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)測儀表自動(dòng)化元件。
水電站發(fā)電機(jī)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(huì)導(dǎo)致絕緣下降，潤滑性能下降，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。過去國內(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)等是無法測量的。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)測油含水的要求。
提供一種結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠監(jiān)測油混水儀器的自動(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)的測量就要比對(duì)比重的測量靈敏的多。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，通過測量電容的變化即可測出油中的混水量。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出來。電容傳感器輸出量的大小反映了被測介質(zhì)含水量的多少，因此通過對(duì)該電容量的測量就實(shí)現(xiàn)了油混水中含水量的測定。把電容量的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷?、電流或頻率等信號(hào)，經(jīng)出線座(13)傳輸給監(jiān)測儀表，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；能探測多種形式的油中混水狀態(tài)，使得監(jiān)測更全面；能夠測出微量含水狀態(tài)，測量精度高，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。
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