CN211856437U - 一种油水混合物检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油水混合检测技术领域，具体涉及一种油水混合物检测装置，包括固定管道，以及固设于固定管道内且与固定管道同轴布置的固定盘，和设于固定管道内且与测量显示系统电连接的电容器组件；内电极筒组件包括固设于固定盘轴心处且沿固定盘轴线布置的内绝缘柱，以及套设于内绝缘柱上的内电极筒，和覆盖于内电极筒外壁上的内绝缘层；外电极筒组件包括间隙布置于内电极筒外周侧且与固定管道内侧壁间隙布置的外电极筒，以及覆盖于外电极筒内壁上的外绝缘层。本实用新型中的油水混合物检测装置能够提升检测装置的灵敏度和检测精度、且能够兼顾油、水含量检测准确性，从而能够提升油水混合物检测装置的使用效果。

Description

一种油水混合物检测装置

技术领域

本实用新型涉及油水混合检测技术领域，具体涉及一种油水混合物检测装置。

背景技术

在石化、电力、水利、船舶等多个行业中广泛使用透平油和润滑油，透平油和润滑油主要起润滑、散热、密封、液压操作等作用，需要检测油箱、油罐、油盆等透平油、润滑油中是否含有水分，如透平油、润滑油中混入水分，直接影响润滑、散热、存储等效果，进一步危害润滑、散热设备的安全。目前普遍使用电容式油混水检测装置进行检测，电容式油混水检测装置由内、外电极及电路部分组成，当油中混入水后，由于二者介电常数相差很大，根据电容值随极间介质变化而改变的特性，电容值变化，通过微电路设定油混水比例定值，在油混水比例达到设定值时，输出报警接点信号或模拟量信号，具有较好的准确性、结构简单，应用较为广泛。

例如公开号为CN105158118A的中国专利公开了一种油混水冗余检测装置，包括：上壳体、中部壳体、下壳体，上壳体上设有安装及油源接口Ⅰ或安装及油源接口Ⅱ，中部壳体内设有探测金属杆、浮力检测装置和检测触发装置；所述浮力检测装置包括浮漂，浮漂套装在探测金属杆上；检测触发装置为微动开关，微动开关设在探测金属杆表层；下壳体上设有电缆接口。

上述现有方案中的油混水冗余检测装置也是一种油水混合物检测装置，其通过内电极筒（探测金属杆）和外电极筒（中部壳体）构成一个“圆柱电容传感器”（即电容器组件），然后将电容器组件与测量显示系统电连接，并根据油和水介电常数不同引起电容值变化来实现对油、水含量的检测但是，在实际使用过程中，上述现有方案中的油水混合物检测装置还存在以下问题：1）电容值容易受到外界电场、温度以及湿度等因素的影响，使得检测装置的灵敏度低、检测精度低，导致油水混合物检测装置的使用效果不好；2）水变为连续相，随着油中含水率的增加，水的导电性可能导致内极板—水—外极板连通，导电产生的影响没有规律，时大时小，使得难以准确测量水的含量，同样导致油水混合物检测装置的使用效果不好。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种能够提升检测装置的灵敏度和检测精度，且能够兼顾油、水含量检测准确性的油水混合物检测装置，以能够提升油水混合物检测装置的使用效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种油水混合物检测装置，包括测量显示系统，还包括固定管道，以及固设于所述固定钢质管道内且与所述固定管道同轴布置的固定盘，和设于所述固定管道内且与所述测量显示系统电连接的电容器组件；所述的电容器组件包括内电极筒组件和外电极筒组件；

所述内电极筒组件包括固设于所述固定盘轴心处且沿所述固定盘轴线布置的内绝缘柱，以及套设于所述内绝缘柱上的内电极筒，和覆盖于所述内电极筒外壁上的内绝缘层；所述外电极筒组件包括间隙布置于所述内电极筒外周侧且与所述固定管道内侧壁间隙布置的外电极筒，以及覆盖于所述外电极筒内壁上的外绝缘层；所述外电极筒和固定管道的内侧壁之间设有绝缘填充层，且所述内电极筒和外电极筒之间的间隙形成供油水混合物流动的空间。

本方案中内电极筒和外电极筒构成一个电容器组件（圆柱电容传感器），当油水混合物在内电极筒和外电极筒之间流动时，由于油和水介电常数不同，使得电容器组件能够检测到不同的电容值，然后由测量显示系统根据检测得到的电容值计算得到相应的油、水含量数据。本方案中的固定管道能够对电容器组件进行支撑和保护，而固定管道本身形成一个屏蔽罩对电容器组件进行保护，能够对防止外界电场、温度以及湿度影响电容器组件产生的电容值，而填充于外电极筒和固定管道的内侧壁之间的绝缘填充层能够更进一步的避免外界电场、温度以及湿度的干扰，从而提升检测装置的灵敏度和检测精度；此外，本方案中的内电极筒和外电极筒与油水混合物接触的一侧分别覆盖有内绝缘层和外绝缘层，能够避免因水的导电性导致的电容器组件测量的电容值不准确的问题，能够提升油、水含量检测准确性。

因此，本方案中的油水混合物检测装置能够提升检测装置的灵敏度和检测精度、且能够兼顾油、水含量检测准确性，从而能够提升油水混合物检测装置的使用效果。

优选的，所述电容器组件的两端均设有间隙布置的等电位环组件；所述等电位环组件包括套设于所述内绝缘柱上且与所述内电极筒相对应的内等位电极筒，以及与所述固定管道内侧壁间隙布置且与所述外电极筒相对应的外等位电极筒；所述外等位电极筒和固定管道的内侧壁之间设有绝缘填充层。

在实际使用过程中，电容器组件测量的电容值容易因边缘效应的影响而产生误差，导致油、水含量检测准确性低，从而导致油水混合物检测装置的使用效果不好。针对这一问题，本方案中在电容器组件的两端分别设置了等电位环组件，分别由等电位环组件的内等位电极筒和外等位电极筒消除外等位电极筒的内电极筒和外电极筒上的边缘效应，从而能够避免边缘效应对电容器组件测量的电容值的影响，能够提升油、水含量检测准确性。

优选的，所述电容器组件与等电位环组件之间的间隙内对应填充有绝缘间隔层。

这样，填充于电容器组件和等电位环组件之间的绝缘间隔层能够避免油水混合物中的水影响等电位环组件和电容器组件的正常工作，能够进一步消除边缘效应对电容器组件测量的电容值的影响，能够提升油、水含量检测准确性。

优选的，所述绝缘间隔层为聚四氟乙烯绝缘填充层。

这样，聚四氟乙烯绝缘填充层具有憎水性（或称斥水性），且电学性质稳定、表面张力较小，有利于避免油水混合物中的水影响等电位环组件和电容器组件的正常工作，能够进一步消除边缘效应对电容器组件测量的电容值的影响，能够提升油、水含量检测准确性。

优选的，所述等电位环组件与电容器组件之间的间距为2mm；所述内等位电极筒和外等位电极筒沿轴线上的长度均为18mm。

这样，这种尺寸的等电位环组件能够有效的消除边缘效应，且能够在有效消除边缘效应的前提下，避免了因尺寸过大导致的材料浪费，有利于检测装置的小型化。

优选的，所述内电极筒和外电极筒均为铁镍合金电极筒。

这样，铁镍合金电极筒具有温度系数较低、刚性较好的优点，能够很好的避免温度对电容器组件测量的电容值的影响，从而能够检测装置的灵敏度和检测精度。

优选的，所述内电极筒的直径为12mm，所述外电极筒的直径为99mm；且所述内电极筒和外电极筒沿轴线上的长度均小于等于300mm。

在实际使用过程中，内电极筒和外电极筒之间的间距设置非常重要，一旦间距过小，就容易导致电极击穿，并且使液体的阻力增大、流速大幅度提高，造成电容值测量的误差。针对这一问题，申请人根据固定管道的流量压力等参数计算得到，内电极筒和外电极筒的最佳直径尺寸，能够保证电容器组件电容值的测量准确性；此外，长度在300mm以内的内电极筒和外电极筒能够在满足测量准确性的前提下简化整体结构，便于运输和安装。

优选的，所述内绝缘层和外绝缘层均为聚四氟乙烯绝缘层；所述内绝缘层和外绝缘层的厚度均为2mm。

这样，聚四氟乙烯绝缘层具有憎水性（或称斥水性），且电学性质稳定、表面张力较小，有利于避免油水混合物中的水影响等电位环组件和电容器组件的正常工作，能够进一步消除边缘效应对电容器组件测量的电容值的影响，能够提升油、水含量检测准确性；此外，厚度为2mm的聚四氟乙烯绝缘层即不容易因被损伤而失去其作用，也不会影响传感器的灵敏度，能够保证测量精度。

优选的，所述固定管道为DN100钢质管道；所述绝缘填充层为PVC绝缘填充层。

这样，DN100钢质管道形成一个屏蔽罩对电容器组件进行保护，能够对防止外界电场、温度以及湿度影响电容器组件产生的电容值，而填充于外电极筒和固定管道的内侧壁之间的绝缘填充层PVC绝缘填充层能够更进一步的避免外界电场、温度以及湿度的干扰，从而提升检测装置的灵敏度和检测精度。

优选的，所述测量显示系统包括控制模块，和与所述控制模块信号连接的电容检测模块，以及与所述控制模块电连接的显示模块。

这样，电容器组件将检测到的电容值信号发送到电容检测模块，由电容检测模块将数据进行转换后发送到控制模块，可由控制模块控制显示模块对相应的数值进行显示，便于直观的获取油水混合物中油和水的含量数据，有利于提升油水混合物检测装置的使用效果。

附图说明

为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为实施例中油水混合物检测装置的侧视剖视图；

图2为实施例中油水混合物检测装置的逻辑框图。

说明书附图中的附图标记包括：固定管道1、固定盘2、内绝缘柱31、内电极筒32、内绝缘层33、外电极筒41、外绝缘层42、绝缘填充层43、内等位电极筒51、外等位电极筒52、绝缘间隔层53、显示器6。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

实施例：

本实施例中公开了一种油水混合物检测装置。

如图1所示：一种油水混合物检测装置，包括测量显示系统，还包括固定管道1，以及固设于固定管道1内且与固定管道1同轴布置的固定盘2，和设于固定管道1内且与测量显示系统电连接的电容器组件；电容器组件包括内电极筒32组件和外电极筒41组件；

内电极筒32组件包括固设于固定盘2轴心处且沿固定盘2轴线布置的内绝缘柱31，以及套设于内绝缘柱31上的内电极筒32，和覆盖于内电极筒32外壁上的内绝缘层33；外电极筒41组件包括间隙布置于内电极筒32外周侧且与固定管道1内侧壁间隙布置的外电极筒41，以及覆盖于外电极筒41内壁上的外绝缘层42；外电极筒41和固定管道1的内侧壁之间设有绝缘填充层43，且内电极筒32和外电极筒41之间的间隙形成供油水混合物流动的空间。

本实施例中内电极筒32和外电极筒41构成一个电容器组件(圆柱电容传感器)，当油水混合物在内电极筒32和外电极筒41之间流动时，由于油和水介电常数不同，使得电容器组件能够检测到不同的电容值，然后由测量显示系统根据检测得到的电容值计算得到相应的油、水含量数据。本实施例中的固定管道1能够对电容器组件进行支撑和保护，而固定管道1本身形成一个屏蔽罩对电容器组件进行保护，能够对防止外界电场、温度以及湿度影响电容器组件产生的电容值，而填充于外电极筒41和固定管道1的内侧壁之间的绝缘填充层43能够更进一步的避免外界电场、温度以及湿度的干扰，从而提升检测装置的灵敏度和检测精度；此外，本实施例中的内电极筒32和外电极筒41与油水混合物接触的一侧分别覆盖有内绝缘层33和外绝缘层42，能够避免因水的导电性导致的电容器组件测量的电容值不准确的问题，能够提升油、水含量检测准确性。

具体实施过程中，电容器组件的两端均设有间隙布置的等电位环组件；等电位环组件包括套设于内绝缘柱31上且与内电极筒32相对应的内等位电极筒51，以及与固定管道1内侧壁间隙布置且与外电极筒41相对应的外等位电极筒52；外等位电极筒52和固定管道1的内侧壁之间设有绝缘填充层43。

在实际使用过程中，电容器组件测量的电容值容易因边缘效应的影响而差生误差，导致油、水含量检测准确性低，从而导致油水混合物检测装置的使用效果不好。针对这一问题，本实施例中在电容器组件的两端分别设置了等电位环组件，分别由等电位环组件的内等位电极筒51和外等位电极筒52消除外等位电极筒52的内电极筒32和外电极筒41上的边缘效应，从而能够避免边缘效应对电容器组件测量的电容值的影响，能够提升油、水含量检测准确性。

具体实施过程中，电容器组件与等电位环组件之间的间隙内对应填充有绝缘间隔层53。

这样，填充于电容器组件和等电位环组件之间的绝缘间隔层53能够避免油水混合物中的水影响等电位环组件和电容器组件的正常工作，能够进一步消除边缘效应对电容器组件测量的电容值的影响，能够提升油、水含量检测准确性。

具体实施过程中，绝缘间隔层53为聚四氟乙烯绝缘填充层43。

这样，聚四氟乙烯绝缘填充层43具有憎水性(或称斥水性)，且电学性质稳定、表面张力较小，有利于避免油水混合物中的水影响等电位环组件和电容器组件的正常工作，能够进一步消除边缘效应对电容器组件测量的电容值的影响，能够提升油、水含量检测准确性。

具体实施过程中，等电位环组件与电容器组件之间的间距为2mm；内等位电极筒51和外等位电极筒52沿轴线上的长度均为18mm。

这样，这种尺寸的等电位环组件能够有效的消除边缘效应，且能够在有效消除边缘效应的前提下，避免了因尺寸过大导致的材料浪费，有利于检测装置的小型化。

具体实施过程中，内电极筒32和外电极筒41均为铁镍合金电极筒。

这样，铁镍合金电极筒具有温度系数较低、刚性较好的优点，能够很好的避免温度对电容器组件测量的电容值的影响，从而能够检测装置的灵敏度和检测精度。

具体实施过程中，内电极筒32的直径为12mm，外电极筒41的直径为99mm；且内电极筒32和外电极筒41沿轴线上的长度均小于等于300mm。

在实际使用过程中，内电极筒32和外电极筒41之间的间距设置非常重要，一旦间距过小，就容易导致电极击穿，并且使液体的阻力增大、流速大幅度提高，造成电容值测量的误差。针对这一问题，申请人根据固定管道1的流量压力等参数计算得到，内电极筒32和外电极筒41的最佳直径尺寸，能够保证电容器组件电容值的测量准确性；此外，长度在300mm以内的内电极筒32和外电极筒41能够在满足测量准确性的前提下简化整体结构，便于运输和安装。

具体实施过程中，内绝缘层33和外绝缘层42均为聚四氟乙烯绝缘层；内绝缘层33和外绝缘层42的厚度均为2mm。

这样，聚四氟乙烯绝缘层具有憎水性(或称斥水性)，且电学性质稳定、表面张力较小，有利于避免油水混合物中的水影响等电位环组件和电容器组件的正常工作，能够进一步消除边缘效应对电容器组件测量的电容值的影响，能够提升油、水含量检测准确性；此外，厚度为2mm的聚四氟乙烯绝缘层即不容易因被损伤而失去其作用，也不会影响传感器的灵敏度，能够保证测量精度。

具体实施过程中，固定管道1为DN100钢质管道；绝缘填充层43为PVC绝缘填充层43。

这样，DN100钢质管道形成一个屏蔽罩对电容器组件进行保护，能够对防止外界电场、温度以及湿度影响电容器组件产生的电容值，而填充于外电极筒41和固定管道1的内侧壁之间的绝缘填充层43PVC绝缘填充层43能够更进一步的避免外界电场、温度以及湿度的干扰，从而提升检测装置的灵敏度和检测精度。

具体实施过程中，如图2所示：测量显示系统包括控制模块，和与控制模块信号连接的电容检测模块和温度检测模块，以及与控制模块电连接的显示模块和报警模块。本实施例中，控制模块为现有技术中成熟使用的MSP43OF149单片机；电容检测模块为现有技术中成熟使用的CAV424集成芯片；温度检测模块为现有技术中成熟使用的DS18B20数字温度传感器；报警模块为现有技术中成熟使用的小型报警灯；显示模块为现有技术中成熟使用的字符型LCD C1623型显示器6；上述各个模块与控制模块之间的连接方式是非常现有的。

这样，电容器组件将检测到的电容值信号发送到电容检测模块，由电容检测模块将数据进行转换后发送到控制模块，可由控制模块控制显示模块对相应的数值进行显示，便于直观的获取油水混合物中油和水的含量数据，有利于提升油水混合物检测装置的使用效果。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种油水混合物检测装置，包括测量显示系统，其特征在于：还包括固定管道，以及固设于所述固定管道内且与所述固定管道同轴布置的固定盘，和设于所述固定管道内且与所述测量显示系统电连接的电容器组件；所述电容器组件包括内电极筒组件和外电极筒组件；

所述内电极筒组件包括固设于所述固定盘轴心处且沿所述固定盘轴线布置的内绝缘柱，以及套设于所述内绝缘柱上的内电极筒，和覆盖于所述内电极筒外壁上的内绝缘层；所述外电极筒组件包括间隙布置于所述内电极筒外周侧且与所述固定管道内侧壁间隙布置的外电极筒，以及覆盖于所述外电极筒内壁上的外绝缘层；所述外电极筒和固定管道的内侧壁之间设有绝缘填充层，且所述内电极筒和外电极筒之间的间隙形成供油水混合物流动的空间。

2.如权利要求1所述的油水混合物检测装置，其特征在于：所述电容器组件的两端均设有间隙布置的等电位环组件；所述等电位环组件包括套设于所述内绝缘柱上且与所述内电极筒相对应的内等位电极筒，以及与所述固定管道内侧壁间隙布置且与所述外电极筒相对应的外等位电极筒；所述外等位电极筒和固定管道的内侧壁之间设有绝缘填充层。

3.如权利要求2所述的油水混合物检测装置，其特征在于：所述等电位环组件与电容器组件之间的间距为2mm；所述内等位电极筒和外等位电极筒沿轴线上的长度均为18mm。

4.如权利要求2所述的油水混合物检测装置，其特征在于：所述电容器组件与等电位环组件之间的间隙内对应填充有绝缘间隔层。

5.如权利要求4所述的油水混合物检测装置，其特征在于：所述绝缘间隔层为聚四氟乙烯绝缘填充层。

6.如权利要求1所述的油水混合物检测装置，其特征在于：所述内电极筒和外电极筒均为铁镍合金电极筒。

7.如权利要求1所述的油水混合物检测装置，其特征在于：所述内电极筒的直径为12mm，所述外电极筒的直径为99mm；且所述内电极筒和外电极筒沿轴线上的长度均小于等于300mm。

8.如权利要求1所述的油水混合物检测装置，其特征在于：所述内绝缘层和外绝缘层均为聚四氟乙烯绝缘层；所述内绝缘层和外绝缘层的厚度均为2mm。

9.如权利要求1所述的油水混合物检测装置，其特征在于：所述固定管道为DN100钢质管道；所述绝缘填充层为PVC绝缘填充层。

10.如权利要求1所述的油水混合物检测装置，其特征在于：所述测量显示系统包括控制模块，和与所述控制模块信号连接的电容检测模块，以及与所述控制模块电连接的显示模块。

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