СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА Российский патент 2012 года по МПК G01N5/02 

Изобретение относится к технике измерения физических свойств материалов, например влажности, и может быть использовано во влагометрии неводных жидкостей, например бензинов, дизельных топлив, двигательных и трансформаторных масел и других растворов в различных отраслях промышленности.

Известны способы для измерения влагосодержания жидкости, основанные на измерении ее электрофизических параметров с помощью радиочастотных датчиков, содержащих контролируемую жидкость (патенты США 4862060, МПК G01N 22/00, 4996490 МПК G01R 27/04, G01N 22/00, 5157339, МПК G01 22/00, 3933030 МПК G01N 9/00) и техническое решение (патент США 4864850, МПК G01N 5/02). Недостатком этих способов измерения является зависимость точности результатов измерения влагосодержания от различных влияющих факторов: изменения сортности жидкости, ее солесодержания и др., а также недостаточная чувствительность измерения влагосодержания жидких материалов в диапазоне низкого влагосодержания.

Известно техническое решение (патент РФ 2008116251/09, 28.04.2008), которое содержит описание способа измерения, по технической сущности наиболее близкое к предлагаемому способу, и принятое в качестве прототипа. Способ-прототип заключается в возбуждении электромагнитной волны в волноводе, с оконечным чувствительным элементом, содержащим контролируемую жидкость, принимают отраженные волны и измеряют температуру нефти, возбуждаемые электромагнитные волны модулируют по частоте в фиксированном диапазоне частот, предварительно определяют совокупность значений экстремума относительной мощности отраженных волн и соответствующей ему частоты при заданных дискретных значениях влагосодержания.

Недостатком этого способа-прототипа является невысокая чувствительность и точность измерения влажности жидких материалов в диапазоне низкого влагосодержания.

Цель изобретения - повышение чувствительности измерения влажности жидких материалов с низким влагосодержанием.

Поставленная цель достигается тем, что в контролируемую жидкость дополнительно помещают охлаждающий элемент и измеряют локальную температуру жидкости вблизи этого элемента, определяют температуру, при которой происходит резкое возрастание мощности отраженного излучения, которое происходит при температуре «точки росы», а затем определяют влагосодержание по формуле.

Значение частоты излучения выбирают в пределах диапазона 550-700 нм, измерение мощности отраженного излучения проводят под углом 90° к падающему излучению.

Существенными отличительными признаками предлагаемого технического решения, по мнению авторов, являются, во-первых, измерение влагосодержания трансформаторного масла определяют по температуре «точки росы», во-вторых, измерение влагосодержания проводят при понижении температуры исследуемой жидкости, в-третьих, значение частот излучения выбирают в пределах диапазона 550-700 нм, в-четвертых, измерение мощности отраженного излучения проводят под углом 90° к падающему излучению.

Совокупность отличительных признаков предлагаемого способа обуславливает его новое свойство: возможность высокоточного определения влагосодержания трансформаторного масла с низким влагосодержанием.

Данное свойство обеспечивает полезный эффект, сформулированный в цели предложения. Авторам неизвестны технические решения, содержащие такую же совокупность отличительных признаков и проявляющие при этом то же свойство, что и предлагаемый способ, т.е. он, по мнению авторов, соответствует критерию «существенные отличия».

Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом. На фиг.1 изображена функциональная схема устройства, реализуемая на основе предлагаемого способа.

Здесь введены обозначения: 1 - объем с исследуемым трансформаторным маслом; 2 - микрохолодильник; 3 - датчик температуры; 4 - источник излучения; 5 - блок измерения мощности отраженного излучения.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Влагосодержание определяют по формуле

,

где С_А - содержание в масле ароматических углеводородов, %; t - текущая температура «точки росы» для влагосодержания масла C(t).

Точку росы определяют следующим образом. В объем исследуемого масла (1) помещают охлаждающий элемент (2), который плавно понижает локальную температуру масла, температура которого определяется датчиком температуры (3). Одновременно в этом объеме масла возбуждают излучение в пределах диапазона 550-700 нм источником излучения (4) и под углом 90° к данному излучению измеряют мощность отраженного излучения блоками (5). При достижении маслом температуры «точки росы» образовавшиеся капли воды приводят к резкому увеличению отраженного излучения. В момент этого возрастания интенсивности отраженного излучения датчик температуры определяет температуру «точки росы».

Изобретение относится к технике измерения физических свойств материалов, например влажности, и может быть использовано во влагометрии неводных жидкостей, например бензинов, дизельных топлив, двигательных и трансформаторных масел и других растворов в различных отраслях промышленности. Способ измерения влагосодержания трансформаторного масла, при котором возбуждают электромагнитные волны в объеме, содержащем контролируемую жидкость. Затем принимают отраженные волны и измеряют их мощность, а также температуру трансформаторного масла. При этом в контролируемую жидкость дополнительно помещают охлаждающий элемент и измеряют локальную температуру масла вблизи этого элемента. Далее определяют температуру, при которой происходит резкое возрастание мощности отраженного излучения, которое происходит при температуре «точки росы». Затем определяют влагосодержание по формуле

где C_A - содержание в масле ароматических углеводородов, %; t - текущая «точки росы» для влагосодержания масла C(t). При этом измерения мощности отраженного излучения проводят при понижении температуры исследуемой жидкости, а измерение мощности отраженного излучения проводят под углом 90° к падающему излучению. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности измерения влажности жидких материалов с низким влагосодержанием. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ измерения влагосодержания трансформаторного масла, при котором возбуждают электромагнитные волны в объеме, содержащем контролируемую жидкость, принимают отраженные волны и измеряют их мощность, а также температуру трансформаторного масла, отличающийся тем, что в контролируемую жидкость дополнительно помещают охлаждающий элемент и измеряют локальную температуру масла вблизи этого элемента, определяют температуру, при которой происходит резкое возрастание мощности отраженного излучения, которое происходит при температуре «точки росы», а затем определяют влагосодержание по формуле:

где C_A - содержание в масле ароматических углеводородов, %; t - текущая «точки росы» для влагосодержания масла C(t).

2. Способ измерения влагосодержания трансформаторного масла по п.1, отличающийся тем, что измерения мощности отраженного излучения проводят при понижении температуры исследуемой жидкости.

3. Способ измерения влагосодержания трансформаторного масла по п.1, отличающийся тем, что значение частот излучения выбирают в пределах диапазона 550-700 нм.

4. Способ измерения влагосодержания трансформаторного масла по п.1, отличающийся тем, что измерение мощности отраженного излучения проводят под углом 90° к падающему излучению.