油混水傳感器的製作方法
2023-04-29 08:30:46
專利名稱：油混水傳感器的製作方法
技術領域：
本發明屬於監測儀表自動化元件。
水電站發電機組潤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，就會導致絕緣下降，潤滑性能下降，甚至導致機械部分產生蝕鏽，嚴重危害機組的安全運行。為確保機組安全運行，必須對油的含水情況進行及時的監測。過去國內往往採用定期化驗油樣或使用電極或浮子式的油積水信號裝置，以決定油中含水情況。如YSX-1型油積水信號裝置，其不足之處在於靈敏性低，只有當油中含有較多水份，油水分離，並聚集沉澱到油層底部時才能測定，而對多種形式的油混水狀態，如游離水、溶解水、結合水、乳化狀態等是無法測量的。而機組運行時，油箱中的油處於不斷運動狀態，是不會出現這種油水分離的狀態的。這樣油積水裝置就不能滿足水電廠對監測油含水的要求。
提供一種結構簡單，安全可靠監測油混水儀器的自動化元件是本發明的目的。
本發明的結構如
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；9，外殼；10密封圈；11，端蓋；12測量電路板；13，出線座。
本發明的特點是電容式油混水傳感器，電極由外電極(1)和內電極(3)組成，內外電極呈一同心圓筒型，內外電極之間有絕緣套管(4)將內外電極隔開。
外電極(1)上均勻地開有圓孔(6)或通槽，用以油水液的流通。
內電極(3)的一端用絕緣密封塊(7)密封，使油水液不能進入內電極中，另一端與引線座(5)過盈配合固定。
內外電極之間有支撐環(7)將內外電極固定，內電極不至於搖擺，支撐環上開有圓孔，便於油水液進出。
內外電極之間的單邊間隙為δ≥4mm，內電極比外電極的下端短3mm以上，外電極上的圓孔孔徑應≥4mm，且均勻分布，這能保證傳感器準確發訊。
本實用新型的實施例是一個具有良好導電性能(如不鏽鋼)和機械強度(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≥4mm，使得外部的油水混合物進入外電極(1)內，並進行交換；一個具有良好導電性能(如不鏽鋼)和機械強度(硬度)的圓筒形內電極(3)其直徑小於外電極(1)，內外電極間的單邊間隙應δ≥4mm，內電極(3)外面套有絕緣套管(4)與安裝螺母(2)採用過盈配合固定。內外電極之間是絕緣的，這兩個同心圓筒形電極組成了一個電容器。
內電極(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，防止液體進入其內。
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，用於整體安裝固定，傳感器的外殼(9)與端蓋(11)之間套有密封圈(10)，起密封作用。測量電路板(12)在傳感器外殼的內部，外殼對它起屏蔽和防護作用。
油和水的比重約為0.87∶1，差距不大，但其介電常數相差很大，油是2.2左右，水是80。這樣，通過對介電常數的測量就要比對比重的測量靈敏的多。油水混合物的介電常數，依賴於油中含水量的多少而定，在含水量較小時，其介電常數與含水量基本成線性關係。由此，電容量與油中的混水量成正比，通過測量電容的變化即可測出油中的混水量。當出現油積水時，介電常數變化相當大，電容值的變化很容易檢測出來。電容傳感器輸出量的大小反映了被測介質含水量的多少，因此通過對該電容量的測量就實現了油混水中含水量的測定。把電容量的變化轉變為電壓、電流或頻率等信號，經出線座(13)傳輸給監測儀表，則可完成含水量的指示和報警。
本實用新型的優點是結構簡單，性能穩定，動態響應好，靈敏度高和分辨力強的優點。
具有安裝方式靈活，不局限於安裝在油箱的底部；能探測多種形式的油中混水狀態，使得監測更全面；能夠測出微量含水狀態，測量精度高，反應靈敏；能夠輸出模擬電信號，定量判斷油中含水量。
本實用新型可用以檢測水輪發電機組自動化控制油系統中混入回油箱或漏油箱內水的含量，還可廣泛應用於測定油箱(桶)中油混水或油積水的含水狀態。
權利要求1.一種由電極、測量電路板和外殼組成的電容式傳感器，其特徵在於電極分為外電極(1)和內電極(3)，外電極(1)與內電極(3)呈一同心圓筒型，內外電極之間有絕緣套管(4)。
2.按照權利要求1所述的傳感器，其特徵在於外電極(1)上開有圓孔(6)。
3.按照權利要求1所述的傳感器，其特徵在於內電極(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.按照權利要求1或2或3所述的傳感器，其特徵在於內外電極之間的支撐環(7)上開有圓孔。
5.按照權利要求1或2或3所述的傳感器，其特徵在於內外電極之間的單邊間隙δ≥4mm；內電極(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≥4mm，且均勻分布。
專利摘要一種用於測定油混水或油積水的電容式傳感器，由外電極(1)、內電極(3)組成，內外電極為一同心圓筒型，其間有絕緣套管(4)。它具有結構簡單，性能穩定，動態響應好，靈敏度高和分辨力強的優點，可用於檢測水輪發電機組自動化控制油系統中混入回油箱或漏油箱內水的含量，還可廣泛作為油箱(桶)中油混水或油積水的監測。
文檔編號G01N27/22GK2248874SQ9422239
公開日1997年3月5日 申請日期1994年9月29日 優先權日1994年9月29日
發明者王黎明, 潘學忠 申請人:水利部能源部地質勘探機電研究所