油滴計數器的製作方法

2024-03-29 22:14:05 1

本實用新型涉及油滴的計量領域，具體涉及一種油滴計數器。

背景技術：

滲油和漏油是變電站內變壓器等注油設備最常見的缺陷，只是程度上的差別，並無本質上的區分，都是注油或儲油變電設備發生機械問題，油從縫隙中滲出或漏出的缺陷，嚴重的滲油和漏油不但降低了變壓器等設備的使用壽命，影響系統的安全穩定運行，同時也對社會和用戶的經濟效益造成嚴重影響；針對滲油和漏油情況的判別和計量，現有技術採用人工計數的方法進行計量，一般由運維人員肉眼觀察計時，具體是通過現場或利用移動視頻終端在後臺對滲漏油點進行觀察，利用秒表計時，並長期監視，多次採集數據以觀察滲漏油缺陷發展趨勢，滲漏油情況，但是這種方法錯誤率較高，且影響巡視效率。

因此，針對滲、漏油缺陷定性過程中出現的計時誤差大、效率低等困難和現有技術的不足，特提出一種滿足高效率的可靠性、時效性、以及可控性的油滴計數器。

技術實現要素：

為解決上述問題，本實用新型提供了以下技術方案。

1、一種油滴計數器，其特徵在於，所述的油滴計數器包括：用於接收油滴的接油臺、重量傳感器、計時器、單片機、液晶顯示器、防風支架，所述接油臺設置在所述重量傳感器的承重臺上形成稱重單元，所述重量傳感器通過模數轉換器與所述單片機通訊連接用於將所述重量傳感器感受到的油滴重量信號傳送至所述單片機，所述重量傳感器還與所述計時 器通訊連接用於啟動所述計時器記錄油滴落下的時間，所述計時器與所述單片機通訊連接用於將油滴落下的時間傳送至所述單片機，所述單片機與所述液晶顯示器連接用於將油滴信息顯示在所述液晶顯示器上，所述防風支架包括可調節長度的支撐腿以及設置在支撐腿上端的用於承載稱重單元的雲臺，雲臺的周邊設置有可拆卸的多個高度可調的防風擋塊，防風擋塊在使用時可相互連接在稱重單元的外周形成防風擋板。

2、根據技術方案1的油滴計數器，其特徵在於，所述油滴信息包括：油滴重量、油滴落下的時間、油滴數量、累積油滴重量、平均間隔時間和平均油滴重量。

3、根據技術方案1的油滴計數器，其特徵在於，所述重量傳感器是電容式重量傳感器，選自LAK-1kg型號重量傳感器。

4、根據技術方案1的油滴計數器，其特徵在於，所述模數轉換器為HX711晶片或CS5555晶片。

5、根據技術方案1的油滴計數器，其特徵在於，所述單片機為STC15W408AS單片機或STC15W408AD單片機。

在一些實施方式中，所述油滴計數器包括：用於接收油滴的接油臺、重量傳感器、計時器、單片機、液晶顯示器，所述接油臺設置在所述重量傳感器的承重臺上，所述重量傳感器通過模數轉換器與所述單片機通訊連接用於將所述重量傳感器感受到的油滴重量信號傳送至所述單片機，所述重量傳感器還與所述計時器通訊連接用於啟動所述計時器記錄油滴落下的時間，所述計時器與所述單片機通訊連接用於將油滴落下的時間傳送至所述單片機，所述單片機與所述液晶顯示器連接用於將油滴信息顯示在所述液晶顯示器上。

所述接油臺可以是接油盤、接油杯等。所述接油臺的外部尺寸小於等於所述承重臺的尺寸。在一些情況下，將所述承重臺用作所述接油臺。

所述重量傳感器是電容式重量傳感器，電容式重量傳感器利用電容器振蕩電路的振蕩頻率f與極板間距d的正比例關係工作。電容式重量傳感器包括：承重臺、板簧和兩塊極板；兩塊極板中一塊固定不動，另一塊可移動。在承重臺加載被測物時，板簧撓曲，兩極板之間的距離發生變化，電路的振蕩頻率也隨之變化。測出頻率的變化即可求出承重臺上被測物的質量。電容式傳感器耗電量少，造價低，準確度為1/200～1/500。

重量傳感器在採用一定的防風措施後，可以在滿足精度要求的同時，排除幹擾，防止誤測數據，並且可以對單位時間內滲漏油總量有較為直觀的統計。經過調研後，採用國產的諾盛E-B-B-1.3系列的LAK-1kg型號重量傳感器。

控制單元主要用於對傳感器輸出的重量信號進行處理，可以有DSP數位訊號電路、單片機電路兩個備選方案。

為了準確的對傳感器輸出的重量信號進行實時檢測，能夠識別出每一滴油下落的時間，可以首先將重量模擬量轉換成單片機或DSP識別的數字量，這個過程需要用到AD轉換，轉換過程可以選用適合此方案的晶片。然後，將數字量送入單片機或DSP後，經過編程處理，將計時信息及油滴次數等數據顯示出來。對於AD晶片的選擇，與重量傳感器配合使用比較常見是HX系列(HX711)和CS系列(CS5555)晶片。優選轉換速率較快的CS5555型晶片。

單片機是關鍵部件，可選的單片機型號有：STC15W408AS和STC15W408AD單片機。通過比較，STC15W408AS單片機性能更好。

裝置電子電路的電源可選用鋰電池、鎳氫電池電源和開關電源供電三個方案。

顯示單元可以是數碼管顯示或液晶顯示。優選液晶LCD作為顯示模塊，並確定TM1722型單片機為其驅動單元晶片。

在一些情況下，所述油滴計數器包括託盤、設置於託盤下部的殼體，所述的殼體與託盤之間設有重量傳感器，所述的重量傳感器上端與託盤連接用於實時計量託盤內物體的質量，所述的重量傳感器下端與殼體上端連接，所述的重量傳感器還與控制單元電連接，並將檢測得到的電信號傳輸至控制單元，所述的控制單元與顯示單元電連接，將檢測所得的數據在顯示單元中顯示輸出；所述的顯示單元設置在所述殼體的前端面上，所述的殼體整體呈不規則矩形，所述殼體的前端面斜直向上與底面呈45度角；所述的殼體與託盤之間還設有觸發計時器，所述的觸發計時器與所述的重量傳感器電連接，檢測到第一滴油滴落時對油滴進行稱重同時觸發計時器開始計時，直到檢測到下一滴油滴計時結束獲取一次數據，所述的觸發計時器還與顯示單元電連接，將所得的數據在顯示單元中顯示輸出；所述的殼體內部還設有供電電源單元，所述的供電電源單元與所述的控制單元電連接。

所述的供電電源單元是由5節1.2V充電鎳氫電池串聯組成，輸出電壓均在5.96～6.02V，利用外接適配器進行充電。

所述的顯示單元所在的端面的右側設置有計數校準按鈕和置零按鈕，便於統計和計算測量數據。

在一些實施方式中所述的顯示單元所在的端面的右側設置有計數校準按鈕和置零按鈕，便於統計和計算測量數據。

在一些實施方式中所述的重量傳感器下端與殼體上端連接，所述的重量傳感器還與控制單元電連接，用於將檢測得到的電信號傳輸至控制單元進行數據統計。

在一些實施方式中所述的油滴計數器通過檢測到第一滴油滴落時對油滴進行稱重同時觸發計時器計時，直到檢測到下一滴油滴計時結束，來完成精準測量，如此重複多次，獲取一組數據，便可通過數據了解設備 滲油和漏油的具體情況。

在一些實施方式中所述的油滴計數器在使用同一個設備對其它設備進行測量時，先通過置零按鈕將數據歸零，然後通過計數校準按鈕對本實用新型進行校準。

本實用新型結構簡單、操作方便，無需留守現場，節省了勞動時間，提高了勞動效率，產生了無形的經濟效益，不僅能夠易於一個人操作使用，而且能夠使缺陷定性更加準確，通過準確記錄每滴時間，方便運維人員準確判斷缺陷性質與缺陷發展情況，幫助檢修部門合理安排檢修工作計劃，通用性強，研製的油滴計數器可適應現場環境，對各類滲漏油情況均可準確測量、記錄，使用方便，非常適合於推廣使用。

附圖說明

圖1為根據本實用新型油滴計數器的結構示意圖；

圖2為根據本實用新型油滴計數器的結構示意圖。

其中的附圖標記說明：

1—接油臺；2—重力傳感器；3—通訊連接；4—計時器；5—顯示器；6—通訊連接；7—單片機；8—通訊連接；9—通訊連接；10—支撐腿；11—防風擋板。

具體實施方式

為了便於本領域技術人員的理解，下面結合實施例對本實用新型作進一步的描述。

如附圖1所示，本實用新型提供的一種油滴計數器包括：用於接收油滴的接油臺1、重量傳感器2、計時器4、單片機7、液晶顯示器5，所述接油臺1設置在所述重量傳感器2的承重臺上形成稱重單元，所述重量傳感器2通過模數轉換器與所述單片機7通訊連接(9)用於將所述重量 傳感器2感受到的油滴重量信號傳送至所述單片機7，所述重量傳感器2還與所述計時器4通訊連接(3)用於啟動所述計時器4記錄油滴落下的時間，所述計時器4與所述單片機7通訊連接(8)用於將油滴落下的時間傳送至所述單片機7，所述單片機7與所述液晶顯示器5通訊連接(6)用於將油滴信息顯示在所述液晶顯示器5上。所述油滴信息包括：油滴重量、油滴落下的時間、油滴數量、累積油滴重量、平均間隔時間和平均油滴重量等。

如圖2所示，所述油滴計數器還包括防風支架，所述防風支架包括可調節長度的支撐腿10以及設置在支撐腿上端的用於承載稱重單元(包括接油臺1和重量傳感器2)的雲臺，雲臺的周邊設置有可拆卸的多個高度可調的防風擋塊11，防風擋塊11在使用時可相互連接在稱重單元的外周形成防風擋板。

所述重量傳感器是電容式重量傳感器，選自LAK-1kg型號重量傳感器。

所述模數轉換器為HX711晶片或CS5555晶片。

所述單片機為STC15W408AS單片機或STC15W408AD單片機。

使用時，巡視人員將接油臺1和重量傳感器3組合成稱重單元，並將稱重單元安放在防風支架的雲臺上，然後放置於滲漏油處的下方，調節防風支架的支撐腿的位置使得油滴正好落入接油臺1中，將防風擋塊11相互連接以便在稱重單元的外周形成防風擋板。當重量傳感器2感受到接油臺接到的油滴後，通過通訊連接3啟動計時器4，單片機7通過通訊連接8和9接收到油滴落下的時間和油滴重量，並且通過通訊連接6將油滴信息傳送至液晶顯示器5予以顯示。防風擋板11的高度大於接油臺的高度，有效防止了風將油滴吹走的問題，使得所有落下的油滴都落入接油臺1中，同時防風擋板11也防止了風對重量傳感器3的影響，使得重量傳感器3能夠準確稱量每個油滴的重量。

油滴計數器研製成功後，為了檢測該裝置在巡視工作中能否滿足準確快速的要求，小組成員在220kV高餘變電站進行了效果檢查。

通過檢查，油滴計數器能準確記錄變壓器油油滴的滴數，無漏測現象，可對油滴重量進行統計並給出平均重量，可以準確記錄兩滴油滴之間形成的時間差。從表中可以看出，該處缺陷油滴的每滴時間大於5秒，為一般缺陷。

表1油滴計數器數據記錄表

油滴計數器為運維人員提供了準確的缺陷定性數據，同時節省了運維人員的勞動時間，提高了勞動效率。

表2油滴計數器功能目標效果檢查表

油滴計數器的研製帶來了以下效益：

●提高了工作效率，巡視人員在發現滲漏油缺陷後可以將油滴計數器放置於滲漏油處的下方，打開裝置後便可繼續巡視其他設備，無需留守現場，節省了勞動時間，提高了勞動效率，產生了無形的經濟效益。

●使缺陷定性更加準確。通過準確記錄每滴時間，方便運維人員準確判斷缺陷性質與缺陷發展情況，幫助檢修部門合理安排檢修工作計 劃。

●通用性強。研製的油滴計數器可適應現場環境，對各類滲漏油情況均可準確測量、記錄。

本實用新型結構簡單、操作方便，無需留守現場，節省了勞動時間，提高了勞動效率，產生了無形的經濟效益，不僅能夠易於一個人操作使用，而且能夠使缺陷定性更加準確，通過準確記錄每滴時間，方便運維人員準確判斷缺陷性質與缺陷發展情況，幫助檢修部門合理安排檢修工作計劃，通用性強，研製的油滴計數器可適應現場環境，對各類滲漏油情況均可準確測量、記錄，使用方便，非常適合於推廣使用。

以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例，不能以此限定本實用新型實施範圍；凡依本實用新型申請專利範圍及創作說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本實用新型專利涵蓋的範圍內。