一种气体放电管寿命检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种气体放电管寿命检测装置，包括：光采集电路、控制电路；光采集电路与控制电路连接；光采集电路，用于采集气体放电管受到雷击时发出的光强信号，并转换为控制电路可采集的电信号；控制电路，用于对所述光采集电路产生的电信号进行处理，进而获得所述气体放电管的雷击次数以及雷击电流数值。本发明专利技术使用气体放电管在经过雷电流时会产生弧光/辉光的特性，通过光敏二极管采集气体放电管受雷击时的光强，统计放电管受雷击的次数，雷击的电流大小等信息，间接判定气体放电管的寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种气体放电管寿命检测装置及方法
本专利技术涉及防雷
，具体涉及一种气体放电管寿命检测装置及方法。
技术介绍
在防雷行业，常用的防雷元件，是压敏电阻及气体放电管，对于压敏电阻，属于限压型器件，由于其经过雷电流时，自身会发热，可以通过自身温度的变化，判定是否有雷电流的流过，进而判定其寿命，或者热脱扣装置进行指示。但对于气体放电管，由于是开关型器件，只有断开、导通两种状态，且流过雷电流时，发热量很低，因此想通过类似于压敏电阻发热方式进行检测，基本不可行。而信号类的防雷产品，气体放电管却最为常用，因此检测气体放电管是否失效显得尤为重要。气体放电管内部充满了电气性能稳定的惰性气体，并联接在需要保护的电路中。当放电管两端施加一定的电压时，放电管内部的惰性气体受电场影响开始游离，当电压超过气体的绝缘强度时，放电管极间间隙被放电击穿，放电管由原来的开路状态变为短路状态，从而对大电流进行泄放以及电压进行限制，进而保护后端设备。基于气体放电管的电气特性，在现有的技术，对气体放电管的性能检测基本采用防雷元件测试仪，但防雷元件测试仪受限于体积以及成本的原因，其无法实现气体放电管在实际应用回路中的实时检测，即在路实时监测。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种气体放电管寿命检测装置及方法。本专利技术的技术方案如下：一种气体放电管寿命检测装置，包括：光采集电路、控制电路；光采集电路与控制电路连接；其中：光采集电路，用于采集气体放电管受到雷击时发出的光强信号，并将其转换为控制电路可采集的电信号；控制电路，用于对所述光采集电路产生的电信号进行处理，进而获得所述气体放电管的雷击次数以及雷击电流数值。可选地，所述光采集电路包括：光敏二极管D1，第一电阻R1、第二电阻R2、三极管Q1、第三电阻R3；其中：D1的阳极分别连接R2的第一端、Q1的基极；D1的阴极分别连接R1的第二端、控制电路；Q1的集电极连接R3的第二端、控制电路；Q1的发射极接地；R1的第一端连接第一电源；R2的第二端接地；R3的第一端连接第二电源。可选地，所述控制电路包括：信号放大子电路、单片机；其中：光敏二极管Dl的阴极连接所述信号放大子电路；所述信号放大子电路与单片机的AD口连接；所述三极管Ql的集电极与单片机的I/O口连接；信号放大子电路获得光敏二极管D1的电压模拟信号并对其进行放大后，供单片机进行AD采集；单片机通过I/O口的信号输入，计算气体放电管的雷击次数；单片机通过AD口的信号输入，采集气体放电管在受雷电冲击时的电压数值变化，进而判定雷击电流大小；且单片机通过统计所述气体放电管受雷电冲击的次数及流过的雷击电流大小，判定气体放电管的劣化程度。可选地，所述信号放大子电路进一步包括：第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一运算放大器AMP1、第二运算放大器AMP2；其中：R4的第一端连接R1的第二端；R4的第二端分别连接AMPl的负输入端、R6的第一端；R5的第一端连接AMP1的正输入端，R5的第二端接地；R6的第二端分别连接AMP1的输出端、AMP2的负输入端；AMP2的正输入端分别连接AMP2的输出端、R7的第一端；R7的第二端分别连接单片机的AD口、R8的第一端；R8的第二端接地。可选地，所述装置还包括：显示单元，其与所述控制电路连接；显示单元用于显示雷击的次数、雷击时间、雷击电流数值、气体放电管的劣化程度。可选地，所述显示单元包括：PC机；所述单片机与PC机连接。一种气体放电管寿命检测方法，应用于如前所述的装置，包括如下步骤：Sl：气体发电管受到雷电冲击；S2：D1导通，Ql导通；产生两路信号，分别至单片机的AD口、I/O口；S3：单片机通过I/O口输入计算雷击次数；S4：单片机通过AD口的信号输入，采集气体放电管在受雷电冲击时的电压数值变化，进而判定雷击电流大小；且单片机通过统计所述气体放电管受雷电冲击的次数及流过的雷击电流大小，判定气体放电管的劣化程度；S5：单片机将雷击次数、雷击电流、雷击时间、气体放电管的劣化程度的信息发送给PC机进行显示。可选地，在步骤S4之前，还包括如下步骤：预先获得气体放电管在受雷电冲击时的电压数值与雷击电流的数值之间的关系。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术使用气体放电管在经过雷电流时会产生弧光/辉光的特性，通过光敏二极管采集气体放电管受雷击时的光强，统计放电管受雷击的次数，雷击的电流大小等信息，间接判定气体放电管的寿命，从而实现气体放电管在实际应用回路中的实时检测；且本专利技术还具备检测精度高、结构简单、成本低、易实现的优点。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本专利技术具体实施例一种气体放电管寿命检测装置的结构示意图；图2是本专利技术具体实施例信号放大子电路的电路图；图3是本专利技术具体实施例显示单元的连接示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。参见图l-图3，本实施例公开了一种气体放电管寿命检测装置，包括：光采集电路、控制电路、显示单元；光采集电路、控制电路、显示单元依次连接；其中：光采集电路，用于采集气体放电管受到雷击时发出的光强信号，并将其转换为控制电路可采集的电信号；控制电路，用于对所述光采集电路产生的电信号进行处理，进而获得所述气体放电管的雷击次数以及雷击电流数值。显示单元，用于显示雷击的次数、雷击时间、雷击电流大小、气体放电管的劣化程度。需要说明的是：气体放电的其中一个重要的现象就是辉光/弧光放电，本实施例就是利用了气体放电管内部气体受雷电冲击时，击穿放电，引起辉光/弧光放电这一特点，通过采集辉光/弧光放电的光强(即光强信号)，判定雷击是否发生以及雷击电流的大小。气体放电管设置在被保护的电路两端X1、X2，形成放电管保护电路。其中，所述光采集电路包括：光敏二极管D1，第一电阻R1、第二电阻R2、三极管Q1、第三电阻R3；R1为限流电阻，R2为分压电阻，R3为上拉电阻。本实施例中，光敏二极管和气体放电管之间的距离为3mm。这里仅为举例，本专利技术不对所述距离做出限定。其中：D1的阳极分别连接R2的第一端、Q1的基极；D1的阴极分别连接R1的第二端、控制电路；Q1的集电极连接R3的第二端、控制电路；Q1的发射极接地；R1的第一端连接第一电源；R2的第二端接地；R3的第一端连接第二电源。本实施例中，第一电源为5V，第二电源为3.3V。这里仅为举例，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体放电管寿命检测装置，其特征在于，包括：光采集电路、控制电路；光采集电路与控制电路连接；其中：/n光采集电路，用于采集气体放电管受到雷击时发出的光强信号，并将其转换为控制电路可采集的电信号；/n控制电路，用于对所述光采集电路产生的电信号进行处理，进而获得所述气体放电管的雷击次数以及雷击电流数值。/n

【技术特征摘要】
1.一种气体放电管寿命检测装置，其特征在于，包括：光采集电路、控制电路；光采集电路与控制电路连接；其中：
光采集电路，用于采集气体放电管受到雷击时发出的光强信号，并将其转换为控制电路可采集的电信号；
控制电路，用于对所述光采集电路产生的电信号进行处理，进而获得所述气体放电管的雷击次数以及雷击电流数值。


2.如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述光采集电路包括：光敏二极管Dl，第一电阻Rl、第二电阻R2、三极管Q1、第三电阻R3；其中：
D1的阳极分别连接R2的第一端、Q1的基极；D1的阴极分别连接R1的第二端、控制电路；Q1的集电极连接R3的第二端、控制电路；Q1的发射极接地；R1的第一端连接第一电源；R2的第二端接地；R3的第一端连接第二电源。


3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制电路包括：信号放大子电路、单片机；其中：
光敏二极管D1的阴极连接所述信号放大子电路；所述信号放大子电路与单片机的AD口连接；所述三极管Q1的集电极与单片机的I/O口连接；
信号放大子电路获得光敏二极管D1的电压模拟信号并对其进行放大后，供单片机进行AD采集；
单片机通过I/O口的信号输入，计算气体放电管的雷击次数；单片机通过AD口的信号输入，采集气体放电管在受雷电冲击时的电压数值变化，进而判定雷击电流大小；且单片机通过统计所述气体放电管受雷电冲击的次数及流过的雷击电流大小，判定气体放电管的劣化程度。


4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述信号放大子电路进一步包括：
第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈润垣，魏天魁，
申请(专利权)人：上海雷迅防雷技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31