專利名稱:油混水傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于監(jiān)測(cè)儀表自動(dòng)化元件。
水電站發(fā)電機(jī)組潤(rùn)滑及控制用的透平油,按要求是不允許含有水份的,如透平油中含有水份,就會(huì)導(dǎo)致絕緣下降,潤(rùn)滑性能下降,甚至導(dǎo)致機(jī)械部分產(chǎn)生蝕銹,嚴(yán)重危害機(jī)組的安全運(yùn)行。為確保機(jī)組安全運(yùn)行,必須對(duì)油的含水情況進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)。過去國(guó)內(nèi)往往采用定期化驗(yàn)油樣或使用電極或浮子式的油積水信號(hào)裝置,以決定油中含水情況。如YSX-1型油積水信號(hào)裝置,其不足之處在于靈敏性低,只有當(dāng)油中含有較多水份,油水分離,并聚集沉淀到油層底部時(shí)才能測(cè)定,而對(duì)多種形式的油混水狀態(tài),如游離水、溶解水、結(jié)合水、乳化狀態(tài)等是無(wú)法測(cè)量的。而機(jī)組運(yùn)行時(shí),油箱中的油處于不斷運(yùn)動(dòng)狀態(tài),是不會(huì)出現(xiàn)這種油水分離的狀態(tài)的。這樣油積水裝置就不能滿足水電廠對(duì)監(jiān)測(cè)油含水的要求。
提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安全可靠監(jiān)測(cè)油混水儀器的自動(dòng)化元件是本發(fā)明的目的。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如
圖1,2。圖1為油混水傳感器剖視圖,圖2為油混水傳感器截面圖。其中1,外電極;2,安裝螺母;3,內(nèi)電極;4,絕緣套管;5,引線座;6,圓孔;7,絕緣密封塊;6,絕緣支撐環(huán);9,外殼;10密封圈;11,端蓋;12測(cè)量電路板;13,出線座。
本發(fā)明的特點(diǎn)是電容式油混水傳感器,電極由外電極(1)和內(nèi)電極(3)組成,內(nèi)外電極呈一同心圓筒型,內(nèi)外電極之間有絕緣套管(4)將內(nèi)外電極隔開。
外電極(1)上均勻地開有圓孔(6)或通槽,用以油水液的流通。
內(nèi)電極(3)的一端用絕緣密封塊(7)密封,使油水液不能進(jìn)入內(nèi)電極中,另一端與引線座(5)過盈配合固定。
內(nèi)外電極之間有支撐環(huán)(7)將內(nèi)外電極固定,內(nèi)電極不至于搖擺,支撐環(huán)上開有圓孔,便于油水液進(jìn)出。
內(nèi)外電極之間的單邊間隙為δ≥4mm,內(nèi)電極比外電極的下端短3mm以上,外電極上的圓孔孔徑應(yīng)≥4mm,且均勻分布,這能保證傳感器準(zhǔn)確發(fā)訊。
本實(shí)用新型的實(shí)施例是一個(gè)具有良好導(dǎo)電性能(如不銹鋼)和機(jī)械強(qiáng)度(硬度)的圓筒形外電極(1)與安裝螺母(2)固定連接,外電極上開有均勻分布的圓孔(6)或通槽,圓孔的直徑應(yīng)≥4mm,使得外部的油水混合物進(jìn)入外電極(1)內(nèi),并進(jìn)行交換;一個(gè)具有良好導(dǎo)電性能(如不銹鋼)和機(jī)械強(qiáng)度(硬度)的圓筒形內(nèi)電極(3)其直徑小于外電極(1),內(nèi)外電極間的單邊間隙應(yīng)δ≥4mm,內(nèi)電極(3)外面套有絕緣套管(4)與安裝螺母(2)采用過盈配合固定。內(nèi)外電極之間是絕緣的,這兩個(gè)同心圓筒形電極組成了一個(gè)電容器。
內(nèi)電極(3)為空心圓管,可減輕重量,其上端與引線座(5)過盈配合固定,下端圓孔由絕緣密封塊(7)過盈堵塞,防止液體進(jìn)入其內(nèi)。
安裝螺母(2)與傳感器的金屬外殼(9)剛性連接,安裝螺母(2)的下部有外螺紋,用于整體安裝固定,傳感器的外殼(9)與端蓋(11)之間套有密封圈(10),起密封作用。測(cè)量電路板(12)在傳感器外殼的內(nèi)部,外殼對(duì)它起屏蔽和防護(hù)作用。
油和水的比重約為0.87∶1,差距不大,但其介電常數(shù)相差很大,油是2.2左右,水是80。這樣,通過對(duì)介電常數(shù)的測(cè)量就要比對(duì)比重的測(cè)量靈敏的多。油水混合物的介電常數(shù),依賴于油中含水量的多少而定,在含水量較小時(shí),其介電常數(shù)與含水量基本成線性關(guān)系。由此,電容量與油中的混水量成正比,通過測(cè)量電容的變化即可測(cè)出油中的混水量。當(dāng)出現(xiàn)油積水時(shí),介電常數(shù)變化相當(dāng)大,電容值的變化很容易檢測(cè)出來(lái)。電容傳感器輸出量的大小反映了被測(cè)介質(zhì)含水量的多少,因此通過對(duì)該電容量的測(cè)量就實(shí)現(xiàn)了油混水中含水量的測(cè)定。把電容量的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷骸㈦娏骰蝾l率等信號(hào),經(jīng)出線座(13)傳輸給監(jiān)測(cè)儀表,則可完成含水量的指示和報(bào)警。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能穩(wěn)定,動(dòng)態(tài)響應(yīng)好,靈敏度高和分辨力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
具有安裝方式靈活,不局限于安裝在油箱的底部;能探測(cè)多種形式的油中混水狀態(tài),使得監(jiān)測(cè)更全面;能夠測(cè)出微量含水狀態(tài),測(cè)量精度高,反應(yīng)靈敏;能夠輸出模擬電信號(hào),定量判斷油中含水量。
本實(shí)用新型可用以檢測(cè)水輪發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制油系統(tǒng)中混入回油箱或漏油箱內(nèi)水的含量,還可廣泛應(yīng)用于測(cè)定油箱(桶)中油混水或油積水的含水狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種由電極、測(cè)量電路板和外殼組成的電容式傳感器,其特征在于電極分為外電極(1)和內(nèi)電極(3),外電極(1)與內(nèi)電極(3)呈一同心圓筒型,內(nèi)外電極之間有絕緣套管(4)。
2.按照權(quán)利要求1所述的傳感器,其特征在于外電極(1)上開有圓孔(6)。
3.按照權(quán)利要求1所述的傳感器,其特征在于內(nèi)電極(3)的一端由絕緣密封塊(7)密封,另一端與引線座(5)過盈配合固定。
4.按照權(quán)利要求1或2或3所述的傳感器,其特征在于內(nèi)外電極之間的支撐環(huán)(7)上開有圓孔。
5.按照權(quán)利要求1或2或3所述的傳感器,其特征在于內(nèi)外電極之間的單邊間隙δ≥4mm;內(nèi)電極(3)比外電極(1)的下端短3mm以上;外電極(1)上的圓孔孔徑φ應(yīng)≥4mm,且均勻分布。
專利摘要一種用于測(cè)定油混水或油積水的電容式傳感器,由外電極(1)、內(nèi)電極(3)組成,內(nèi)外電極為一同心圓筒型,其間有絕緣套管(4)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能穩(wěn)定,動(dòng)態(tài)響應(yīng)好,靈敏度高和分辨力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),可用于檢測(cè)水輪發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制油系統(tǒng)中混入回油箱或漏油箱內(nèi)水的含量,還可廣泛作為油箱(桶)中油混水或油積水的監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)G01N27/22GK2248874SQ9422239
公開日1997年3月5日 申請(qǐng)日期1994年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月29日
發(fā)明者王黎明, 潘學(xué)忠 申請(qǐng)人:水利部能源部地質(zhì)勘探機(jī)電研究所