一种容积可变的恒压载气瓶装置
技术领域
本发明涉及一种容积可变的恒压载气瓶装置，属于气体容器领域。
背景技术
现有的变压器油色谱在线监测装置中，通常利用载气将油中分离出的气体带入到取样口中，从而进入色谱柱，最终测定各气体的含量值。因此，载气的正常输出是保证成功测定油中气体成分的关键，载气瓶压力也是人工巡检时的重点关注内容。当载气瓶压力不满足要求时，采用人工的方式更换载气瓶。由于载气瓶体积大，重量重，给储存、运输、更换都带来巨大不便。尤其为了经济，往往是积攒了一定数量的空瓶后，统一到厂家进行二次充气，堆积的空瓶造成了仓库空间的浪费。如果有关人员更换完空的载气瓶但没有按照规范将气瓶分类存放在仓库中，由于载气瓶都是统一规格大小，后期只有依次查看压力表才能得知哪些气瓶被使用过。此外，与常见的更换载气瓶这一方案相比，一些厂家的油色谱在线监测装置中采用了载气生成装置提供载气，虽然不用更换载气瓶，但由于生成载气的步骤繁杂，增加了系统的复杂度，给整个系统的维护带来更高的技术难度，且装置成本过于昂贵。
发明内容
本发明提供了一种容积可变的恒压载气瓶装置，以用于通过变容积的方式实现载气瓶有无载气区分，同时可以用于实现载气瓶的更换。
本发明的技术方案是：一种容积可变的恒压载气瓶装置，包括可形变载气瓶1、压缩机构2；所述可形变载气瓶1用于载气；所述压缩机构2用于支撑可形变载气瓶1，并用于驱动可形变载气瓶1产生形变。
所述可形变载气瓶1包括内胆上部101、形变壁102、内胆底部103、载气瓶上部外壳104、载气瓶底部外壳105；其中内胆上部101、形变壁102、内胆底部103构成内胆外壳，载气瓶上部外壳104、载气瓶底部外壳105用于包裹压缩后的内胆外壳；内胆外壳顶部、载气瓶上部外壳104顶部有通孔111并经总阀、高压表、减压阀、低压表、出气螺帽与外部需要使用载气的结构连接。
所述形变壁102由多个形变结构107、固定环106构成，每个形变结构107之间有固定环106。
所述内胆底部103的外底部有圆柱形凹槽108，载气瓶底部外壳105内底部有圆环状凸出物114，圆环状凸出物114与圆柱形凹槽108配合。
所述载气瓶上部外壳104下部内表面的内螺纹112与载气瓶底部外壳105上部外表面的外螺纹113配合，实现载气瓶上部外壳104、载气瓶底部外壳105的连接。
所述压缩机构2包括底座201、旋转伸缩机构202、固定罩壳203、控制器204；所述底座201上部装有旋转伸缩机构202，并用于支撑可形变载气瓶1；固定罩壳203用于罩住可形变载气瓶1且固定罩壳203顶部开有通孔用于与可形变载气瓶1上的通孔111连通；底座201上装有控制器204，通过蓝牙或无线接收可形变载气瓶1上安装的压力传感器109发送的信号，进而控制电机转动，带动旋转伸缩机构202动作。
所述旋转伸缩机构202包括螺杆206、齿轮，螺杆206顶端的齿轮与载气瓶底部外壳105底部内凹的内齿圈207共轴且相啮合。
所述固定罩壳203分成两半，内壁下部有朝径向延伸的环状凸起，环状凸起插入底座201上的环状凹槽；内壁上部有卡位凸起208，载气瓶上部外壳104上有卡位槽115，卡位凸起208插入卡位槽115。
所述两半固定罩壳203的一侧面通过活页209连接，另一侧面通过固定装置205连接，固定装置205通过安装在一半固定罩壳203侧面的卡扣与安装在另一半固定罩壳203侧面的固定槽实现固定。
所述控制器204接入在线监测装置的通讯模块，用于将压力传感器109和气体浓度传感器110采集的可形变载气瓶1内部压力信息和气体浓度信息传到后台。
本发明的有益效果是：本发明采用压缩机构配合特定的可形变载气瓶可以实现从体积上与没有使用过的载气瓶相区分，并且压缩后的体积减小，方便储存和运输；同时本申请设有气压传感器，可以实现远传采集的压力信息，因此也可在非近距离的情况下，通过查看压力值实现载气瓶有无载气区分；再者，与现有生成载气的装置其昂贵的成本及生成载气繁杂的步骤相比，本申请的结构简单、成本低，更换新的载气瓶方便，其更换的方式可以避免现有生成载气步骤繁杂的不足。
附图说明
图1是本发明的气瓶压缩前整体结构图；
图2是本发明的气瓶压缩后整体结构图；
图3是本发明的气瓶压缩前内胆结构图；
图4是本发明的气瓶压缩后内胆结构图；
图5是本发明的气瓶压缩前载气瓶剖面结构图；
图6是本发明的气瓶压缩后载气瓶剖面结构图；
图7是本发明的可形变载气瓶压缩后的外壳图；
图8是本发明的载气瓶底部外壳仰视图；
图9是本发明的螺杆、齿轮结构图；
图10是本发明的固定罩壳安装状态的俯视剖面图；
图11是本发明的固定罩壳打开状态的俯视剖面图；
图中各标号为：1-可形变载气瓶、2-压缩机构、101-内胆上部、102-形变壁、103-内胆底部、104-载气瓶上部外壳、105-载气瓶底部外壳、106-固定环、107-形变结构、108-圆形凹槽、109-压力传感器、110-气体浓度传感器、111-通孔、112-内螺纹、113-外螺纹、114-圆环状凸出物、115-卡位槽、201-底座、202-旋转伸缩机构、203-固定罩壳、204-控制器、205-固定装置、206-螺杆、207-内齿圈、208-卡位凸起、209-活页。
具体实施方式
实施例1：如图1-11所示，一种容积可变的恒压载气瓶装置，包括可形变载气瓶1、压缩机构2；所述可形变载气瓶1用于载气；所述压缩机构2用于支撑可形变载气瓶1，并用于驱动可形变载气瓶1产生形变。
进一步地，可以设置所述可形变载气瓶1包括内胆上部101、形变壁102、内胆底部103、载气瓶上部外壳104、载气瓶底部外壳105；其中内胆上部101、形变壁102、内胆底部103构成内胆外壳，载气瓶上部外壳104、载气瓶底部外壳105用于包裹压缩后的内胆外壳；内胆外壳顶部、载气瓶上部外壳104顶部有通孔111并经总阀、高压表、减压阀、低压表、出气螺帽与外部需要使用载气的结构连接。总阀用于控制内胆内部气路的通断，高压表显示内胆内气体气压信息，若显示正常后，通过调节减压阀，使低压表指示在所要求的载气压力范围内，出气螺帽用于与外部需要使用载气的结构连接。在使用时，需在载气瓶的出气螺帽与设备所连接的接头处涂上肥皂水，仔细检查有无气泡产生，以确认在安装更换载气瓶时接头是否漏气，如果接头处没有气泡产生，说明载气瓶接头不漏气。
进一步地，可以设置所述形变壁102由多个形变结构107、固定环106构成，每个形变结构107之间有固定环106。形变壁102中每个形变结构107之间由圆环状固定环106包裹，减少了形变结构107压缩过程中左右位置的偏移，也可减少形变结构107多次拉扯而发生断裂的风险。
进一步地，可以设置所述内胆上部101、内胆底部103是采用刚性材料，如：铝镁合金材料。
进一步地，可以设置所述形变结构107由硬碳气凝胶制成。
进一步地，可以设置所述内胆底部103的外底部有圆柱形凹槽108，载气瓶底部外壳105内底部有圆环状凸出物114，圆环状凸出物114与圆柱形凹槽108间隙配合。再进一步地，可以设置所述内胆底部103的外底部有圆柱形凹槽108，圆柱形凹槽108内装有深沟球轴承，深沟球轴承外圈与圆柱形凹槽108固定，载气瓶底部外壳105内底部有圆环状凸出物114，圆环状凸出物114与圆柱形凹槽108内圈配合。即圆环状凸出物114插入深沟球轴承的内圈，使内胆底部103不会跟着载气瓶底部外壳105发生旋转，防止产生的扭矩力对气瓶内胆造成损害。
进一步地，可以设置所述载气瓶上部外壳104下部内表面的内螺纹112与载气瓶底部外壳105上部外表面的外螺纹113配合，实现载气瓶上部外壳104、载气瓶底部外壳105的连接。即通过纵向向上旋转推进底部外壳可以进入上部外壳，两部分紧密结合。
进一步地，可以设置所述压缩机构2包括底座201、旋转伸缩机构202、固定罩壳203、控制器204；底座201安装在变电站现场的油色谱在线监测装置运行柜中，所述底座201上部装有旋转伸缩机构202，并用于支撑可形变载气瓶1；固定罩壳203用于罩住可形变载气瓶1且固定罩壳203顶部开有通孔用于与可形变载气瓶1上的通孔111连通；底座201上装有控制器204，通过蓝牙或无线接收可形变载气瓶1上安装的压力传感器109发送的信号，进而控制电机转动，带动旋转伸缩机构202动作。
进一步地，可以设置所述旋转伸缩机构202包括螺杆206、齿轮，螺杆206顶端的齿轮与载气瓶底部外壳105底部内凹的内齿圈207共轴且相啮合。螺旋传动机构可以在纵向上产生位移，通过旋转伸缩机构202带动载气瓶底部外壳105旋转，改变内胆压缩程度，进而通过改变内胆体积来调节内部压力，满足油色谱在线监测装置对压力的要求。
进一步地，可以设置所述固定罩壳203分为两半，内壁下部有朝径向延伸的环状凸起，环状凸起插入底座201上的环状凹槽；内壁上部有卡位凸起208，载气瓶上部外壳104上有卡位槽115，卡位凸起208插入卡位槽115。
卡位槽115可以设置留有充足的余量，可以让卡位凸起208顺利进入卡位槽115中，当载气瓶底部外壳105由于旋转伸缩机构202产生旋转向上或向下的位移时，只在可形变载气瓶1的纵向上发生变形，载气瓶上部外壳104被卡在卡位凸起208上，不会发生相对转动，从而使载气瓶底部外壳105能旋入载气瓶上部外壳104中。环状凸起插入底座201上的环状凹槽，与卡位凸起插入卡位槽，二者共同配合，用于卡住固定罩壳203；通过该固定罩壳203可以提供与可形变载气瓶1压缩方向相反的力，以便于可形变载气瓶1压缩。
进一步地，可以设置所述两半固定罩壳203的一侧面通过活页209连接，另一侧面通过固定装置205连接，固定装置205通过安装在一半固定罩壳203侧面的卡扣与安装在另一半固定罩壳203侧面的固定槽实现固定。
进一步地，可以设置所述控制器204接入油色谱在线监测装置的通讯模块，用于将压力传感器109和气体浓度传感器110采集的可形变载气瓶1内部压力信息和气体浓度信息传到后台，便于监控载气瓶信息，减少人工运维成本。所述内胆外壳内部装有的压力传感器109和气体浓度传感器110通过蓝牙或无线的方式传输压力值和浓度值信息。
本发明的工作过程是：将本发明中的底座201安装在变电站现场的油色谱在线监测装置运行柜中，更换载气时，先将固定罩壳203上的卡扣打开，取下固定罩壳，拿出已经被压缩过并被载气瓶外壳包裹固定住的载气瓶。将更换的载气瓶底部外壳105底部内凹的内齿圈207与底座上旋转伸缩机构202顶端的齿轮对齐后插入，将新的装满载气的可形变载气瓶1的内胆底部103的圆柱形凹槽108内的深沟球轴承内圈插入到底部外壳105内的圆柱状凸出物114上。固定罩壳203上部的卡位凸起208调整到正好和载气瓶上部外壳104上的卡位槽115相对应的位置，再将固定罩壳203下部插入底座201上的环状凹槽，合上两半固定罩壳，将固定装置205一侧的回字形卡扣扣在另外一侧的固定槽上固定住即更换完毕。
装置更换完毕后，需在载气瓶的出气螺帽与设备所连接的接头处涂上肥皂水，仔细检查有无气泡产生，以确认在安装更换载气瓶时接头是否漏气，如果接头处没有气泡产生，说明载气瓶不漏气，可以正常使用。最后调试传感器与系统的连接，确保装置连上后台没有异常。
油色谱在线监测装置对载气压力的要求是在0.4Mpa-0.45Mpa之间，气瓶内部的传感器实时反馈内部气压信号，随着载气的使用，载气瓶输出的压强会越来越小，控制器204能够根据实际载气的消耗情况控制旋转伸缩机构2对气瓶产生纵向向上的推力，所有受力作用在形变结构上，从而压缩气瓶体积，增大内部压强，使压强在外接设备要求的范围内，达到维持内部压强和压缩气瓶体积的目的。
更换下来的可形变载气瓶1存放到仓库中，可以从体积上与没有使用过的载气瓶相区分，并且压缩后的体积减小，方便储存和运输；同时本申请设有气压传感器，可以实现远传采集的压力信息，因此也可在非近距离的情况下，通过查看压力值实现载气瓶有无载气区分。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
