一种变压器油浊度和色度检测一体化传感器制造技术

本发明专利技术提供一种变压器油浊度和色度检测一体化传感器，包括外壳、白色LED发光源、透镜组、半透镜、光圈、光源监测光电传感器、光源驱动电路、样本检测池、颜色传感器、前向滤光片、前向散射光电传感器、垂直滤光片、垂直散射光电传感器、采集与控制单元和引线，光源监测光电传感器用于监测白色LED发光源的发光强度，光线依次通过透镜组、半透镜、光圈，然后进入样本检测池中的变压器油样本，由颜色传感器检测颜色信号，经过采集与控制单元得到色度信号；同时在与发射光源成90度的方向，变压器油中微粒产生的散射信号经滤光片后进入散射光电传感器，散射光电传感器的信号强弱代表了变压器油中微粒的多少，经采集与控制单元得到浊度值。

An integrated sensor for detecting turbidity and chroma of transformer oil

【技术实现步骤摘要】
一种变压器油浊度和色度检测一体化传感器
本专利技术涉及变压器油浊度和色度检测
，具体涉及一种变压器油浊度和色度检测一体化传感器。
技术介绍
变压器油是变压器重要的组成部分，具有绝缘、散热和消弧作用。清洁的变压器油是清洁而透明的液体但是在变压器长时间运行过程中，在温度、电场、氧气以及水分等多种因素的作用下，发生氧化、裂解、碳化反应，会产生某些氧化物及其缩合物，会产生一些微粒和沉淀物，也会造成颜色的变化，尤其是在受到污染时，微粒的产生和颜色的变化会加剧。这种变质的变压器油会造成变压器的运行风险，如不能及时发现会发生重大安全事故。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种变压器油浊度和色度检测一体化传感器，同时检测变压器油的浊度和色度，为变压器的安全运行提供保障。本专利技术提供了如下的技术方案：一种变压器油浊度和色度检测一体化传感器，包括外壳以及设于所述外壳内的白色LED发光源、透镜组、半透镜、光圈、光源监测光电传感器、光源驱动电路、样本检测池、颜色传感器、前向滤光片、前向散射光电传感器、垂直滤光片、垂直散射光电传感器、采集与控制单元和引线，所述采集与控制单元分别与所述光源驱动电路、所述引线、所述光源监测光电传感器、所述垂直散射光电传感器、所述前向散射光电传感器以及所述颜色传感器连接，所述光源驱动电路与所述白色LED发光源连接；所述白色LED发光源、所述透镜组、所述光圈以及所述颜色传感器依次设于所述外壳中，所述透镜组、所述光圈以及所述颜色传感器均设于所述白色LED发光源的光源中心线上且与所述中心线垂直，所述半透镜设于所述白色LED发光源以及所述光圈之间，所述半透镜的中心设于所述白色LED发光源的光源中心线上，所述半透镜的顶部延长线与所述透镜组的顶部之间呈45°，与所述光源中心线垂直的所述半透镜的正下方设有所述光源监测光电传感器；所述样本检测池设于所述光圈以及所述颜色传感器之间，所述样本检测池与所述光源中心线相对的两端设有两个通孔，两个所述通孔分别与所述光圈以及所述颜色传感器的中心相对；所述垂直滤光片和所述垂直散射光电传感器均设于所述样本检测池的正下方，所述垂直滤光镜设于所述样本检测池以及所述垂直散射光电传感器之间；所述前向散射光传感器设于所述颜色传感器以及所述垂直散射光电传感器之间，所述前向散射光传感器与所述样本检测池之间的连线与靠近所述颜色传感器的所述光源中心线之间的夹角为15-45°，所述前向散射光电传感器与所述样本检测池的连线上还设有所述前向滤光片，所述样本检测池的侧面设有分别与所述前向滤光片以及所述垂直滤光片相对的穿孔。优选的，所述采集与控制单元包括主控芯片、通讯芯片、第一运放、第二运放、第三运放、第四运放、第五运放以及第六运放，所述第一运放、所述第二运放、所述第三运放、所述第四运放、所述第五运放以及所述第六运放的输入端和输出端之间分别设有第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第六电阻。优选的，所述主控芯片内集成有ADC模块、DAC模块、I2C模块以及UART模块。优选的，所述光源监测光电传感器与所述主控芯片连接，所述DAC模块与所述光源驱动电路连接。优选的，所述光源监测光电传感器与所述第一运放的输入端连接，所述第一运放的输出端与所述第二运放的输入端连接，所述第二运放的输出端与所述主控芯片的所述ADC模块连接。优选的，所述垂直散射光电传感器与所述第三运放的输入端连接，所述第三运放的输出端与所述第四运放的输入端连接，所述第四运放的输出端与所述主控芯片的所述ADC模块连接。优选的，所述前向散射光电传感器与所述第五运放的输入端连接，所述第五运放的输出端与所述第六运放的输入端连接，所述第六运放的输出端与所述主控芯片的所述ADC模块连接。优选的，所述颜色传感器内设有红色颜色感应器、绿色颜色感应器以及蓝色颜色感应器，所述颜色传感器与所述主控芯片的所述I2C模块连接。优选的，所述通讯芯片分别与所述主控芯片的所述UART模块以及所述引线连接。优选的，所述检测池为圆柱形检测池。本专利技术的有益效果是：本专利技术的传感器设备设于外壳中，为密封设备，可以直接浸泡在变压器油中进行测量；光源监测光电传感器用于监测白色LED发光源发光强度，光线依次通过透镜组、半透镜、光圈后进入样本检测池中的变压器油样本，由颜色传感器检测红绿蓝三种颜色信号，经过采集与控制单元得到色度信号；同时在与发射光源成90度的方向，变压器油中微粒产生的散射信号经滤光片后进入散射光电传感器，散射光电传感器的信号强弱代表了变压器油中微粒的多少，散射光强信号经采集与控制单元得到浊度值，为变压器的安全运行提供保障。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术结构示意图；图2是本专利技术采集与控制单元结构示意图；图中标记为：1.白色LED发光源；2.透镜组；3.半透镜；4.光圈；5.光源监测光电传感器；6.光源驱动电路；7.样本检测池；8.变压器油；9.颜色传感器；10.前向滤光片；11.前向散射光电传感器；12.垂直滤光片；13.垂直散射光电传感器；14.采集与控制单元；14-1.主控芯片；14-2.通讯芯片；14-3.第一运放；14-4.第二运放；14-5.第五运放；14-6.第六运放；14-7.第三运放；14-8.第四运放；14-9.第一电阻；14-10.第五电阻；14-11.第三电阻；14-12.第二电阻；14-13.第六电阻；14-14.第四电阻；14-15调节电压；15.引线；16.外壳。具体实施方式如图1-图2所示，一种变压器油浊度和色度检测一体化传感器，包括外壳16以及设于外壳16内的白色LED发光源1、透镜组2、半透镜3、光圈4、光源监测光电传感器5、光源驱动电路6、样本检测池7、颜色传感器9、前向滤光片10、前向散射光电传感器11、垂直滤光片12、垂直散射光电传感器13、采集与控制单元14和引线15，为密封设备，可以直接浸泡在变压器油8中进行测量；采集与控制单元14分别与光源驱动电路6、引线15、光源监测光电传感器5、垂直散射光电传感器13、前向散射光电传感器11以及颜色传感器9连接；光源驱动电路6采用恒流驱动，光源驱动电路6与白色LED发光源1连接；白色LED发光源1、透镜组2、光圈4以及颜色传感器9依次设于外壳16中，透镜组2、光圈4以及颜色传感器9均设于白色LED发光源1的光源中心线上且与中心线垂直，半透镜3设于白色LED发光源1以及光圈4之间，半透镜3的中心设于白色LED发光源1的光源中心线上，半透镜3的顶部延长线与透镜组2的顶部之间呈45°，与光源中心线垂直的半透镜3的正下方设有光源监测光电传感器5；样本检测池7设于光圈4以及颜色传感器9之间，检测池为圆柱形检测池，因使用时传感器是浸没在变压器油8中的，因此变压器油8在样本检测池7中自由流动，样本检测池7与光源中心线相对的两端设有两个通孔，两个通孔分别与光圈4以及颜色传感器9的中心相对；垂直滤光片12和垂直散射光电传感器13均设于样本检测池7的正下方，垂直滤光镜设于样本检测池7以及垂直散射光电传感器13之间；前向散射光传感器设于颜色传感器9以及垂直散射光电传感器13之间，前向散射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压器油浊度和色度检测一体化传感器，其特征在于，包括外壳以及设于所述外壳内的白色LED发光源、透镜组、半透镜、光圈、光源监测光电传感器、光源驱动电路、样本检测池、颜色传感器、前向滤光片、前向散射光电传感器、垂直滤光片、垂直散射光电传感器、采集与控制单元和引线，所述采集与控制单元分别与所述光源驱动电路、所述引线、所述光源监测光电传感器、所述垂直散射光电传感器、所述前向散射光电传感器以及所述颜色传感器连接，所述光源驱动电路与所述白色LED发光源连接；所述白色LED发光源、所述透镜组、所述光圈以及所述颜色传感器依次设于所述外壳中，所述透镜组、所述光圈以及所述颜色传感器均设于所述白色LED发光源的光源中心线上且与所述中心线垂直，所述半透镜设于所述白色LED发光源以及所述光圈之间，所述半透镜的中心设于所述白色LED发光源的光源中心线上，所述半透镜的顶部延长线与所述透镜组的顶部之间呈45°，与所述光源中心线垂直的所述半透镜的正下方设有所述光源监测光电传感器；所述样本检测池设于所述光圈以及所述颜色传感器之间，所述样本检测池与所述光源中心线相对的两端设有两个通孔，两个所述通孔分别与所述光圈以及所述颜色传感器的中心相对；所述垂直滤光片和所述垂直散射光电传感器均设于所述样本检测池的正下方，所述垂直滤光镜设于所述样本检测池以及所述垂直散射光电传感器之间；所述前向散射光传感器设于所述颜色传感器以及所述垂直散射光电传感器之间，所述前向散射光传感器与所述样本检测池之间的连线与靠近所述颜色传感器的所述光源中心线之间的夹角为15‑45°，所述前向散射光电传感器与所述样本检测池的连线上还设有所述前向滤光片，所述样本检测池的侧面设有分别与所述前向滤光片以及所述垂直滤光片相对的穿孔。...

【技术特征摘要】
1.一种变压器油浊度和色度检测一体化传感器，其特征在于，包括外壳以及设于所述外壳内的白色LED发光源、透镜组、半透镜、光圈、光源监测光电传感器、光源驱动电路、样本检测池、颜色传感器、前向滤光片、前向散射光电传感器、垂直滤光片、垂直散射光电传感器、采集与控制单元和引线，所述采集与控制单元分别与所述光源驱动电路、所述引线、所述光源监测光电传感器、所述垂直散射光电传感器、所述前向散射光电传感器以及所述颜色传感器连接，所述光源驱动电路与所述白色LED发光源连接；所述白色LED发光源、所述透镜组、所述光圈以及所述颜色传感器依次设于所述外壳中，所述透镜组、所述光圈以及所述颜色传感器均设于所述白色LED发光源的光源中心线上且与所述中心线垂直，所述半透镜设于所述白色LED发光源以及所述光圈之间，所述半透镜的中心设于所述白色LED发光源的光源中心线上，所述半透镜的顶部延长线与所述透镜组的顶部之间呈45°，与所述光源中心线垂直的所述半透镜的正下方设有所述光源监测光电传感器；所述样本检测池设于所述光圈以及所述颜色传感器之间，所述样本检测池与所述光源中心线相对的两端设有两个通孔，两个所述通孔分别与所述光圈以及所述颜色传感器的中心相对；所述垂直滤光片和所述垂直散射光电传感器均设于所述样本检测池的正下方，所述垂直滤光镜设于所述样本检测池以及所述垂直散射光电传感器之间；所述前向散射光传感器设于所述颜色传感器以及所述垂直散射光电传感器之间，所述前向散射光传感器与所述样本检测池之间的连线与靠近所述颜色传感器的所述光源中心线之间的夹角为15-45°，所述前向散射光电传感器与所述样本检测池的连线上还设有所述前向滤光片，所述样本检测池的侧面设有分别与所述前向滤光片以及所述垂直滤光片相对的穿孔。2.根据权利要求1所述的一种变压器油浊度和色度检测一体化传感器，其特征在于，所述采集与控制单元包括主控芯片、通讯芯片、第一运放、第二运放、第三运放、第四运放...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩毓旺，
申请(专利权)人：南京无书化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32