便攜式溫度信號(hào)測(cè)試裝置的研制與應(yīng)用

趙江帥

便攜式溫度信號(hào)測(cè)試裝置的研制與應(yīng)用

趙江帥

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司惠州供電局，廣東 惠州 516000）

闡述了一種集合了直流穩(wěn)壓電源、萬(wàn)用表及數(shù)字溫度表等元器件測(cè)試功能的插拔式接線測(cè)試裝置，該裝置通過兩條正負(fù)極測(cè)試線連接便能檢測(cè)出被測(cè)溫度信號(hào)對(duì)應(yīng)端子的通電情況，并顯示出相應(yīng)的電流電壓，能減少測(cè)試設(shè)備數(shù)量，提高網(wǎng)區(qū)內(nèi)該項(xiàng)試驗(yàn)的技術(shù)水平及權(quán)威性。

信號(hào)測(cè)試；電流電壓；回路組件；測(cè)試裝置

1 研制背景

壓力式溫度計(jì)廣泛用于固定的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，具有防爆、能遠(yuǎn)距離測(cè)溫、讀數(shù)清晰和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，測(cè)溫的準(zhǔn)確度對(duì)工業(yè)過程影響很大，因此在電力領(lǐng)域中的應(yīng)用十分廣泛。由于溫度是變電站主變壓器的主要監(jiān)測(cè)參考數(shù)據(jù)，其對(duì)于變壓器運(yùn)行的影響及實(shí)時(shí)情況有助于運(yùn)維人員及時(shí)掌握數(shù)據(jù)及發(fā)現(xiàn)異常問題。在電力工作中，需要經(jīng)常在試驗(yàn)室進(jìn)行壓力式溫度計(jì)檢定及在變電站進(jìn)行主變溫度表定檢與消缺。然而目前在日常操作中，在試驗(yàn)室進(jìn)行壓力式溫度計(jì)檢定及在變電站進(jìn)行主變溫度表定檢與消缺時(shí)，如需對(duì)本體溫度表及PT100鉑電阻輸出的4～20 mA直流電流信號(hào)、0～ 5 V直流電壓信號(hào)及PT100鉑電阻信號(hào)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，必須將24 V直流穩(wěn)壓電源、萬(wàn)用表、數(shù)字溫度表等臨時(shí)組建回路來進(jìn)行。但整個(gè)過程組建回路時(shí)間長(zhǎng)，往往容易在組建時(shí)接錯(cuò)線，在二次回路中工作存在安全隱患，因此在實(shí)際測(cè)試中效果并不良好。

2 研制目的

為了提高供配電及設(shè)備運(yùn)行的安全性及可靠性，本項(xiàng)目研究的便攜式溫度信號(hào)測(cè)試裝置，集成上述元器件，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度信號(hào)的測(cè)試，在實(shí)際應(yīng)用中，裝置采用插拔式接線，只需要把裝置接上220 V交流電源，把被測(cè)溫度信號(hào)接入裝置中，并選擇相對(duì)應(yīng)的廠家型號(hào)和檔位，即可對(duì)被測(cè)溫度信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，減少測(cè)試設(shè)備數(shù)量，延長(zhǎng)備品備件的使用壽命，提高企業(yè)生產(chǎn)效益。

3 項(xiàng)目研發(fā)應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)分析及應(yīng)對(duì)措施

便攜式溫度信號(hào)測(cè)試裝置風(fēng)險(xiǎn)分析如表1所示。

表1 便攜式溫度信號(hào)測(cè)試裝置風(fēng)險(xiǎn)分析

項(xiàng)目名稱便攜式溫度信號(hào)測(cè)試裝置 應(yīng)用范圍及地點(diǎn)惠州供電局 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)類別風(fēng)險(xiǎn)名稱可能導(dǎo)致結(jié)果評(píng)估結(jié)果/風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)控制措施 風(fēng)險(xiǎn)1設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)直流穩(wěn)壓電源、萬(wàn)用表、數(shù)字溫度表的組建組建過程中容易接錯(cuò)線，導(dǎo)致二次回路中工作存在安全隱患高（）中（）低（√）將直流穩(wěn)壓電源、萬(wàn)用表、數(shù)字溫度表集成于裝置內(nèi)，并采用插拔式接線方式 結(jié)論低風(fēng)險(xiǎn)（√）中風(fēng)險(xiǎn)（）高風(fēng)險(xiǎn)（）

4 研制內(nèi)容

4.1 測(cè)試裝置研制主要方向

為了順利地研制出本項(xiàng)目的測(cè)試裝置，項(xiàng)目組將根據(jù)目前惠州地區(qū)變電站溫度信號(hào)測(cè)試工作的情況進(jìn)行走訪分析，從以下幾大方向進(jìn)行著重研究。研究方向包括測(cè)試裝置的供電模式、多種元器件的兼容性、插拔式連接方式的實(shí)現(xiàn)、信號(hào)輸出模式及測(cè)試端口連接模式。

4.2 測(cè)試裝置研制的主要內(nèi)容

本項(xiàng)目對(duì)溫度測(cè)試工作進(jìn)行了多番研究，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況制定了設(shè)計(jì)方案，在設(shè)計(jì)方案制定后，通過實(shí)驗(yàn)室論證及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研工作進(jìn)行多次修正試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)問題，從而完善設(shè)計(jì)，達(dá)到最佳應(yīng)用效果。

裝置設(shè)計(jì)輕巧便攜，操作主板界面簡(jiǎn)潔易操作，測(cè)試裝置功能界面如圖1所示，測(cè)試裝置顯示界面如圖2所示。通過界面能清晰看到測(cè)試的電流電壓等數(shù)值，便于操作人員快捷判斷端口連接情況。

本項(xiàng)目研制出一套便攜式溫度信號(hào)測(cè)試裝置，在試驗(yàn)室進(jìn)行壓力式溫度計(jì)檢定及在變電站進(jìn)行主變溫度表定檢與消缺時(shí)，對(duì)被測(cè)溫度信號(hào)進(jìn)行測(cè)試。

本裝置采用的技術(shù)原理圖如圖3所示，通過將24 V直流穩(wěn)壓電源、選擇開關(guān)、萬(wàn)用表、線路等功能集成在一個(gè)電路板上，并將其采用箱體密封起來，采用220 V交流電源供電，測(cè)試端口采用插拔式端口，測(cè)試線通過插入端口，選擇合適的開關(guān)檔位，即可完成溫度信號(hào)測(cè)試。

裝置設(shè)有正負(fù)兩極的端口連接線，用于連接對(duì)應(yīng)溫度計(jì)的端子口。在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，通過對(duì)溫度計(jì)四個(gè)端口的兩兩連接（如61與62端口連接、61與63端口連接、61與64端口連接、62與63端口連接等），繼而將連接后所產(chǎn)生的電壓電流值顯示在裝置主顯示界面上，如連接錯(cuò)誤，界面將作出亮燈錯(cuò)誤提示；如連接正確，裝置顯示屏中也能清晰顯示出連接正確的指示。這樣不但減少了外置儀表儀器的使用數(shù)量，同時(shí)也通過端口線兩兩相連快速得出連接結(jié)果，提高了現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施效率。

圖1 測(cè)試裝置功能界面

圖2 測(cè)試裝置顯示界面

圖3 測(cè)試裝置工作原理圖

4.3 技術(shù)創(chuàng)新

本項(xiàng)目的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)在于箱體內(nèi)部回路的設(shè)計(jì)。通過將24 V直流穩(wěn)壓電源、選擇開關(guān)、萬(wàn)用表、線路等功能集成在一個(gè)電路板上，并將其采用箱體密封起來，采用220 V交流電源供電，測(cè)試端口采用插拔式端口，測(cè)試線通過插入端口，選擇合適的開關(guān)檔位，即可完成溫度信號(hào)測(cè)試。通過正負(fù)兩極的測(cè)試線進(jìn)行兩兩端口連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)電流電壓的直觀觀察。也就是通過對(duì)各元器件進(jìn)行合理定置并正確接線，達(dá)到節(jié)省箱體空間并減小箱體重量的目的，實(shí)現(xiàn)便攜式溫度信號(hào)測(cè)試裝置的研制。本項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)是通過研制一款便攜式溫度信號(hào)測(cè)試裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力式溫度計(jì)的溫度信號(hào)的便捷測(cè)試。

5 總結(jié)

通過本課題裝置的研究及應(yīng)用，使運(yùn)維工作人員能方便快捷地實(shí)現(xiàn)測(cè)試工作，同時(shí)降低安全隱患，保障了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)作，具有很高的應(yīng)用價(jià)值，不但能解決目前因組建回路時(shí)間長(zhǎng)，組建容易接錯(cuò)線，在二次回路中工作存在安全隱患的問題，同時(shí)大大降低工作的安全風(fēng)險(xiǎn)，減少測(cè)試設(shè)備的使用數(shù)量，延長(zhǎng)備品備件的使用壽命，提高企業(yè)生產(chǎn)效益，在實(shí)踐工作中是具有積極工作意義的，成果的應(yīng)用將為測(cè)試工作提供技術(shù)上的必要支持。

［1］卿太全.常用直流穩(wěn)壓電源電路應(yīng)用200例［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2013.

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［3］楊平，沈艷，陳中拓.測(cè)試信號(hào)分析與信息處理［M］.北京：科學(xué)出版社，2018.

［4］樊尚春，周浩敏.信號(hào)與測(cè)試技術(shù)［M］.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2011.

2095－6835（2019）22－0158－02

TH811

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.22.067

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕