[发明专利]一种用于电气设备高电位部件的水平度测量装置及其方法

权利要求书

1.一种用于电气设备高电位部件的水平度测量装置，其特征在于：包括水平度-光色传感器和光色-水平度转换器；所述水平度-光色传感器包括储液腔、调节座、浮球、分光棱镜、准直透镜和凸透镜；所述储液腔安装在调节座上，该储液腔由三个支路及中心腔体连通构成且内部充满透明液体；所述三个支路为光线提供入射光路，三个支路末端装设准直透镜并提供三种颜色的入射光；所述浮球为遮光球体并漂浮于储液腔的液面上方；所述分光棱镜固定在中心腔体下方，所述准直透镜包括安装在上方光纤端的上准直透镜和安装在分光棱镜下方光纤端的下准直透镜；所述凸透镜包括安装在上准直透镜与浮球间的上凸透镜和安装在下准直透镜上方的下凸透镜；分光棱镜的棱锥外表面将入射光垂直向上反射经上凸透镜聚光后进入上准直透镜，进入分光棱镜内部的折射光在分光棱镜内表面上发生全反射并经下凸透镜聚光后进入下准直透镜；所述光色-水平度转换器通过光纤与上准直透镜和下准直透镜相连接并对水平度-光色传感器传输信号进行测量及处理；

所述储液腔、调节座、浮球、分光棱镜、准直透镜和凸透镜均为非金属绝缘材料。

2.根据权利要求1所述的一种用于电气设备高电位部件的水平度测量装置，其特征在于：所述分光棱镜侧面与中轴线的夹角A应满足如下条件：

上式中，n₁、n₂分别为液体和分光棱镜的折射率。

3.根据权利要求1至2任一项所述的一种用于电气设备高电位部件的水平度测量装置，其特征在于：所述分光棱镜为透明六棱锥。

4.根据权利要求1至2任一项所述的一种用于电气设备高电位部件的水平度测量装置，其特征在于：所述浮球为黑色不透光浮球。

5.根据权利要求1至2任一项所述的一种用于电气设备高电位部件的水平度测量装置，其特征在于：所述入射光的颜色为红色、绿色和蓝色。

6.一种如权利要求1至5任一项所述用于电气设备高电位部件的水平度测量装置的测量方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、将水平度-光色传感器固定于需检测水平度的电气设备上，通过调节座将装置的初始状态调整为水平位置，通过光纤将水平度-光色传感器与光色-水平度转换器相连接；

步骤2、水平度-光色传感器上端和下端可根据不同的水平度输出以不同比例混合的三色光，经光纤传输后由光色-水平度转换器接收，最后按照下述步骤进行设备水平度监测：

⑴若水平度-光色传感器上端回传的合成光三色均衡，且光强远小于下部光强，则设备处于水平位置；

⑵若水平度-光色传感器下端回传的合成光光强不均衡，且下端光纤光强均衡度无变化，则设备发生轻微倾斜；

⑶若水平度-光色传感器上端和下端光纤回传的合成光光强不均衡，且有相同的明显偏色，则设备发生严重倾斜。

7.根据权利要求6所述的一种用于电气设备高电位部件的水平度测量装置的测量方法，其特征在于：所述步骤⑵光色-水平度转换器还自动计算倾斜角度方向并显示。

8.根据权利要求6所述的一种用于电气设备高电位部件的水平度测量装置的测量方法，其特征在于：所述步骤⑶光色-水平度转换器还自动计算倾斜角度方向并显示，同时发出报警信号。