[發明專利]水中油成分檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 201810742741.5
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN108828174A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 陳俊杰;韓東;何緯峰;岳晨;蒲文灝;司澤田;鄭明瑞
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18;C02F1/40;C02F1/44
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

本發明公開了一種水中油成分檢測裝置及方法，屬于安全檢測領域。該裝置主要包括容器、循環水泵、壓差傳感器、閥門、分離膜、循環管道、均布管等設備。其特征在于：本發明充分考慮油水的特性差異，當容器中有油泄露時，采用緊貼液面下方布置的均布管快速捕捉油分子，同時利用分離膜實現油水分離，并通過壓差傳感器輸出標準信號，提高油泄露檢測準確性和及時性的同時，有效地實現油水分離，即保證了水不被污染又維護了水環境。整個裝置安裝便捷、簡單高效。

技術領域

本發明設計了一種水中油成分檢測裝置及方法，屬于安全檢測領域。

背景技術

水中油泄露問題一直備受人們關注，其覆蓋了石油化工、機械制造、生活用水、海水淡化等多個領域。按照油滴粒徑大小來分，油在水中的存在狀態大體可分為四種：浮油，粒徑大于140μm；分散油，粒徑在20～140μm之間；乳化油，粒徑小于20μm；溶解油，粒徑小于幾微米。而水分子粒徑一般在0.4nm左右。由于油的密度小于水的密度，因此油多以浮油或分散油的狀態漂浮在水面上。

當水中有油泄露時不僅會影響水質，還會破壞水環境，進而對水所處工況造成嚴重危害。由于水工況的復雜性以及對油泄露嚴格控制的及時性，現有的檢測技術暴露出了諸多不足，例如點測量的局限性、紅外測量的不準確性以及熒光測量的單一性。

如何做到及時檢測出水中油泄露的同時，還能分離水中的泄露油以保證水質，是目前急需解決的問題。

發明內容

本發明針對現有水中油泄露檢測技術的局限性、不準確性以及功能單一性等問題，提出一種即能及時檢測油泄露又能有效分離泄露油的水中油成分檢測裝置及方法。

一種水中油成分檢測方法及裝置，其特征在于：該裝置主要包括容器、循環水泵、壓差傳感器、第一閥門、第二閥門、第一分離膜、循環管道、均布管；上述容器一側頂部開有取樣口，另一側中部偏下處開有回水口，取樣口與回水口的開口方向均平行于水平面；均布管管壁均勻開設有吸水孔，且水平布置于容器液面下方并緊貼著液面，通過取樣口與循環管道的第一端相連，回水口與循環管道的第二端相連；循環管道從第一端到第二端依此布有循環水泵、第一閥門、第一分離膜和第二閥門；其中第一分離膜兩側連接著壓差傳感器，或者是壓差開關，或者是兩個壓力傳感器。

所述的水中油成分檢測裝置的工作方法，其特征在于，包括以下工作過程：容器頂部水由循環水泵通過吸水孔吸進均布管，再經取樣口抽進循環管道，在循環水泵的作用下的水穿過第一分離膜，經回水口流回容器，如此循環；在正常工況下，打開第一閥門和第二閥門，第一分離膜正常工作；當水中沒有油泄露時，壓差傳感器會有一個基準壓差ΔPa而輸出穩定的微弱電信號；當水中有油泄露時，通過均布管捕捉油分子，由于油的密度小于水的密度，因此油會浮在水表面一同進入循環管道，在第一分離膜的作用下實現油水分離：由于水分子小于膜孔徑，水會穿過第一分離膜經回水口流回容器，而油分子大于膜孔徑，油會被第一分離膜攔截，導致第一分離膜前后兩側流體壓差增大，當壓差預設值時，壓差傳感器將會輸出標準預警信號，實現檢測目的。

本發明的有益效果是：本發明充分考慮油水的特性差異，當容器中有油泄露時，采用緊貼液面下方布置的均布管快速捕捉油分子，同時利用分離膜實現油水分離，并通過壓差傳感器輸出標準信號，提高油泄露檢測準確性和及時性的同時，有效地實現油水分離，即保證了水不被污染又維護了水環境。整個裝置安裝便捷、簡單高效。

所述的水中油成分檢測裝置，其特征在于：上述容器是輸水設備，或換熱器殼程；為避免取樣口離出水口太近而導致取樣不穩定，上述輸水設備和換熱器殼程的取樣口與其相應出水口的距離大于取樣管徑的2倍；為保證及時取走泄露油，取樣口出流流速應大于2倍的輸水流速。

所述的一種水中油成分檢測裝置，其特征在于：上述容器是儲水設備；對于液體靜止的設備，上述儲水設備的取樣口出流流速大于0.5m/s，即可滿足及時取樣。