一种气流监测装置制造方法及图纸

本申请公开了一种气流监测装置，包括气体流量计、电流传感器和输出设备；所述气体流量计安装在油枕与大气连通的管道上，包括运算放大器以及由第一电阻、第二电阻、第三电阻和热线电阻组成的平衡电桥，具体的：所述热线电阻和所述第二电阻放置在所述管道内；所述运算放大器的输出端接所述热线电阻和所述第二电阻的中间节点，其第一输入端接所述第二电阻和所述第三电阻的中间节点，其第二输入端接所述第一电阻和所述热线电阻的中间节点；所述电流传感器用于测量所述热线电阻的电流；所述输出设备与所述电流传感器相连，用于根据所述热线电阻的电流计算得到所述管道内的气体流量变化信息，并输出，以实现在线监测呼吸器或管道是否存在堵塞现象。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力和自动化
，更具体地说，涉及一种气流监测装置。
技术介绍
如图1所示，变压器呼吸器1(又称吸湿器或吸潮气)安装在油枕2与大气连通的管道3的末端，呼吸器1内部装有干燥剂(如硅胶、氯化钙或氯化钴等)，其作用是吸收空气中的水分，减少变压器油受潮和氧化，具体工作原理如下：油枕2内的变压器油体积随温度而变化，油枕2要通过呼吸器1发生排气和吸气动作，具体地，当变压器温度升高时，油枕2内的油位也会相应升高，此时胶囊4内的部分气体经呼吸器1排出；当变压器温度下降时，油枕2内的油位也会相应下降，此时胶囊4经由呼吸器1吸入部分气体，这部分气体在经过呼吸器1时被干燥和过滤，以减少变压器油受潮和氧化，保持变压器油的质量。呼吸器1一般安装在距离地面1.5m～2m的位置，以便于检查和维护。目前，对呼吸器1的检查主要采用人工巡检的方法，即由变电站的工作人员通过观察呼吸器1的油杯内有无气泡来判断呼吸器1是否呼吸，如果变压器处在温度平衡状态，则没有气泡冒出。但这种人工巡检的方法无法掌握呼吸器1或管道3是否堵塞，后果严重，如：呼吸器1或管道3堵塞将造成呼吸器1不能进行正常呼吸，变压器油温度升高，导致油枕2内的油位上升，油枕2内部压力增大，使瓦斯继电器、阀门、油枕2等胶垫的薄弱部分产生渗油、溢油现象，造成变压器出现假油位现象；更甚者，当油枕2内部压力增大到一定程度时，呼吸器1的薄弱部位将突然破裂或者呼吸器1内堵塞物将被立即弹走形成油、气流而导致瓦斯保护误动作。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种气流监测装置，以实现在线监测呼吸器或管道是否存在堵塞现象。一种气流监测装置，包括：安装在油枕与大气连通的管道上的气体流量计；其中，所述气体流量计包括：运算放大器，以及由第一电阻、第二电阻、第三电阻和热线电阻组成的平衡电桥，具体的：所述热线电阻和所述第二电阻放置在所述管道内；所述运算放大器的输出端接所述热线电阻和所述第二电阻的中间节点，其第一输入端接所述第二电阻和所述第三电阻的中间节点，其第二输入端接所述第一电阻和所述热线电阻的中间节点；用于测量所述热线电阻的电流的电流传感器；以及与所述电流传感器相连的输出设备，用于根据所述热线电阻的电流计算得到所述管道内的气体流量变化信息，并输出。其中，所述热线电阻为铂丝或钨丝。可选地，所述气体流量计还包括：在所述热线电阻上下游对称位置设置的测温装置；所述测温装置与所述输出设备相连。其中，所述输出设备包括显示器。可选地，所述输出设备还包括报警器。其中，所述报警器为蜂鸣器或LED。从上述的技术方案可以看出，本技术建立在热平衡原理基础上，具体为：放置热线电阻和第二电阻在油枕与大气连通的管道内，当管道内有气体流过时，所述热线电阻被冷却，其电阻值随之减小，使电桥失去平衡，而根据热平衡原理，通过运算放大器的反馈作用能够自动增加所述热线电阻上的电流，使所述热线电阻恢复到原来的温度和电阻值，从而使电桥恢复平衡。因此通过测量热线电阻的电流大小即可判断出所述管道内的气体流量变化，所述气体流量变化是判断呼吸器或管道是否发生堵塞的依据。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术公开的一种变压器呼吸器安装示意图；图2为本技术公开的一种气流监测装置结构示意图；图3为本技术公开的一种气体流量计结构示意图；图4为本技术公开的又一种气体流量计结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参见图2，本技术实施例公开了一种气流监测装置，以实现在线监测呼吸器或管道是否存在堵塞现象，包括：安装在油枕2与大气连通的管道3上的气体流量计5；其中，气体流量计5的结构如图3所示，包括：运算放大器A1，以及由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和热线电阻R4组成的平衡电桥，具体的：热线电阻R4(如铂丝或钨丝等)和第二电阻R2放置在管道3内；运算放大器A1的输出端接热线电阻R4和第二电阻R2的中间节点，其第一输入端接第二电阻R2和第三电阻R3的中间节点，其第二输入端接第一电阻R1和热线电阻R4的中间节点；用于测量热线电阻R1的电流大小的电流传感器6；以及与电流传感器6相连的输出设备7，用于根据热线电阻R1的电流计算得到管道3内的气体流量变化信息，并输出。所述气流监测装置的工作原理如下：在稳定的流场中由R1～R4组成的电桥处于平衡状态；当管道3内有气体流过时，气流会带走热线电阻R1上的热量使之被冷却，热线电阻R1被冷却后其电阻值随之减小，使电桥失去平衡，而通过运算放大器A1的反馈作用能够自动增加热线电阻R1的电流，使热线电阻R1恢复到原来的温度和电阻值(这是因为根据热平衡原理，电流流过热线电阻R1所产生的热量就等于气体流过热线电阻R1所带走的热量)，从而使电桥恢复平衡。因此实际上，在气体流量变化时，热线电阻R1的温度和电阻值并不发生变化(即电桥始终处于平衡状态)，通过测量热线电阻R1的电流的大小即可判断出管道3内的气体流量变化，所述气体流量变化是判断呼吸器1或管道3是否发生堵塞的依据。电流传感器6用于将测量得到的电流值以电信号的形式发送给输出设备7进行处理、输出，得到管道3内的气体流量变化信息，从而实现了在线监测呼吸器1或管道3是否存在堵塞现象。其中，所述气体流量变化信息可以是气体流速和/或气体流量。输出设备7包括显示器。可选地，输出设备7还包括报警器，用于在监测到管道3内的气体流量变化异常时发出报警信号。所述报警器可以是蜂鸣器或LED等。可选地，气体流量计5还包括：在热线电阻R4上下游对称位置设置的测温装置T1和T2。具体的：在热线电阻R4上下游对称位置设置测温装置T1和T2，若管道3内无气流通过，热线电阻R4两侧温度梯度呈对称分布，上下游两个测温装置T1和T2测量得到的温度值一致；当管道3内有气体流过时，由于气体通过热线电阻R4时被加热，使上下游两个测温装置T1和T2测量得到的温度值发生不同变化，温度梯度呈不对称分布，产生温差。温差的正负反映了管道3内气体流动的方向。上下游两个测温装置T1和T2与输出设备7相连，用于将测量得到的温差值以电信号的形式输出给输出设备7，供输出设备7计算得到温差数据。综上所述，本技术建立在热平衡原理基础上，具体为：放置热线电阻R1和第二电阻R2在管道3内，当管道3内有气体流过时，热线电阻R1被冷却，其电阻值随之减小，使电桥失去平衡，而根据热平衡原理，通过运算放大器A1的反馈作用能够自动增加热线电阻R1上的电流，使热线电阻R1恢复到原来的温度和电阻值，从而使电桥恢复平衡。因此通过测量热线电阻R1的电流大小即可判断出管道3内的气体流量变化，所述气体流量变化是判断呼吸器1或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气流监测装置，其特征在于，包括：安装在油枕与大气连通的管道上的气体流量计；其中，所述气体流量计包括：运算放大器，以及由第一电阻、第二电阻、第三电阻和热线电阻组成的平衡电桥，具体的：所述热线电阻和所述第二电阻放置在所述管道内；所述运算放大器的输出端接所述热线电阻和所述第二电阻的中间节点，其第一输入端接所述第二电阻和所述第三电阻的中间节点，其第二输入端接所述第一电阻和所述热线电阻的中间节点；用于测量所述热线电阻的电流的电流传感器；以及与所述电流传感器相连的输出设备，用于根据所述热线电阻的电流计算得到所述管道内的气体流量变化信息，并输出。

【技术特征摘要】
1.一种气流监测装置，其特征在于，包括：安装在油枕与大气连通的管道上的气体流量计；其中，所述气体流量计包括：运算放大器，以及由第一电阻、第二电阻、第三电阻和热线电阻组成的平衡电桥，具体的：所述热线电阻和所述第二电阻放置在所述管道内；所述运算放大器的输出端接所述热线电阻和所述第二电阻的中间节点，其第一输入端接所述第二电阻和所述第三电阻的中间节点，其第二输入端接所述第一电阻和所述热线电阻的中间节点；用于测量所述热线电阻的电流的电流传感器；以及与所述电流传感器相连的输出设备，用于根据所述热线电阻的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丽华，单春文，赵振峰，果淼，赵波，王伟，于文博，李黎，吴文影，何佳美，于恒康，高洁，吴家贵，郭宏伟，李世明，贾剑波，栗娜，张利利，金晓培，金曦，屈亮，高亚南，周可新，谷悦，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网冀北电力有限公司检修分公司，
类型：新型
国别省市：北京;11