一种具有加热除冰功能的覆冰监测拉力传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有加热除冰功能的覆冰监测拉力传感器，它包括拉力传感器测力块（1），拉力传感器测力块（1）上开设有U型测力开口（2），U型测力开口（2）内壁上铺设有U型电阻应变片（3），其特征在于：U型电阻应变片（3）上铺设有发热膜（9）；解决了现有技术通过拉力传感器检测线路覆冰时输电导线对杆塔作用力和导线受力的情况时，因覆冰天气冰霜覆盖在拉力传感器的拉力应变结构上，导致测量结果不准确等技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种具有加热除冰功能的覆冰监测拉力传感器
本技术属于覆冰监测
，尤其涉及一种具有加热除冰功能的覆冰监测拉力传感器。
技术介绍
：目前高压线路一般通过金属杆塔进行架设，杆塔与输电线之间一般通过绝缘子串和线夹进行连接，而绝缘子串与杆塔之间还需金具进行辅助安装。现有金具只具有连接功能，其功能较单一，无法检测线路覆冰时输电导线对杆塔作用力和导线受力的情况。为了检测线路覆冰时输电导线对杆塔作用力和导线受力的情况，一般可以通过拉力传感器进行检测，但是因覆冰天气冰霜覆盖在拉力传感器的拉力应变结构上，导致测量结果不准确。
技术实现思路
：本技术要解决的技术问题：提供一种具有加热除冰功能的覆冰监测拉力传感器，以解决现有技术通过拉力传感器检测线路覆冰时输电导线对杆塔作用力和导线受力的情况时，因覆冰天气冰霜覆盖在拉力传感器的拉力应变结构上，导致测量结果不准确等技术问题。本技术技术方案：一种具有加热除冰功能的覆冰监测拉力传感器，它包括拉力传感器测力块，拉力传感器测力块上开设有U型测力开口，U型测力开口内壁上铺设有U型电阻应变片，U型电阻应变片上铺设有发热膜。所述发热膜上设有温度传感器，温度传感器的信号输出端连接控制器的温度信号输入端连接。发热膜的控制信号输入端与控制器的发热膜控制信号输出端连接。拉力传感器测力块上开设有上下两个相互平行的U型测力开口，上下两个相互平行的U型测力开口的开口方向相反。所述U型电阻应变片包括应变电阻R1、应变电阻R2、应变电阻R3和应变电阻R4，应变电阻R1的一端连接U型电阻应变片的电压信号输出的一端，应变电阻R1的另一端连接应变电阻R2的一端，应变电阻R2的另一端连接U型电阻应变片的电压信号输出的另一端，应变电阻R3的一端连接应变电阻R1的一端，应变电阻R3的另一端连接应变电阻R4的一端，应变电阻R4的另一端连接应变电阻R2的另一端，所述应变电阻R1的另一端连接拉力传感器的电源正极，应变电阻R3的另一端连接拉力传感器的电源负极。所述发热膜通过双面胶粘帖到U型电阻应变片上。本技术的有益效果：本技术通过在U型电阻应变片上增设发热膜，使覆冰天气覆盖在U型电阻应变片上的冰霜能快速融化，保证了覆冰条件下，输电线路连接金具与对应绝缘子之间拉力值检测结果的准确性；进一步，为防止加热过程温度过高对拉力传感器产生破坏，在加热膜上增加温度传感器，解决了现有技术通过拉力传感器检测线路覆冰时输电导线对杆塔作用力和导线受力的情况时，因覆冰天气冰霜覆盖在拉力传感器的拉力应变结构上，导致测量结果不准确等技术问题。附图说明：图1为本技术结构示意图；图2为本技术的电路连接图；图3为本技术中U型电阻应变片内部的电路结构图。其中，1—拉力传感器测力块、2—U型测力开口、3—U型电阻应变片、4—电压至电流信号转换器、5—电流信号采集器、6—电流至电压信号转换器、7—模数转换器、8—控制器、9—发热膜、10—温度传感器。具体实施方式：如图1~3所述的具有加热除冰功能的覆冰监测拉力传感器，它包括拉力传感器测力块1、电压至电流信号转换器4、电流信号采集器5、电流至电压信号转换器6、模数转换器7和控制器8，所述拉力传感器测力块1的顶部用于固定连接输电线路连接金具，拉力传感器测力块1的底部用于固定连接绝缘子，拉力传感器测力块1上开设有U型测力开口2，所述U型测力开口2的开口方向为水平方向，U型测力开口2内铺设有U型电阻应变片3，U型电阻应变片3的电压信号输出端连接电压至电流信号转换器4的信号输入端，电压至电流信号转换器4的信号输出端连接电流信号采集器5的信号输入端，电流信号采集器5的信号输出端连接模数转换器7的信号输入端，模数转换器7的信号输出端连接控制器8的拉力信号输入端，所述U型电阻应变片3上铺设有发热膜9，发热膜9上设有温度传感器10，所述控制器8的发热膜控制信号输出端连接发热膜9的控制信号输入端，温度传感器10的信号输出端连接控制器8的温度信号输入端。在工业现场，考虑到传输线会受到噪声的干扰及分布电阻压降；因此需将拉力输出的电压信号转换为电流信号，电流来传输拉力应变信号。因此设计了电压至电流信号转换器4、电流信号采集器5、电流至电压信号转换器6的连接结构。模数转换器7选择24位高分辨率采集能够兼容宽量程测量又能够满足现场拉力变化的灵敏度。发热模9安装工艺简洁方便，在设计上选择聚酰亚胺薄膜，该发热模特点是重量轻、条件小、厚度薄，可弯曲。施工上薄膜一面粘帖3M双面胶粘帖到拉力传感器应变部分，在将薄膜表面涂成防水胶密封封装即可。所述拉力传感器测力块1上开设有上下两个相互平行的U型测力开口2，上下两个相互平行的U型测力开口2的开口方向相反。这种设计方案能提高拉力测量的精度。所述上下两个相互平行的U型测力开口2内均内铺设有U型电阻应变片3，每个U型电阻应变片3的电压信号输出端均连接电压至电流信号转换器4的信号输入端。所述U型电阻应变片3包括应变电阻R1、应变电阻R2、应变电阻R3和应变电阻R4，应变电阻R1的一端连接U型电阻应变片3的电压信号输出的一端，应变电阻R1的另一端连接应变电阻R2的一端，应变电阻R2的另一端连接U型电阻应变片3的电压信号输出的另一端，应变电阻R3的一端连接应变电阻R1的一端，应变电阻R3的另一端连接应变电阻R4的一端，应变电阻R4的另一端连接应变电阻R2的另一端，所述应变电阻R1的另一端连接拉力传感器的电源正极，应变电阻R3的另一端连接拉力传感器的电源负极。U型电阻应变片3内部为电阻电桥型电阻，四个电阻组成桥臂，一个对角接电源，另一个作为输出。U型电阻应变片3的输出电压Uo满足如下公式：Uo≈(△R／R)Ui其中，△R为应变电阻R1、应变电阻R2、应变电阻R3和应变电阻R4的总电阻的变化值，R为应变电阻R1、应变电阻R2、应变电阻R3和应变电阻R4的变化前的总电阻，Ui为拉力传感器的电源供电电压。所述发热膜9通过双面胶粘帖到U型电阻应变片3上。本技术工作时，拉力传感器测力块1通过U型电阻应变片3实时感应输电线路连接金具与绝缘子之间的拉力，在拉力传感器测力块1受到负载力时，U型电阻应变片3将负载力转换为与负载力成正比的电压信号输出。与负载力成正比的电压信号通过电压至电流信号转换器4转换为对应的电流信号传输，电流信号由电流信号采集器5采集，然后由电流至电压信号转换器6转换回电压信号，模数转换器7将与负载力成正比的电压信号转换为数值信号，控制器8通过该数值信号得到感应输电线路连接金具与绝缘子之间的拉力值。同时，温度传感器10实时感应拉力传感器测力块1的温度，并将温度值反馈给控制器8，当温度低于零度时，控制器8控制发热膜9发热融化U型电阻应变片3上的覆冰，同时，当温度传感器10感应到发热膜9温度高于阈值时，控制器8关闭发热膜9，防止加热过程温度过高对拉力传感器产生破坏。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有加热除冰功能的覆冰监测拉力传感器，它包括拉力传感器测力块（1），拉力传感器测力块（1）上开设有U型测力开口（2），U型测力开口（2）内壁上铺设有U型电阻应变片（3），其特征在于：U型电阻应变片（3）上铺设有发热膜（9）。

【技术特征摘要】
1.一种具有加热除冰功能的覆冰监测拉力传感器，它包括拉力传感器测力块（1），拉力传感器测力块（1）上开设有U型测力开口（2），U型测力开口（2）内壁上铺设有U型电阻应变片（3），其特征在于：U型电阻应变片（3）上铺设有发热膜（9）。2.根据权利要求1所述的一种具有加热除冰功能的覆冰监测拉力传感器，其特征在于：所述发热膜（9）上设有温度传感器，温度传感器（10）的信号输出端连接控制器（8）的温度信号输入端连接。3.根据权利要求1所述的一种具有加热除冰功能的覆冰监测拉力传感器，其特征在于：发热膜（9）的控制信号输入端与控制器（8）的发热膜控制信号输出端连接。4.根据权利要求1所述的一种具有加热除冰功能的覆冰监测拉力传感器，其特征在于：拉力传感器测力块（1）上开设有上下两个相互平行的U型测力开口（2），上下两个相互平行的U型...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓红，毛先胤，赵超，穆青青，张迅，许逵，班国邦，牛唯，李启春，梁轶峰，刘晓波，潘哲哲，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：新型
国别省市：贵州,52