一種霧水電導率檢測裝置及使用方法與流程
2023-12-02 05:22:31 1
本發明涉及電導率檢測技術領域，尤其涉及一種用於絕緣子運行環境中霧水電導率檢測裝置及使用方法。
背景技術：
架空輸電線路構成了一個遍布全國的輸電網絡，其中，在高溼地區運行的輸電線路長期處於大霧環境中，導致輸電線路上的絕緣子表面容易吸收空氣中的霧氣形成凝結水。由於高溼地區所處環境一般遠離工業區，且降水頻繁，所以絕緣子表面的灰塵較少，因此絕緣子表面凝結水的電導率與環境中的霧氣冷凝後的電導率基本相同。當絕緣子表面的凝結水形成連續的水膜時，絕緣子表面的電導率下降，從而使絕緣子表面洩漏的電流量增加，同時，絕緣子表面形成的連續水膜與絕緣子的鐵帽和鋼腳連接，進而導致絕緣子的金屬附件易產生電解腐蝕現象。
在實驗室中，模擬直流輸電線路上絕緣子的金屬附件(如鐵帽、鋼腳等)的電解腐蝕過程通常採用鹽霧法。鹽霧法能夠加速模擬電解腐蝕過程，在較短的時間內獲得腐蝕結果。但是，實驗中營造的鹽霧環境與輸電線路現場的環境不相同，腐蝕過程無法完全呈現出來。為了模擬與輸電線路上的絕緣子腐蝕情況相似的腐蝕過程，可在鹽霧法的實驗過程中施加與輸電線路現場大氣環境相同的霧氣，或者用與絕緣子表面凝結水電導率相同的溶液產生霧氣，但是，如果使用與絕緣子表面凝結水電導率相同的溶液產生霧氣的方法時，首先要獲取輸電線路絕緣子表面凝結水的電導率。現有技術中，測量絕緣子表面凝結水的電導率的傳統方法是將絕緣子表面的鹽灰收集再溶於去離子水後，用電導率測量儀對溶液進行測量。
但是，在收集絕緣子表面的鹽灰時，需要將線路斷電後，才能對絕緣子進行取樣擦拭以收集鹽灰，導致操作過程複雜且便捷性差。
技術實現要素：
本發明提供了一種霧水電導率檢測裝置及使用方法，以解決現有技術中測量架空輸電線路上的絕緣子表面凝結水的電導率不便捷的問題。
第一方面，本發明提供了一種霧水電導率檢測裝置，該裝置包括：
霧氣收集器1、抽氣機2、冷凝器3、液體收集器4、過濾導管5、電導率測量探頭6、水量測量探頭7、處理器8和顯示面板，其中，
所述霧氣收集器1包括多個霧氣吸收導管101和一個收集導管102，所述霧氣吸收導管101設置在所述收集導管102的頂端，所述霧氣吸收導管101的一端設置有進氣口1011，另一端與所述收集導管102相連通；
所述收集導管102上設置有出水口1021和抽氣口1022，所述出水口1021設置於所述收集導管102的底端，所述抽氣口1022設置於所述收集導管102的側壁上，所述抽氣口1022通過第一導管9與所述抽氣機2相連通；
所述冷凝器3的器壁為隔熱結構，所述霧氣收集器1設置於所述冷凝器3中，所述冷凝器3的器壁上設置與所述進氣口1011、出水口1021和抽氣口1022對應的開口；
所述液體收集器4設置有液體導入口、液體導出口和探頭入口，其中，所述液體導入口通過所述過濾導管5與所述出水口1021相連通，所述液體導出口設置有液體導出閥門10；
所述電導率測量探頭6和水量測量探頭7通過所述探頭入口設置於所述液體收集器4中，並與所述處理器8電連接；
所述處理器8與所述顯示面板電連接；
所述過濾導管5內部設置有濾芯。
優選地，所述裝置還包括清洗瓶11、抽水機12和分流器13，且所述霧氣吸收導管101靠近所述進氣口1011的一端還設置有進水口1012，其中，
所述清洗瓶11通過第二導管14與所述抽水機12的抽水口相連通；
所述抽水機12的送水口通過第三導管15與所述分流器13的進水口相連通；
所述分流器13的分流口與所述進水口1012的數量相同，所述分流口與所述進水口1012相連通。
優選地，所述收集導管102設置為漏鬥形收集導管，所述漏鬥形收集導管的底端設置為出水口。
優選地，所述過濾導管5與所述出水口1021和液體導入口設置為可拆卸式連通。
優選地，所述出水口1021和液體導入口分別設置過濾閥門。
優選地，所述裝置還包括控制面板，所述控制面板分別與所述抽氣機2、處理器8和抽水機12電連接。
第二方面，本發明還提供了一種霧水電導率檢測裝置的使用方法，應用於第一方面所述的裝置，該方法包括：
啟動抽氣機2使霧氣收集器1內形成負壓，經霧氣吸收導管101收集霧氣；
冷凝器3將所述霧氣冷凝成霧水，所述霧水在重力作用下流向收集導管102的出水口1021；
收集導管102收集所述霧水並進一步冷凝後將所述霧水通過出水口1021引入過濾導管5；
過濾導管5對所述霧水進行過濾後使所述霧水流入液體收集器4；
電導率測量探頭6和水量測量探頭7對所述霧水的電導率和霧氣的含水量進行測量，生成數位訊號並將所述數位訊號傳輸給處理器8；
處理器8對所述數位訊號進行處理後，生成電導率測量結果信息和含水量測量結果信息並將所述信息傳輸給顯示面板；
打開液體導出閥門10將所述測量完成後的霧水排出。
優選地，在收集所述霧氣之前，所述方法還包括：
啟動抽水機12將清洗瓶11內的清洗液抽出，以及將所述清洗液輸送給分流器13；
分流器13將所述清洗液分流並輸送給各個霧氣吸收導管101以及收集導管102、過濾導管5和液體收集器4進行清洗，清洗完成後經液體導出口排出；
關閉液體導出閥門10，再次啟動抽水機12，且在液體收集器4中收集二次清洗液；
電導率測量探頭6對所述二次清洗液的電導率進行測量，生成數位訊號並將所述數位訊號傳輸給處理器8；
處理器8對所述數位訊號進行處理後，生成電導率測量結果信息並將所述信息傳輸給顯示面板；
若所述二次清洗液的電導率大於標準值，則打開液體導出閥門10將所述二次清洗液排出後，重新清洗並收集清洗液，檢測清洗液的電導率，直至清洗液的電導率小於或等於標準值。
本發明提供的霧水電導率檢測裝置中，抽氣機抽取霧氣收集器中的空氣，使霧氣收集器中形成負壓，同時霧氣收集器中的多個霧氣吸收導管與高溼地區環境中的霧氣充分接觸，並在抽氣機的作用下將高溼地區環境中的霧氣抽入霧氣收集器中。在冷凝器的作用下，霧氣冷凝成霧水，霧水經過濾導管將空氣中的雜質過濾後使霧水流入液體收集器中，液體收集器中的電導率測量探頭和水量測量探頭與霧水接觸，對霧水的電導率和水位進行測量，並經處理器將測量結果處理後在顯示面板上將測量結果顯示出來。本發明能夠在處於高溼地區的架空輸電線路現場快速地對絕緣子運行環境中的霧水電導率進行測量和計算，操作簡單，測量便捷，並且能夠為在實驗室中模擬處於高溼地區的輸電線路中的絕緣子的受潮情況提供數據依據。
應當理解的是，以上的一般描述和後文的細節描述僅是示例性和解釋性的，並不能限制本公開。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對於本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例提供的一種霧水電導率檢測裝置的結構示意圖；
圖2為本發明實施例提供的霧氣收集器的結構示意圖；
圖3為本發明實施例提供的顯示面板示意圖；
圖4為本發明實施例提供的一種霧水電導率檢測裝置的使用方法的測量流程圖；
圖5為本發明實施例提供的一種霧水電導率檢測裝置的使用方法的清洗流程圖。
圖1至圖3中，符號表示：
1-霧氣收集器，2-抽氣機，3-冷凝器，4-液體收集器，5-過濾導管，6-電導率測量探頭，7-水量測量探頭，8-處理器，9-第一導管，10-液體導出閥門，11-清洗瓶，12-抽水機，13-分流器，14-第二導管，15-第三導管，16-過濾閥門，17-排氣口，101-霧氣吸收導管，102-收集導管，1011-進氣口，1012-進水口，1021-出水口，1022-抽氣口。
具體實施方式
如圖1所示，為本發明實施例提供的一種霧水電導率檢測裝置的結構示意圖，該裝置包括：霧氣收集器1、抽氣機2、冷凝器3、液體收集器4、過濾導管5、電導率測量探頭6、水量測量探頭7和處理器8。
具體實施過程中，
如圖2所示，為本發明實施例提供的霧氣收集器的結構示意圖，霧氣收集器1包括霧氣吸收導管101和收集導管102，霧氣吸收導管101的內壁與環境中的霧氣直接接觸，為了增大與霧氣的接觸面積，增加霧氣的收集量，在霧氣收集器1中設置了5個細小的霧氣吸收導管101，且各個霧氣吸收導管101的一端設置有霧氣的進氣口1011，各個霧氣吸收導管101之間平行排列，各個霧氣吸收導管101的另一端均與收集導管102的頂端相連通，收集導管102的底端設置有出水口1021，在收集導管102的側壁上還設置有抽氣口1022，抽氣口1022通過第一導管9與抽氣機2相連通，用於將霧氣吸收導管101和收集導管102中的空氣抽出，並經排氣口17排出，使得霧氣收集器1中形成負壓，促使環境中的霧氣通過霧氣吸收導管101快速地經進氣口1011進入到霧氣吸收導管101中。
收集導管102設置為漏鬥形，且出水口1021設置在漏鬥形收集導管102的底端，便於在重力的作用下將霧水快速收集，並經出水口1021輸送到過濾導管5中。
此外，在霧氣濃度稍低的環境中應用本裝置時，還可將霧氣吸收導管101設置為6個、7個甚至更多，以進一步增大與霧氣的接觸面積。
霧氣收集器1設置於冷凝器3中，在冷凝器3的器壁上設置對應霧氣收集器1中霧氣吸收導管101上的進氣口1011和收集導管102上的出水口1021以及抽氣口1022對應的開口，便於進氣口1011經開口與大氣相連通，出水口1021經開口連通過濾導管5的一端，以及抽氣口1022經開口連通第一導管9。
在霧氣收集器1和冷凝器3之間填充吸熱物質(如冰塊)，吸熱物質均勻地包覆在各個霧氣吸收導管101和收集導管102的外周，用於將霧氣吸收導管101和收集導管102冷卻，從而進一步將收集的霧氣冷凝成霧水，為了保證吸熱物質可長期使用，冷凝器3的器壁設置為隔熱結構，以減少吸熱物質吸熱能力的損耗。
液體收集器4用於將冷凝後的霧水進行存儲，在液體收集器4內還豎直設置有電導率測量探頭6和水量測量探頭7，液體收集器4設置有液體導入口、液體導出口和探頭入口，液體導入口與過濾導管5的另一端相連通，液體導出口用於將測量後的霧水排出，電導率測量探頭6和水量測量探頭7經探頭入口伸入液體收集器4中，在測量時，電導率測量探頭6和水量測量探頭7沒入液體收集器4中的霧水中。
過濾導管5內部設置有濾芯，用於除去霧水中的固體雜質，過濾導管5與收集導管102的出水口1021和液體收集器4的液體導入口設置為可拆卸式連通，便於每次測量後對過濾導管5進行更換，同時，在過濾導管5與出水口1021和液體導入口分別設置有過濾閥門16。
電導率測量探頭6用於對霧水的電導率進行測量，水量測量探頭7用於對霧水的水位進行測量進而反應出霧氣的含水量，電導率測量探頭6和水量測量探頭7分別與處理器8電連接，在測量霧水的電導率和水位時，電導率測量探頭6和水量測量探頭7生成數位訊號並將數位訊號傳輸給處理器8，處理器對數位訊號進行計算進而得出霧水的電導率和霧氣的含水量。
此外，為了便於保證每次測量結果的準確性，除了每次測量後對過濾導管5進行更換外，還在更換過濾導管5更換之前對霧氣收集器1和液體收集器4進行清洗，因此，在裝置中設置清洗瓶11、抽水機12和分流器13，同時，為了保證清洗過程能夠將霧氣收集器1和液體收集器4內部清洗徹底，在霧氣收集器1中的各個霧氣吸收導管101上靠近進氣口的一端設置進水口1012。
清洗瓶11通過第二導管14與抽水機12的抽水口相連通，清洗瓶11內裝有清洗液，清洗液採用去離子水，以確保清洗後無雜質離子殘留，抽水機12的送水口通過第三導管15與分流器13相連通，分流器13設置有與進水口1012數量相同的分流口，各個分流口與進水口1012相連通。
為了便於即時查看霧氣的電導率和含水量，如圖3所示，為本發明實施例提供的顯示面板示意圖，其中，裝置頂端的開口為進氣口1011，底端的開口分別為排氣口17和液體導出口，顯示面板與處理器8電連接，此外，還包括控制面板，控制面板分別與處理器8、抽氣機2和抽水機12電連接，控制面板上設置有電源按鈕、清洗按鈕、測量按鈕和標定按鈕，其中，清洗按鈕、測量按鈕和標定按鈕分別對應裝置的清洗功能、霧氣收集功能和霧水測量功能。
本發明實施例提供的裝置中，抽氣機2使霧氣收集器1中形成負壓，使得霧氣收集器1中的多個霧氣吸收導管101與高溼地區環境中的霧氣充分接觸，在冷凝器3的作用下，霧氣冷凝成霧水，霧水經過濾導管5將空氣中的雜質過濾後使霧水流入液體收集器4中，液體收集器4中的電導率測量探頭6和水量測量探頭7對霧水的電導率和水位進行測量，並經處理器8將測量結果處理後在顯示面板上將測量結果顯示出來，此外，設置了控制面板，進一步提升了裝置在操作時的便捷性，本裝置能夠在處於高溼地區的架空輸電線路現場快速地對絕緣子運行環境中的霧水電導率以及霧氣的含水量進行測量和計算，操作簡單，測量便捷，並且能夠為在實驗室中模擬處於高溼地區的輸電線路中的絕緣子的受潮情況提供數據依據。
與本發明一種霧水電導率檢測裝置的實施例相對應，本發明還提供了該霧水電導率檢測裝置的使用方法。
如圖4所述，為本發明實施例提供的一種霧水電導率檢測裝置的使用方法的測量流程圖，與圖3的裝置外觀相對應，首次對霧氣進行測量時，
步驟S101中，打開過濾導管5兩端的過濾閥門16，關閉液體收集器4底部的液體導出閥門10，按下「電源」按鈕，然後按下「測量」鍵啟動抽氣機2將霧氣收集器1中霧氣吸收導管101和收集導管102中的空氣抽出，使霧氣收集器1內形成負壓，環境中的霧氣在大氣壓的作用下，經霧氣吸收導管101的進氣口1011進入霧氣吸收導管101中。
步驟S102中，霧氣進入霧氣吸收導管101後，冷凝器3中的吸熱物質將霧氣的熱量吸收，使霧氣冷凝成霧水附著在霧氣吸收導管101的內壁上，霧水在重力作用下流向收集導管102的出水口1021。
步驟S103中，收集導管102將霧氣和霧水的混合物完全冷凝成霧水後，將分散的霧水液滴聚集成霧水水流，使霧水水流經出水口1021流向過濾導管5。
步驟S104中，過濾導管5對霧水進行過濾，除去霧水中可能影響測量結果的雜質，然後使霧水流入液體收集器4。
步驟S105中，液體收集器4內的電導率測量探頭6和水量測量探頭7分別對霧水的電導率和含水量進行測量，通過對霧水電導率的測量進而估算出絕緣子表面凝結水的電導率，含水量的測量是通過測量霧水的水位進而估算出霧氣的含水量。電導率測量探頭6和水量測量探頭7在對霧水進行測量的同時，生成數位訊號，並將數位訊號傳輸給處理器8。
步驟S106中，按下「標定」鍵，處理器8接收數位訊號並進行計算處理，並得出霧水電導率和霧氣含水量的測量結果信息，然後將測量結果信息傳輸給顯示面板，通過顯示面板展示給使用者。
步驟S107中，測量完成後，打開液體收集器4底部的液體導出閥門10將測量完成後的霧水排出，便於進行下次測量。
此外，為了保證每次測量準確性，在進行測量步驟之前，對本裝置進行清洗，如圖5所示，為本發明實施例提供的一種霧水電導率檢測裝置的使用方法的清洗流程圖，其中，
步驟S001中，打開過濾導管5兩端的過濾閥門16並打開液體收集器4底部的液體導出閥門10，按下「電源」按鈕，然後按下「清洗」鍵啟動抽水機12，清洗瓶11內的清洗液在抽水機12的作用下，將清洗液經第二導管14抽出，並經第三導管15輸送至分流器13。
步驟S002中，分流器13對清洗液進行分流，並將清洗液輸送到各個霧氣吸收導管101、收集導管102、過濾導管5和液體收集器4中，自頂端至底端對霧氣收集器1、過濾導管5和液體收集器4進行衝洗，然後經液體導出口排出。
步驟S003中，在對液體收集器1、過濾導管5和液體收集器4進行衝洗後，關閉液體收集器1底部液體導出口上的液體導出閥門10，再次啟動抽水機12，對裝置進行二次清洗，並且在液體收集器1中收集少量二次清洗液。
步驟S004中，液體收集器4中的電導率測量探頭6對二次清洗液的電導率進行測量，生成數位訊號並將數位訊號傳輸給處理器8。
步驟S005中，按下「標定」鍵，處理器8接收數位訊號並對數位訊號進行計算處理生成清洗液的電導率測量結果信息，然後將測量結果信息傳輸給顯示面板，顯示面板將測量結果信息展示給使用者。
步驟S006中，將二次清洗液的電導率值與標準值進行比較，如果清洗液的電導率值大於標準值，則打開液體收集器4底部的液體導出閥門10將二次清洗液排出後，再次對裝置進行清洗，直至清洗液的電導率值小於或等於標準值，確保裝置內的清潔度。
需要說明的是，在本文中，諸如「第一」和「第二」等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
以上所述僅是本發明的具體實施方式，使本領域技術人員能夠理解或實現本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。