[發明專利]一種潤滑油含氣量測量方法

有效

• 申請號: 201510314811.3
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN105004854B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 郭瑞;王志芳;傅行軍;楊建剛
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N33/30
• 分類號: G01N33/30
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種潤滑油含氣量測量方法，屬于電力技術領域。

背景技術

潤滑油是一種液態的工業潤滑劑，廣泛應用于在蒸汽輪機、大型空氣壓縮機、水泵等重載旋轉機械中，是滑動軸承、齒輪及控制系統等設備中的工作介質，主要作用為減小動靜部件之間的摩擦、承擔轉子自重及高速旋轉和渦動產生的靜、動載荷及傳遞控制系統中的壓力信號等。

在現場使用中，潤滑油在儲油箱、油泵、輸油管道、用油設備，回油管道等組成的油系統中循環流動，流動情況較為復雜，形成的局部漩渦、湍流等流動結構對管道系統中存在的空氣有強烈的卷吸、混合作用，并且其粘度減緩了氣泡、氣核的析出過程，油中包含有一定量的空氣，形成了復雜的氣液兩相流形態。油中的空氣在日常使用條件下為不凝結氣體，不僅直接影響油品的粘度及密度，而且在壓力降低時會直接析出形成空氣泡，以及降低汽輪機油的飽和蒸汽壓，更易于發生汽化，形成蒸汽泡，并會與空氣泡相互耦合。因此，與油品生產及機械設備設計時依據的純液體油品相比，運行中的潤滑油由于包含有空氣使性能發生了一定的改變，可能會致使機械設備的性能偏離設計工況。尤其對于滑動軸承、齒輪等承載部件，其中承壓區域的壓力場分布及動、靜承載力受其影響更為敏感，嚴重時威脅設備的安全穩定運行。因此，測量與監測現場使用條件的潤滑油中含氣量對優化設備的設計、運行及維護具有重要的意義。

潤滑油含氣量一般用一定體積(或質量)的油樣中含有氣體的體積(或質量)來表示，測量技術的關鍵是使被測油樣中含有的空氣從中析出(該過程稱為脫氣)并測量其體積(或質量)。目前脫氣方法主要采用真空法，將空氣等效為一種理想氣體，根據理想氣體狀態方程可求得析出氣體的質量。傳統的真空脫氣法存在以下問題：

1)用差壓法進行測量，由于釋放氣體產生的差壓較小，故會增大測量困難，而且差壓計的應用系統復雜，管道閥門多，會增加漏氣量，從而影響計算的準確性。

2)用體積含氣量表示，油中氣體析出后由于溫度和壓力會發生變化，需要折算成標準環境下的體積，油樣的體積也會隨溫度變化，也要進行修正，而且在測量過程中，溫度在變化，很難進行修正。這樣會影響體積含氣量計算的準確性。

發明內容

發明目的：本發明提出一種潤滑油含氣量測量裝置及測量方法，

技術方案：本發明采用的技術方案為：

一種潤滑油含氣量測量裝置，包括帶刻度的真空測量室、與真空測量室進油口連接的進油容器，設置于真空測量室底的磁力攪拌器、與真空測量室上端出氣孔連接的真空控制器以及連接真空控制器的真空泵。

作為優化，所述真空測量室上設有溫度傳感器，真空測量室與進油容器連接處設有質量流量計和流量控制閥門，真空測量室與真空控制器連接處設有壓力傳感器。

作為優化，所述真空測量室底部還設有排油孔和排油孔閥門。

一種潤滑油含氣量測量方法，包括以下步驟：

1)初始測量：測真空測量室體積V₁，測量帶刻度真空測量室的底面內直徑d₁，將真空控制器抽至初始壓力P₁，測量真空測量室初始溫度T₁；

2)計算真空測量室中剩余空氣的質量：設真空測量室中剩余空氣質量為m₁，剩余空氣體積為V_r1，氣體常數為R_g，則根據理想氣體狀態方程，真空測量室中的剩余空氣的基本狀態參數滿足下式：

P₁V_r1＝mR_gT₁；

從而得到真空測量室內剩余空氣質量m₁：

3)向真空測量室中加入油樣，攪拌脫氣，計算油中析出氣體的質量：加入質量為m的油樣，采用磁力攪拌器攪拌進入真空測量室的油樣，足夠長時間后當油中含有的氣體全部放出后，讀出此時真空控制器內壓力P₂，溫度T₂，讀出油樣在真空測量室上的刻度h₁，則此時真空測量室內氣體的體積為：

根據理想狀態方程：

P₂V₂＝mR_gT₂；

所以油中析出氣體m₀質量為：

m₀＝m₂-m₁；