[發明專利]一種微波透射式油中微量水分在線檢測系統及其檢測方法

有效

• 申請號: 202110963409.3
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113655075B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 曾群鋒;李高鎧
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N22/04
• 分類號: G01N22/04
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

一種微波透射式油中微量水分在線檢測系統及其檢測方法，包括設備外殼、檢測系統電路板以及試樣檢測模塊；設備外殼包括上外殼和下外殼，用于固定檢測系統電路板以及鋰電池；檢測系統電路板包括電源模塊、數據處理模塊、信號采集模塊和微波器模塊等，鋰電池與檢測系統電路板的電源模塊連接；試樣檢測模塊與檢測系統電路板連接；本發明使用微波透射的方法進行油中微量水分檢測，在微量水分檢測領域未見相同應用，實現了非接觸的在線檢測；本發明體積小巧，可循環充電，操作方式簡單，微量水分檢測精度高；本發明可以對油中0.02％以下的水分含量進行測量，微波透射的檢測方式保證了油品不受污染，不會產生檢測廢液，且檢測設備不會被腐蝕，應用前景廣闊。

技術領域

本發明涉及微量水分檢測技術領域，特別是涉及一種微波透射式油中微量水分在線檢測系統及其檢測方法。

背景技術

目前，在工業生產中對油中的微量水分越來越重視，油中的微量水分不僅影響油的質量，還有可能引起生產事故，比如淬火油是一種金屬零件淬火工序中常見的冷卻介質，隨著使用時間增長，淬火油中會混入水分導致油的品質變差以及失效，在高溫環境下，淬火油中含有水分還會帶來火災隱患，因為淬火油中的水分會在高溫下沸騰膨脹，使淬火油從淬火池中溢出，若溢出的淬火油遇到高溫物體，則會引發火災。一般情況下，淬火油中含水率要控制在0.03％以下，當淬火油中水分含量大于0.02％時就需要引起重視，目前能夠檢測油中微量水分的設備分為離線式與在線式兩大類，離線式測量需要檢測人員進行一系列復雜的操作，使用到很多化學試劑，并且離線式測量最大的問題是等待時間很長，測量結果不具有實時性，無法實現工業現場的實時監控；在線式測量設備具有操作簡單、實時顯示結果的優點。申請號為202011168084.1的專利文獻公開了基于微波透射法的遠程原油含水率測量裝置及其測量方法。該方法通過檢測微波損耗值的方法，實現了原油中含水率的檢測并且可以將檢測結果上傳云端，實現了在線式與非接觸式的檢測，但是其也具有檢測精度不夠高，無法檢測油中0.1％以下的水分并且也不能對含水率超標的情況進行警告以及設備體積不夠小巧的缺點。而目前已有的在線式微量水分檢測設備均為接觸式檢測并且有一些設備還需要額外的化學試劑，這會導致油品受到污染，設備傳感器也會被腐蝕，檢測產生的廢液還需要專門處理。因此，需要一款可以實現非接觸測量的油中微量水分在線檢測設備，這既能保證檢測結果的實時性，還能保證油品的質量并延長設備的使用壽命。

發明內容

為了克服現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種微波透射式油中微量水分高精度在線檢測系統及其檢測方法，可以實現非接觸測量，既能保證檢測結果的實時性，還能保證油品的質量并延長設備的使用壽命。

為了達到上述目的，本發明提供的技術方案如下：

一種微波透射式油中微量水分高精度在線檢測系統，包括上外殼1和下外殼2扣合在一起形成的設備外殼20，設備外殼20內部安裝有鋰電池40和檢測系統電路板30，以及與檢測系統電路板30信號連接并位于設備外殼20外部的試樣檢測模塊90，其中檢測系統電路板30通過定位孔安裝在上外殼1內部，鋰電池40安裝在下外殼2內部，鋰電池40為檢測系統電路板30提供12V的直流電能。

所述的檢測系統電路板30包括電源模塊50、數據處理模塊60、信號采集模塊70和微波器模塊80；電源模塊50的輸入端與鋰電池40連接，電源模塊50的輸出端與數據處理模塊60、信號采集模塊70和微波器模塊80連接進行供電；數據處理模塊60與信號采集模塊70連接并接收信號采集模塊70發送的數據進行微量水分的計算，同時數據處理模塊60將微量水分計算結果實時顯示；信號采集模塊70與微波器模塊80連接接收微波器模塊80的電壓信號并通過信號轉換輸出數字信號發送給數據處理模塊60；微波器模塊80與試樣檢測模塊90連接，通過發射和接收微波信號檢測微波信號功率的衰減，并將發射端與接收端的功率值分別轉換為對應的電壓值輸出給信號采集模塊70。