高了該裝置的校驗(yàn)精度，而且增大了裝置的溫度適用范圍。在硬件方面，采用工業(yè)級(jí)模塊，提高了裝置的可靠性和穩(wěn)定性。校準(zhǔn)時(shí)間及精度達(dá)到預(yù)期指標(biāo)，本發(fā)明可廣泛的應(yīng)用于電力系統(tǒng)及使用六氟化硫相關(guān)電器設(shè)備的廠家。
[0017]綜上所述，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了傳感器的溫度補(bǔ)償和自動(dòng)校驗(yàn)，溫度補(bǔ)償確保熱量不外泄，提高了傳感器校驗(yàn)的自動(dòng)化程度，提供了工作效率。規(guī)整了氣體管路、通電線路和通信模塊功能，并將其掩藏與裝置內(nèi)部，解決了現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)氣樣、通電線路交叉分布的繁瑣現(xiàn)狀，并提高了生產(chǎn)中的安全性。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中箱門的后視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的恒溫?cái)U(kuò)散式六氟化硫紅外傳感器校驗(yàn)裝置，包括操作臺(tái)I和恒溫箱2，操作臺(tái)I上設(shè)有工控機(jī)3和配氣儀4，恒溫箱2前側(cè)敞口并通過合頁5水平轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有箱門6，恒溫箱2內(nèi)底部設(shè)有支架7，支架7上設(shè)有至少三個(gè)由熱傳導(dǎo)材料制成的安裝盒8，所述的六氟化硫紅外傳感器9設(shè)在安裝盒8內(nèi)，工控機(jī)3通過電源通訊線10分別與六氟化硫紅外傳感器9連接和配氣儀4連接，配氣儀4通過供氣管28與安裝盒8頂部連接，安裝盒8底部設(shè)有排氣管11，電源通訊線10、供氣管28和排氣管11穿過恒溫箱2并分別與恒溫箱2之間設(shè)有密封圈(圖中未不意出來)。
[0020]恒溫箱2頂部內(nèi)壁前側(cè)設(shè)有上固定塊12，恒溫箱2底部內(nèi)壁前側(cè)設(shè)有下固定塊13，上固定塊12底部開設(shè)有上插孔14，下固定塊13頂部開設(shè)有下插孔15，箱門6上設(shè)有分別與上插孔14和下插孔15插接配合的插接式鎖門機(jī)構(gòu)。
[0021]插接式鎖門機(jī)構(gòu)包括上固定導(dǎo)套16、下固定導(dǎo)套17、上插桿18和下插桿19，上固定導(dǎo)套16、下固定導(dǎo)套17、上插桿18和下插桿19均垂直設(shè)置，上固定導(dǎo)套16固定設(shè)在箱門6內(nèi)壁上部，下固定導(dǎo)套17固定設(shè)在箱門6內(nèi)壁下部，上插桿18滑動(dòng)插設(shè)在上固定導(dǎo)套16，下插桿19滑動(dòng)插設(shè)在下固定導(dǎo)套17內(nèi)，箱門6內(nèi)壁上設(shè)有安裝架20，安裝架20上沿前后方向轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)軸21，轉(zhuǎn)軸21上固定設(shè)有齒輪22，轉(zhuǎn)軸21前端穿過箱門6并連接有手柄23，上插桿18的下部設(shè)有與齒輪22嚙合的上齒條24，下插桿19的上部設(shè)有與齒輪22嚙合的下齒條25，上齒條24與下齒條25平行并位于齒輪22的相對(duì)兩側(cè)；當(dāng)箱門6關(guān)上時(shí)，上插桿18上端與上插孔14上下對(duì)應(yīng)，下插桿19上端與下插孔15上下對(duì)應(yīng)。
[0022]上固定導(dǎo)套16設(shè)有兩個(gè)，一個(gè)上固定導(dǎo)套16套設(shè)在上插桿18上部，另一個(gè)上固定導(dǎo)套16套設(shè)在上插桿18下部并位于齒輪22上方;下固定導(dǎo)套17設(shè)有兩個(gè)，一個(gè)下固定導(dǎo)套17套設(shè)在下插桿19下部，另一個(gè)下固定導(dǎo)套17套設(shè)在下插桿19上部并位于齒輪22下方。
[0023]恒溫箱2內(nèi)壁和箱門6內(nèi)壁均設(shè)有玻璃棉保溫材料層26，箱門6內(nèi)壁邊沿設(shè)有一圈與恒溫箱2前端面壓接配合的橡膠密封條27。
[0024]安裝盒8是一個(gè)由熱傳導(dǎo)材料做成的可密封的盒子，頂部設(shè)置校驗(yàn)氣體入口，底部設(shè)置校驗(yàn)氣體出口，安裝盒8內(nèi)部可放置多個(gè)六氟化硫紅外傳感器9。校驗(yàn)時(shí)，校準(zhǔn)氣體由配氣儀4配制好后通過供氣管28進(jìn)入到安裝盒8內(nèi)并擴(kuò)散，待六氟化硫紅外傳感器9信號(hào)穩(wěn)定時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)六氟化硫紅外傳感器9的單點(diǎn)校準(zhǔn)。重復(fù)操作，可以完成校準(zhǔn)和六氟化硫紅外傳感器9測試。由于安裝盒8是導(dǎo)熱材料做成的，改變安裝盒8的外部溫度，即可對(duì)六氟化硫紅外傳感器9進(jìn)行溫度補(bǔ)償試驗(yàn)，確保校驗(yàn)的精確度。校準(zhǔn)或?qū)嶒?yàn)過程中的氣體從排氣管11道進(jìn)行排空。
[0025]安裝盒8放置于恒溫箱2內(nèi)部，恒溫箱2內(nèi)可設(shè)置多個(gè)安裝盒8。多個(gè)安裝盒8的氣體出入口的氣體管道是并聯(lián)關(guān)系。
[0026]六氟化硫紅外傳感器9通過電源通訊線10(485總線)連接到工控機(jī)3，六氟化硫紅外傳感器9的校驗(yàn)數(shù)據(jù)和溫度補(bǔ)償后測試數(shù)據(jù)均可上傳到工控機(jī)3。
[0027]工控機(jī)3通過串口 RS232連接配氣儀4和恒溫箱2，通過其上運(yùn)行的LABVIEW軟件來控制校驗(yàn)過程中不同濃度氣體和溫度的配置和通斷。配氣儀4生成的氣體通過供氣管28進(jìn)入恒溫箱2中的安裝盒8。
[0028]恒溫箱2前側(cè)設(shè)置箱門6，可以對(duì)恒溫箱2內(nèi)的線路、管路以及其他元器件進(jìn)行維護(hù)。恒溫箱2內(nèi)壁和箱門6內(nèi)壁均設(shè)有玻璃棉保溫材料層26，箱門6內(nèi)壁邊沿設(shè)有一圈與恒溫箱2前端面壓接配合的橡膠密封條27，可提高恒溫箱2的保溫性能，降低能耗。
[0029]操控插接式鎖門機(jī)構(gòu)可快速打開或關(guān)閉箱門6，連接牢靠，操作方便。具體操作過程:關(guān)上箱門6，用力推箱門6，使橡膠密封條27與恒溫箱2前端面壓接;然后旋轉(zhuǎn)手柄23，轉(zhuǎn)軸21帶動(dòng)齒輪22轉(zhuǎn)動(dòng)，由于齒輪22兩側(cè)分別與上齒條24和下齒條25嚙合傳動(dòng)，從而上齒條24帶動(dòng)上插桿18沿上固定導(dǎo)套16向上運(yùn)動(dòng)，上插桿18的上端向上伸入到上固定塊12上的上插孔14內(nèi)，下齒條25帶動(dòng)下插桿19沿下固定導(dǎo)套17向下運(yùn)動(dòng)，下插桿19的下端伸入到下插孔15內(nèi)，由于上插桿18和下插桿19分別插設(shè)在上插孔14和下插孔15內(nèi)，從而把箱門6鎖死，當(dāng)需要打開箱門6時(shí)，只需反向旋轉(zhuǎn)手柄23即可。
[0030]本實(shí)施例并非對(duì)本發(fā)明的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.恒溫?cái)U(kuò)散式六氟化硫紅外傳感器校驗(yàn)裝置，其特征在于:包括操作臺(tái)和恒溫箱，操作臺(tái)上設(shè)有工控機(jī)和配氣儀，恒溫箱前側(cè)敞口并通過合頁水平轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有箱門，恒溫箱內(nèi)底部設(shè)有支架，支架上設(shè)有至少三個(gè)由熱傳導(dǎo)材料制成的安裝盒，所述的六氟化硫紅外傳感器設(shè)在安裝盒內(nèi)，工控機(jī)通過電源通訊線分別與六氟化硫紅外傳感器連接和配氣儀連接，配氣儀通過供氣管與安裝盒頂部連接，安裝盒底部設(shè)有排氣管，電源通訊線、供氣管和排氣管穿過恒溫箱并分別與恒溫箱之間設(shè)有密封圈； 恒溫箱頂部內(nèi)壁前側(cè)設(shè)有上固定塊，恒溫箱底部內(nèi)壁前側(cè)設(shè)有下固定塊，上固定塊底部開設(shè)有上插孔，下固定塊頂部開設(shè)有下插孔，箱門上設(shè)有分別與上插孔和下插孔插接配合的插接式鎖門機(jī)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫?cái)U(kuò)散式六氟化硫紅外傳感器校驗(yàn)裝置，其特征在于:插接式鎖門機(jī)構(gòu)包括上固定導(dǎo)套、下固定導(dǎo)套、上插桿和下插桿，上固定導(dǎo)套、下固定導(dǎo)套、上插桿和下插桿均垂直設(shè)置，上固定導(dǎo)套固定設(shè)在箱門內(nèi)壁上部，下固定導(dǎo)套固定設(shè)在箱門內(nèi)壁下部，上插桿滑動(dòng)插設(shè)在上固定導(dǎo)套，下插桿滑動(dòng)插設(shè)在下固定導(dǎo)套內(nèi)，箱門內(nèi)壁上設(shè)有安裝架，安裝架上沿前后方向轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上固定設(shè)有齒輪，轉(zhuǎn)軸前端穿過箱門并連接有手柄，上插桿的下部設(shè)有與齒輪嚙合的上齒條，下插桿的上部設(shè)有與齒輪嚙合的下齒條，上齒條與下齒條平行并位于齒輪的相對(duì)兩側(cè)；當(dāng)箱門關(guān)上時(shí)，上插桿上端與上插孔上下對(duì)應(yīng)，下插桿上端與下插孔上下對(duì)應(yīng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒溫?cái)U(kuò)散式六氟化硫紅外傳感器校驗(yàn)裝置，其特征在于:上固定導(dǎo)套設(shè)有兩個(gè)，一個(gè)上固定導(dǎo)套套設(shè)在上插桿上部，另一個(gè)上固定導(dǎo)套套設(shè)在上插桿下部并位于齒輪上方;下固定導(dǎo)套設(shè)有兩個(gè)，一個(gè)下固定導(dǎo)套套設(shè)在下插桿下部，另一個(gè)下固定導(dǎo)套套設(shè)在下插桿上部并位于齒輪下方。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的恒溫?cái)U(kuò)散式六氟化硫紅外傳感器校驗(yàn)裝置，其特征在于:恒溫箱內(nèi)壁和箱門內(nèi)壁均設(shè)有玻璃棉保溫材料層，箱門內(nèi)壁邊沿設(shè)有一圈與恒溫箱前端面壓接配合的橡膠密封條。
【文檔編號(hào)】G01N21/3504GK106092949SQ201610777035
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月30日
【發(fā)明人】汪獻(xiàn)忠, 李建國
【申請(qǐng)人】河南省日立信股份有限公司