[发明专利]密度监控器

说明书

技术领域

本发明涉及密度监控器、带有密度监控器的开关设备组件和能够借助这种密度监控器来实施的用于监控气体密度的监控方法。

背景技术

密度监控器是用于监控待监控气体的气体密度的压力测量装置。

如从DE10232823A1已知，密度监控器特别用于监控作为绝缘体位于气体绝缘的高压或中压组件或装置(例如高压开关设备组件、高压变流器、高压管线、开关装置和变压器)中的气体如SF₆的密度。从DE10232823A1已知的密度监控器设置有电子密度传感器，作为用于此目的的测量换能器，所述密度传感器具有设置在气体中的测量石英振荡器并产生与气体的密度成正比的频率信号作为测量值，所述频率信号被供应给电子评估单元。

本发明特别涉及用于测量气体密度的密度监控器，其形式为对温度影响进行补偿的压力测量装置。如上所述，密度监控器尤其用于监控对待监控空间进行充填的气体的密度。这种应用的一个示例是优选充填有六氟化硫(SF₆)的高压和中压开关设备组件。SF₆是已知气体当中最重的气体并具有优良的电气绝缘特性。然而，还已知SF₆是温室气体并且在使用中受到严格的监控；需要监控和检查在生产和操作过程中损失的所有气体。

为了监控气体的密度，使用通过压力变化来检测和指示气体密度变化的密度传感器。然而，由于气体压力同样随待监控空间中的温度变化而变化(但气体的密度基本不受影响)，所以希望补偿这种温度变化。

在电子监控系统中，除不利地需要检测两个待测变量的组合的压力和温度监控系统外，还使用基于石英振荡器原理的主密度传感器，如从例如US 5′421′190已知的传感器，其能够借助于测量技术单独地直接检测气体密度。

在纯机械密度监控(即，不使用电辅助能量)的情况下，在市场上存在的密度监控器中，为了气体密度监控，已知大致三种进一步的可能性。除使用双金属条系统以用于温度补偿的温度补偿压力开关外，主要考虑同样具有双金属条补偿的所谓的接触式压力表和基准室系统。在19世纪80年代中期就例如从“SF6-Gasverlust unter Kontrolle”[SF6密度监控器-气体损失监控]elektrische energie-technik，31(6)24-26(1986)已知基准室系统。在这种测量原理下，将待监控气体的密度与位于密闭空间内的相同气体的密度进行比较，该密闭空间设置在压力连接部附近。在相同的气体温度下，可由压力比较代替密度比较。在由承压的金属波纹管限定的密度监控壳体的内部存在有开关设备组件的气体压力，而基准气体的预充填压力作用在波纹管系统的内部。只要开关设备组件气体的密度和基准气体的密度在给定恒定温差的情况下相同，则连接到柱塞的可动波纹管基座就不会移动。包括波纹管基座和柱塞的系统仅在压力发生变化时(例如开关设备组件气体泄漏)移动并致动一个或多个微动开关。所设置的电路可被断开或闭合，并且密度监控器在泄漏的情况下可产生相应的警报值。

然而，在实践中，在密度监控器的情形中经常发生烦人的虚假警报。本发明针对提供基于机械原理并且不易发生虚假警报的密度监控器的问题。

该问题通过具有权利要求1的特征的密度监控器来解决。

从属权利要求涉及本发明的有利构造。该密度监控器的有利用途是并列权利要求的主题。

发明内容

本发明提供一种用于监控待测容积中的气体密度的密度监控器，其具有分隔壁和分隔壁移动检测装置，分隔壁将形成在密度监控器壳体中的第一基准室与待测容积分隔开，分隔壁移动检测装置用于检测分隔壁的移动，设置有形成在密度监控器壳体之外的第二基准室，第二基准室借助于流体管线流体连接到第一基准室。

过去的带有基准室的密度监控器的设计存在的一个缺点是：需要两个气体空间中的温度条件大致相同(基准室内部中的基准气体空间和待监控气体施加的压力)。在实践中，不均匀的温度条件很普遍，因此，例如，由于它们很大的热质量(几m³)而适合在室外使用的开关设备组件以及集成在密度监控器(通常为大约10-30cm³⁾中的基准室由于一天中热量逐渐增加而以不同速度被加热。结果是温度梯度和随之而来的错误的开关响应；这称为由于不均匀的温度分布而导致的密度监控单元的错误补偿。