[发明专利]分段校准、检测绝缘子表面等值附盐密度装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力环境检测领域，具体涉及一种分段校准、检测绝缘子表面等值附盐密度装置及检测方法。

背景技术

为了保证电力系统安全运行，电力系统在开展环境污染对输电线路、发电厂、变电站、污染严重地区和雾霾地区监控评估时，对于已经投入使用高压输电线路、发电厂、变电站等场所的绝缘子及外绝缘设备每年至少要检测一次绝缘子表面积污秽物导电性的强弱程度，通常是检测绝缘子表面污秽物的等值附盐密度，目前常规测量等值附盐密度装置是按照电导率测量仪的测量原理利用的单片机对绝缘子表面污秽的电导率进行测量，测量数据进行计算处理得到最终测量结果，但是测量方法采用直流方法时会在电导电极传感器的电极上的产生极化无法准确测量；采用交流测量方式，由于缘子表面积污秽物溶液的导电机理复杂，测量范围非线性变化以及电源波动、元器件温度漂移等因素导致测量精度降低、仪器稳定性及重复性差问题，无法为电力系统提供真实准确的等值附盐密度测量值，影响评估环境对电网污染这一重要工作。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提出一种分段校准、检测绝缘子表面等值附盐密度装置及其检测方法，大大提高等值附盐密度测量的精度，为正确检测评估环境污染对电力设备影响状态提供真实有效的数据。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种分段校准、检测绝缘子表面等值附盐密度装置，包括电源、中央控制处理器、数据存储器、信号发生器模块、标准分段校准源模块、多路切换电路、电导电极传感器和检波与自增益A/D，中央控制处理器与信号发生器模块连接，信号发生器模块分别与标准分段校准源模块和电导电极传感器连接，标准分段校准源模块和电导电极传感器与多路切换电路连接，多路切换电路通过检波与自增益A/D与中央控制处理器连接，中央控制处理器将得到的信号存储在数据存储器中。

作为优选，所述中央控制处理器与温度传感器连接。

作为优选，所述中央控制处理器还与显示器、键盘、打印机和上位机USB接口连接。

作为优选，所述标准分段校准源模块包括若干标准源，电导电极传感器有效量程为N，将N细化若干段，每一段设有一个标准源。

作为优选，所述电导电极传感器有效量程细化3段，每一段的标准源为R21、R22和R23。

一种基于上述的分段校准、检测绝缘子表面等值附盐密度装置的检测方法，包括以下步骤：

a、校准：首先接通电源，装置进入自校工作阶段，主要是对装置本身及外接设备进行检测，如电导电极传感器与温度传感器是否存在问题；当自校仪器正常，中央控制处理器发出控制指令，改变多路切换电路的连接状态，使得信号发生器模块发送高稳定度的正弦波信号输入到标准分段校准源模块，同时信号经多路切换电路将检波与自增益A/D电路与标准分段校准源模块连接，检测每个标准源的值，并且将其值存入中央控制处理器的存储器中，将检测的数值与中央控制处理器中预存的对应标准值进行比较，得出电路中各种因素造成的误差及检波电路、采样电路等引起的偏差，对测量系统进行修正，实现测量量程分段校准；

b、定位：完成上述过程后中央控制处理发出控制信号，控制多路切换电路的连接状态，使得信号发生器模块发送高稳定度的正弦波信号输入到电导电极传感器，检测电导电极传感器两个极间电压和电流信号，信号经多路切换电路传入检波与自增益A/D电路中，中央控制处理器根据检波与自增益A/D电路的转换值，判断出该电导电极传感器两个极间电压和电流信号所处的最佳量程；

c、检测：在判断电导电极传感器处于最佳量程后，再次控制多路切换电路的连接状态，将测量回路切换到最佳的量程之内，中央控制处理器重新控制信号发生器模块发送信号到电导电极传感器，检测待测溶液中的电导电极传感器两个极间电压和电流信号测量，并且通过系统修正值进行修正，求出所测溶液当前温度下的电导率；温度传感器直接检测待测溶液的当前温度，其温度直接转换为数字信号存入中央控制处理器，运算程序进行系列运算得到被检溶液在20℃时的电导率值和绝缘子表面等值附盐密度测量值。

所述步骤a、步骤b、和步骤c中每段的量程的信号分压、放大等都根据每段的量程不同而设置不同增益，保证测量在最佳量程内。