一种智能变压器故障检测用传感器装置的制作方法

1.本实用新型涉及到电力工程领域，具体是一种智能变压器故障检测用传感器装置。


背景技术：

2.在通常情况下，电力变压器的噪声是一种具有随机过程特性的复合噪声，即其正常运行时的噪声是稳定的；当发生故障或存在外部扰动时，其噪声会发生一定的变化，利用声纹特征和振动频谱图便可实现在线监控变压器运行状态，数据提取不再受环境的高压及强电磁场的影响；通过采集电力变压器的振动信号，通过算法转换成波形，通过对不同波形的比对可以判断设备运行状态及可能产生的故障。
3.现有技术中，目前声音振动采集器分为有线和无线，根据环境情况进行选择，无线声音振动采集器采用5g/4g/物联网传输模块，其电源待机时间长达3周，通过平台设定实时声音采集或者固定时间声音采集；但是传感器固定在变压器上时，需在变压器表面开孔，如此操作，开孔处存在渗入雨水的隐患；公开号为cn212275062u的实用新型专利(一种ai变压器故障检测用传感器装置)拟解决上述问题，但是公开号为cn212275062u的实用新型专利的固定方式是固定在变压器的棱边上，而变压器的棱边和棱边之间仍然还是棱边填充，所以公开号为cn212275062u的实用新型专利中的振动速度传感器并没有和变压器产生紧密贴合，检测效应不够直接；并且公开号为cn212275062u的实用新型专利中的振动速度传感器是直接处于外界中的，很容易受到外界噪音产生的震动或者外界直接震动所产生的影响，造成振动速度传感器所示波形不够准确，进行直接影响到变压器故障检测的准确度，所以现有的技术需要一种受外界环境影响小，故障检测准确的智能变压器故障检测用传感器装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种智能变压器故障检测用传感器装置，以解决上述背景技术中所提到的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种智能变压器故障检测用传感器装置，包括：外套筒、振动速度传感器、端盘、连接架、无线发射器、射频天线、消音泡沫片、内嵌环槽、连接盘、弹簧、穿线孔、消音棉套、固定圈、平滑孔栓齿、紧固栓、螺纹孔栓齿、信号线、平压槽、挡雨片、检测面、连接环、箍圈、弹簧座、卡栓；所述外套筒为一金属制成的圆筒结构，外套筒的内圆面上覆盖有套筒结构的消音棉套，外套筒的后端紧固连接有一金属的端盘，端盘将外套筒的后端面封闭，端盘靠近外套筒的一侧设有内凹的平滑弧面，使端盘中形成一内凹的空腔，端盘的内凹空腔中内嵌有一消音泡沫片，消音泡沫片的靠近外套筒的一侧为竖直的平面，消音泡沫片的竖直平面上设有一环形的内凹圈形成内嵌环槽，内嵌环槽中同心内嵌有一弹簧，弹簧通过连接盘连接有一振动速度传感器，振动速度传感器的检测平面为检测面，所述振动速度传感器信号端穿
透连接盘后连接有一信号线，所述无线发射器通过连接架固定在端盘远离外套筒的一侧，同时连接架的两侧各自固定有一组射频天线；外套筒的前端面设有以外套筒轴心阵列分布的多组齿状结构的平滑孔栓齿，每组平滑孔栓齿中均开设有一圆滑的孔位，每组孔位中均穿透有一紧固栓，所述固定圈为金属的环圈结构，固定圈前后侧的端面轮廓和外套筒远离端盘侧的端面轮廓一致，固定圈上阵列有数量和平滑孔栓齿数量一致的螺纹孔栓齿，每个螺纹孔栓齿上均设有和紧固栓配合的螺纹孔。
7.优选的，所述信号线探出到端盘远离外套筒的一侧并和无线发射器实现电连接，或者取消无线发射器的设立直接使信号线和射频天线实现电连接。
8.优选的，所述连接盘包括连接环、箍圈、弹簧座、卡栓，所述连接环为一金属环圈结构，连接环前端设有一环圈结构的箍圈，箍圈用于外箍振动速度传感器，所述连接环后端设有一弹簧座，弹簧座用于外嵌固定弹簧远离内嵌环槽的一端。
9.优选的，所述箍圈上设有多组螺纹孔，每组螺纹孔中螺纹配合有一卡栓，卡栓为螺栓零件，可通过旋紧卡栓将箍圈中的振动速度传感器完全卡紧。
10.优选的，所述端盘、消音泡沫片的中心设有供信号线穿透的穿线孔。
11.优选的，所述信号线的直径略大于穿线孔的直径，信号线采用过盈配合的方式内嵌在穿线孔中，增加了端盘处的防水性。
12.优选的，所述消音棉套采用的是透气性消音海绵。
13.优选的，所述外套筒的外圆面的底侧设有一和外套筒内部贯穿的孔位形成平压槽，平压槽两侧各设有一用于疏导雨水的挡雨片；所述平压槽用于在振动速度传感器出现发热时平衡外套筒的内外气压，以防外套筒累气压过大。
14.优选的，所述弹簧的长度需满足，弹簧未受压时，弹簧、连接盘、振动速度传感器的总体连接长度(非总体长度)大于外套筒的长度。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.通过消音泡沫片、消音棉套、弹簧的设立，在变压器的光壁上提前焊接固定圈，避免在变压器上打孔固定，再将每个紧固栓旋入到对应的螺纹孔栓齿内，以将外套筒和固定圈整体连接，为了防水性顾虑，还需要在外套筒和固定圈之间垫设橡胶片，此时因为弹簧未受压时，弹簧、连接盘、振动速度传感器的总体连接长度大于外套筒的长度，所以弹簧会将振动速度传感器向前压顶，使振动速度传感器的检测面一直紧贴在变压器的光壁上，保证检测紧密性，保证检测振动速度时的检测精度，所述消音泡沫片、消音棉套用于尽可能消除外接噪音和震动，防止外接噪音产生的震动和外界的直接震动影响到振动速度传感器的检测精度，振动速度传感器的检测结果通过信号线传输到端盘后侧，如果振动速度传感器中不内置无线发射器，则采用所述信号线探出到端盘远离外套筒的一侧并和无线发射器实现电连接的连接方式，此时振动速度传感器的探测数据通过无线发射器由射频天线发送到外部接收设备，如果振动速度传感器中内置无线发射器则采用取消无线发射器的设立直接信号线和射频天线实现电连接的连接方式，此时振动速度传感器的探测数据直接由射频天线发送到外部接收设备，再外部设备利用声纹特征和振动频谱图便可实现在线监控变压器运行状态，数据提取不再受环境的高压及强电磁场的影响；通过采集电力变压器的振动信号，通过算法转换成波形，通过对不同波形的比对可以判断设备运行状态及可能产生的故障，达到了受外界环境影响小，故障检测准确的技术效果。
附图说明
17.图1为一种智能变压器故障检测用传感器装置的整体爆炸结构示意图。
18.图2为一种智能变压器故障检测用传感器装置的底部爆炸结构示意图。
19.图3为一种智能变压器故障检测用传感器装置中连接盘结构示意图。
20.图4为一种智能变压器故障检测用传感器装置的安装结构示意图。
21.图中：1、外套筒；2、振动速度传感器；3、端盘；4、连接架；5、无线发射器；6、射频天线；7、消音泡沫片；8、内嵌环槽；9、连接盘；10、弹簧；11、穿线孔；12、消音棉套；13、固定圈；14、平滑孔栓齿；15、紧固栓；16、螺纹孔栓齿；17、信号线；18、平压槽；19、挡雨片；21、检测面；91、连接环；92、箍圈；93、弹簧座；94、卡栓。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.请参阅图1～4，本实用新型实施例中，一种智能变压器故障检测用传感器装置，包括：外套筒1、振动速度传感器2、端盘3、连接架4、无线发射器5、射频天线6、消音泡沫片7、内嵌环槽8、连接盘9、弹簧10、穿线孔11、消音棉套12、固定圈13、平滑孔栓齿14、紧固栓15、螺纹孔栓齿16、信号线17、平压槽18、挡雨片19、检测面21、连接环91、箍圈92、弹簧座93、卡栓94；所述外套筒1为一金属制成的圆筒结构，外套筒1的内圆面上覆盖有套筒结构的消音棉套12，外套筒1的后端紧固连接有一金属的端盘3，端盘3将外套筒1的后端面封闭，端盘3靠近外套筒1的一侧设有内凹的平滑弧面，使端盘3中形成一内凹的空腔，端盘3的内凹空腔中内嵌有一消音泡沫片7，消音泡沫片7的靠近外套筒1的一侧为竖直的平面，消音泡沫片7的竖直平面上设有一环形的内凹圈形成内嵌环槽8，内嵌环槽8中同心内嵌有一弹簧10，弹簧10通过连接盘9连接有一振动速度传感器2，振动速度传感器2的检测平面为检测面21，所述振动速度传感器2信号端穿透连接盘9后连接有一信号线17，所述无线发射器5通过连接架4固定在端盘3远离外套筒1的一侧，同时连接架4的两侧各自固定有一组射频天线6；外套筒1的前端面设有以外套筒1轴心阵列分布的多组齿状结构的平滑孔栓齿14，每组平滑孔栓齿14中均开设有一圆滑的孔位，每组孔位中均穿透有一紧固栓15，所述固定圈13为金属的环圈结构，固定圈13前后侧的端面轮廓和外套筒1远离端盘3侧的端面轮廓一致，固定圈13上阵列有数量和平滑孔栓齿14数量一致的螺纹孔栓齿16，每个螺纹孔栓齿16上均设有和紧固栓15配合的螺纹孔。
24.所述信号线17探出到端盘3远离外套筒1的一侧并和无线发射器5实现电连接，或者取消无线发射器5的设立直接使信号线17和射频天线6实现电连接。
25.所述连接盘9包括连接环91、箍圈92、弹簧座93、卡栓94，所述连接环91为一金属环圈结构，连接环91前端设有一环圈结构的箍圈92，箍圈92用于外箍振动速度传感器2，所述连接环91后端设有一弹簧座93，弹簧座93用于外嵌固定弹簧10远离内嵌环槽8的一端。
26.所述箍圈92上设有多组螺纹孔，每组螺纹孔中螺纹配合有一卡栓94，卡栓94为螺栓零件，可通过旋紧卡栓94将箍圈92中的振动速度传感器2完全卡紧。
27.所述端盘3、消音泡沫片7的中心设有供信号线17穿透的穿线孔11。
28.所述信号线17的直径略大于穿线孔11的直径，信号线17采用过盈配合的方式内嵌在穿线孔11中，增加了端盘3处的防水性。
29.所述消音棉套12采用的是透气性消音海绵。
30.所述外套筒1的外圆面的底侧设有一和外套筒1内部贯穿的孔位形成平压槽18，平压槽18两侧各设有一用于疏导雨水的挡雨片19；所述平压槽18用于在振动速度传感器2出现发热时平衡外套筒1的内外气压，以防外套筒1累气压过大。
31.所述弹簧10的长度需满足，弹簧10未受压时，弹簧10、连接盘9、振动速度传感器2的总体连接长度(非总体长度)大于外套筒1的长度。
32.本实用新型的工作原理是：使用时，在变压器出厂时，就在变压器的光壁上提前焊接固定圈13，避免在变压器上打孔固定，再将每个紧固栓15旋入到对应的螺纹孔栓齿16内，以将外套筒1和固定圈13整体连接，为了防水性顾虑，还需要在外套筒1和固定圈13之间垫设橡胶片，此时因为弹簧10未受压时，弹簧10、连接盘9、振动速度传感器2的总体连接长度大于外套筒1的长度，所以弹簧10会将振动速度传感器2向前压顶，使振动速度传感器2的检测面21一直紧贴在变压器的光壁上，保证检测紧密性，保证检测振动速度时的检测精度，所述消音泡沫片7、消音棉套12用于尽可能消除外接噪音和震动，防止外接噪音产生的震动和外界的直接震动影响到振动速度传感器2的检测精度，振动速度传感器2的检测结果通过信号线17传输到端盘3后侧，如果振动速度传感器2中不内置无线发射器5，则采用所述信号线17探出到端盘3远离外套筒1的一侧并和无线发射器5实现电连接的连接方式，此时振动速度传感器2的探测数据通过无线发射器5由射频天线6发送到外部接收设备，如果振动速度传感器2中内置无线发射器5则采用取消无线发射器5的设立直接信号线17和射频天线6实现电连接的连接方式，此时振动速度传感器2的探测数据直接由射频天线6发送到外部接收设备，再外部设备利用声纹特征和振动频谱图便可实现在线监控变压器运行状态，数据提取不再受环境的高压及强电磁场的影响；通过采集电力变压器的振动信号，通过算法转换成波形，通过对不同波形的比对可以判断设备运行状态及可能产生的故障(所述振动速度传感器2、无线发射器5、射频天线6均为本技术的直接应用非本技术的保护范围固省略其工作原理和电路组成，其中振动速度传感器2的参考型号可为cd
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s)。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
34.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
35.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。
36.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内；不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
37.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。