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专利号: 2022103957014
申请人: 湖北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于磁耦合谐振式无线输电效率的变压器事故油池状态监测装置,其特征在于,包括浮标外壳,设置在浮标外壳上部的功率发射电路,设置在浮标外壳下部的功率接收电路,两片导电贴片和油面信号检测电路并联连接,导电贴片固定在浮标外壳的上表面,油面信号检测电路设置在浮标外壳内,当没有油面时,两片导电贴片浸没于水中将油面信号检测电路短接,油面出现时,导电贴片脱离水面,油面信号检测电路通电工作,油面信号检测电路和移动终端设备以无线方式连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁耦合谐振式无线输电效率的变压器事故油池状态监测装置,其特征在于,功率发射电路包括功率放大及滤波匹配电路,以及同时与功率放大及滤波匹配电路连接的信号源、直流电源以及发射线圈匹配电路,发射线圈与发射线圈匹配电路连接,所述发射线圈设置在浮标外壳上部分外壁。

3.根据权利要求1所述的一种基于磁耦合谐振式无线输电效率的变压器事故油池状态监测装置,其特征在于,功率接收电路包括依次连接的接收线圈、接收线圈匹配电路以及功率测量电路;功率发射电路和功率接收电路通过磁耦合谐振式无线连接,接收线圈设置在浮标外壳下部分外壁,功率测量电路通过无线方式与移动终端设备连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于磁耦合谐振式无线输电效率的变压器事故油池状态监测装置,其特征在于,还包括设置在事故油池内壁的水位传感器,设置在事故油池外部的排水装置,设置在浮标外壳下部外壁的位置调整固定孔,接收线圈通过接收线圈卡槽固定于浮标外壳下部分外壁的位置调整固定孔上,油面信号检测电路和水位传感器分别以无线方式与排水装置连接。

5.一种采用权利要求4所述的基于磁耦合谐振式无线输电效率的变压器事故油池状态监测装置的监测方法,其特征在于,

当事故油池中没有出现变压器油时,传感器上的导电贴片刚好被水面浸没,油面信号检测电路不会被接通;

当变压器出现漏油故障时,变压器油会流入事故油池中,导电贴片脱离水面处于油中接通油面信号检测电路,其产生的油面出现信号通过无线方式传给终端设备,远程在线预警事故油池漏油故障。

6.根据权利要求5所述的监测方法,其特征在于,当变压器出现漏油故障时,能够实时测量事故油池中油面厚度,具体方法是:功率发射电路利用发射线圈将电磁波能量以磁耦合谐振方式发射给接收线圈,经过水油介质的损耗后,接收线圈接收到电磁波能量,功率测量电路将接收线圈接收的能量和发射线圈发射的能量进行处理,得到在不同油面厚度时的无线电能传输效率,并通过无线方式传输给移动终端设备,移动终端设备将接收到的传输效率输出为油面厚度。

7.根据权利要求5所述的监测方法,其特征在于,定义发射线圈与油水分界面的高度为H1,油面层高H0,发射线圈和接收线圈的能量传输的 参数 ,发射线圈和接收线圈的能量传输效率为 ,发射线圈和接收线圈距离为H;则,。

8.根据权利要求5所述的监测方法,其特征在于,还包括一个排水控制步骤,具体是:当事故油池中的水位没有浸没水位传感器时,不会向排水装置传输信号,排水装置处于关闭状态,不会向外排水;

当水位浸没水位传感器后,通过导电贴片检测事故油池中是否有油来进一步控制排水装置的运行,并且:

当没有油面出现时,导电贴片浸没于水中,油面信号检测电路不会向排水装置传递信号,排水装置处于运行排水状态,直至水位没有浸没水位传感器,排水装置停止排水;

当有油面出现时,导电贴片脱离水面处于油中接通油面检测电路产生信号,使排水装置处于停止排水状态,同时油面信号检测电路和功率测量电路分别以无线方式将油面出现以及能量传输效率传送给移动终端设备,工作人员收到油面状态的信号后将事故油池中的油抽走,使导电贴片重新浸没水中,油面信号检测电路不会向排水装置传递信号,排水装置处于运行排水状态,直至水位没有浸没水位传感器,排水装置停止排水。