一种有机油中重金属在线检测装置及方法

文档序号:6024026阅读:473来源:国知局
专利名称:一种有机油中重金属在线检测装置及方法
技术领域
本发明属于有机油中重金属检测技术领域,特别是一种有机油中重金属在线检测装置及方法。
背景技术
许多大型设备的运行保护,如高压和超高压变压器冷却、航空发动机润滑等,均采用有机油作为冷却、绝缘、润滑的介质。这些介质在运行过程中,不可避免地会与金属铜、 铁、银、铅、锡等金属材料接触。例如,跟不锈钢管接触,会将铅、锡、镉、钛等重金属溶入油中;老化的线圈会使得油中的铜、铁离子增加。抗氧化剂的使用会对铜、铁等材料产生腐蚀, 也会增加油中重金属的含量。研究发现,油中重金属的存在,特别是金属铜和铁的存在,对油的氧化将起到催化作用,能使油的酸值和介损值增加,对油的介损值影响尤为显著。而且,其他重金属离子的大量存在,也会增加油中导电“架桥现象”形成的可能性,从而使油中局部电场改变,并降低油的绝缘电阻,从而导致变压器局部过热及局部放电等故障的产生。 因此,对这些冷却、润滑油必须进行定期、不定期的检测,以保证设备的正常运行。针对油中重金属的检测,目前主要局限于实验室,且大多采用化学溶出法,该方法不仅麻烦、检测效率低,而且使用强酸进行有机物消解,会破坏油样品结构,不能循环使用,造成油样损失,而且也会造成环境污染,影响储油设备的运行安全。有的采用X射线荧光光谱法检测油中重金属不会破坏油样品结构,但是现有的X射线荧光光谱仪存在单元装置体积庞大、对油中重金属的分辨率低、设备维护繁琐、价格昂贵等问题。同时,目前普通的X光管功率大、需要水或者油冷却。也有的采用Si、Li半导体探测器进行检测,而传统的 Si,Li半导体探测器必须在液氮温度下使用和保存,使整个装置的体积和重量都明显增大, 且存在频繁补充液氮的麻烦,其分辨率也较差。再有普通的多道分析仪存在着对原子序数相近的元素的有效核信号甄别能力不强的问题。截止目前,对上述冷却、润滑介质的检测技术尚没有得到较为理想的解决。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种有机油中重金属在线检测装置及检测方法,该装置及方法易于实施、对原子序数相近的元素的核信号的甄别度好,检测精度高。实现本发明的目的所采取的技术方案是一种有机油中重金属在线检测装置,包括
一个测试真空单元,用于为有机油检测提供真空环境;
一个有机油油路循环单元,用于有机油的检测取样和检测油样的回用;
一个可控X射线激发源单元,用于检测所需X射线的发生和发射;
一个检测信号采集单元,用于有机油检测信号的采集;
一个检测信号分析单元,将有机油检测信号进行处理和分析;
一个检测控制单元,用于有机油在线检测单元的控制及检测信号的处理、存储和显示,并按设定程序进行各部动作的控制;
所述有机油油路循环单元通过有机油回路分别与所述测试真空单元和有机油冷却或润滑设备连接,所述可控X射线激发源单元和检测信号采集单元位于所述测试真空单元内,所述可控X射线激发源单元通过信号传输线与检测控制单元连接,所述检测信号分析单元通过信号传输线分别与检测信号采集单元和检测控制单元连接;
所述测试真空单元由真空测试室和抽真空机构组成,其中抽真空机构由通过输气管线与真空测试室连接的抽真空电磁阀、真空释压电磁阀和真空泵构成,真空测试室内设有样品托架,真空电磁阀和真空泵分别通过信号传输线与所述检测控制单元连接,并接受检测控制单元的动作指令,真空测试室上设有压力传感器;
所述有机油油路循环单元包括分别与使用有机油冷却、润滑的充油设备和所述真空测试室连接的油样输油管和回油管,所述油样输油管上设有取油三通阀、过滤器、手动阀、微型磁力油泵和测试给油电磁阀,所述回油管上设有回油电磁阀、回油止回阀、手动阀、缓冲池和回油三通阀,所述油样输油管和回油管均伸进真空测试室内,并与所述样品托架连接, 其中微型磁力油泵、测试给油电磁阀和回油电磁阀分别通过信号传输线与所述检测控制单元连接;
所述可控X射线激发源单元包括高压发生器、微型X光管和准直器,其中高压发生器通过高压回路与微型X光管连接,并通过信号传输线与所述检测控制单元连接,微型X光管和准直器均设置在所述真空测试室内;
所述检测信号采集单元由探测器和准直器组成,其中检测信号分析单元包括通过信号传输线连接的一个程控放大器和一个多道分析仪,所述程控放大器的通过信号传输线分别与所述探测器和有机油检测控制单元连接,多道分析仪的一端通过信号传输线与有机油检测控制单元连接;
所述检测控制单元包括一个工控机、一个显示器、一个压力传感器和远传终端上位机, 其中,压力传感器与所述真空测试室连接,用于真空测试室内压力信号的采集; 工控机内设有
一个程控放大器模块,用于所述程控放大器的控制; 一个多道分析仪模块,用于所述多道分析仪的控制; 一个电机控制模块,用于所述微型磁力油泵和真空泵启停的控制; 一个信号采集及数据处理模块,用于有机油检测分析信号的处理和存储,并通过显示器予以显示;
一个状态指示及故障处理模块,用于有机油中重金属在线检测单元运行状态的监控、 显示以及发生故障的处理;
一个数据传输模块,利用RS485接口将计算结果远传至上位终端机的在线监测单元软件,并时刻等待在线监测单元软件的命令。所述真空释压电磁阀的数量为1 2个。所述探测器采用电致冷的Si-PIN半导体探测器。所述多道分析仪采用基于ARM处理器的多道分析仪。所述油样输油管和回油管采用SWAGEL0K不锈钢管材制件。所述微型X光管的激发源采用下照射式,并与所述探测器的入射光路成90°夹角,微型X光管的激发源与样品表面分别成45°夹角布置;微型X光管采用负高压结构,阴极接负高压,并在负高压上叠加有一个低压交流信号,用于加热灯丝,微型X光管的阳极接地,与所述真空测试室的基座固定连接。一种有机油中重金属在线检测方法,是按以下步骤进行 步骤1 初始化
将所述有机油油路循环单元中的手动阀、测试给油电磁阀和回油电磁阀打开,启动微型磁力油泵,使检测油样由所述充油设备中流入所述真空测试室内,再从真空测试室流回充油设备,至少完成一个循环,使有机油油路循环单元处于初始化状态; 步骤2 抽真空及检测
检测前对真空测试室进行抽真空,先关闭真空释压电磁阀,打开抽真空电磁阀,启动真空泵开始抽气,抽到一定时间后,关闭抽真空电磁阀,停止抽气;然后,关闭测试给油电磁阀和回油电磁阀,并关闭微型磁力油泵使之停止运转;保证被测油样稳定后,开始检测在所述检测控制单元的自动控制下,逐渐增加高压发生器的电压使之达到设定值时,通过检测信号采集单元、检测信号分析单元检测分析并转换为油样中的重金属含量数据信号,再将检测重金属含量数据信号通过检测控制单元进行处理、记录、存储和在线显示,即完成油样中的重金属含量的检测; 步骤3 释真空步骤
待油样中的重金属含量检测完毕后,打开真空释压电磁阀,待真空测试室内压力达到常压时关闭真空释压电磁阀,同时启动微型磁力油泵,使油路处于循环流动状态即可。所述步骤2中,高压发生器的电压设定值为30kV 50kV。所述步骤3中,油路循环过程的油流速度控制在200mL/min以下。本发明的有机油中重金属在线检测单元及方法,能够快速达到被测油样的均勻稳定,并通过可控的X射线激发源使得微型X光管产生足够强的X光,以及真空阀的自动控制,提高了探测效率;采用基于高性能处理器的多道分析仪检测和处理探测器电信号,并且通过高性能处理器对整个流程进行控制和状态检测,结合远程终端上位机的软件进行故障诊断,检测精度可以达到0. lppm,分辨率为0. 05ppm。与现有的油中重金属在线监测单元相比本发明设置了高质量的5kV 50kV的高压发生器,配合使用由微型X光管构成的可控X射线激发源,其激发源的能量范围及强度均可调,摆脱了传统X荧光分析对同位素源的依赖,避免了同位素源对环境和人员可能造成的危害;
本发明采用了电致冷的Si-PIN半导体探测器,使得探测器原有的工作温度由-200°c 升高到-30°C,大大降低了探测器的制冷要求,且分辨率高、工作稳定;
本发明采用了内置样品托架控制单元、微型X光管和Si-PIN探测器的真空测试室,利用真空阀、压力传感器、真空泵等保持真空测试室的真空状态,提高了测试腔体的真空度及探测器的探测效率;
本发明采用了基于ARM处理器的多道分析仪(MCA),提高了仪器对有效信号的甄别。集成了 X射线产生单元、样品X射线荧光探测单元、MCA信号处理单元和控制单元使得单元装置体积大大缩小,且增强了单元的稳定性,便于安装和维护。本发明选用强度高的高压发生器和微型X光管,输出X射线强度可调可控的射线激发源;采用体积小、重量轻,能在常温下进行工作,且分辨率高、长期工作稳定的半导体探测器;采用高质量的真空测试室;运用现代电子、计算机技术的多道分析仪,并将这些单元集成化,减小有机油中重金属在线检测单元的体积及重量,提高了系统的工作性能和稳定性。


图1是本发明中套装式氧化锌避雷器的结构示意图。
具体实施例方式参看图1,本发明的有机油中重金属在线检测装置,包括测试真空单元,有机油油路循环单元,可控χ射线激发源单元,检测信号采集单元,检测信号分析单元和检测控制单元,其中有机油油路循环单元通过有机油回路分别与所述测试真空单元和有机油冷却或润滑设备1连接,所述可控X射线激发源单元和检测信号采集单元位于所述测试真空单元内,所述可控X射线激发源单元通过信号传输线与检测控制单元连接,所述检测信号分析单元通过信号传输线分别与检测信号采集单元和检测控制单元连接。测试真空单元用于为有机油检测提供真空环境,该测试真空单元由真空测试室8 和抽真空机构组成,其中抽真空机构由通过输气管线与真空测试室8连接的抽真空电磁阀 13、真空释压电磁阀10、11和真空泵12构成。其中,可以设置1个真空释压电磁阀10,通过三通设置在抽真空电磁阀13与真空测试室8之间,用于真空测试室8在检测后的释真空; 也可设置2个真空释压电磁阀10、11,通过三通分别设置在抽真空电磁阀13的两侧。位于抽真空电磁阀13与真空泵12之间的真空释压电磁阀11在抽真空完毕后用于真空泵12的释真空,使真空泵12两端的压力恢复到常压,利于延长真空泵12的使用寿命。真空测试室 8内设有样品托架7,抽真空电磁阀13、真空释压电磁阀10、11和真空泵12分别通过信号传输线与所述检测控制单元连接,并接受检测控制单元的动作指令。所述真空泵12可采用德国KNF气体真空泵,配合真空样品测试室8,使得在气路侧形成负压,进一步加快抽真空速度。真空测试室8上还设有压力传感器14,压力传感器14通过信号传输线与检测控制单元连接,对真空测试室8内的压力进行实时监测,利于保持真空测试室8的真空状态,提高测试腔体的真空度及探测器17的探测效率。有机油油路循环单元用于有机油的在线检测取样和检测油样的回用,该有机油油路循环单元包括分别与用有机油绝缘冷却、润滑的充油设备1和所述真空测试室8连接的油样输油管和回油管。其中,油样输油管和回油管采用SWAGEL0K不锈钢管制作,可以防止油样在循环过程中的污染变质,保证所述充油设备1本体的安全运行和油路与气路的安全运行。油样输油管上设有取油三通阀沈、过滤器25、手动阀4、微型磁力油泵M和测试给油电磁阀6 ;回油管上设有回油电磁阀9、回油止回阀5、手动阀4、缓冲池3和回油三通阀2, 取油三通阀沈和回油三通阀2分别作为备用检油口,供油品实验室分析取样。油样输油管和回油管均伸进真空测试室8内,并与所述样品托架7连接。微型磁力油泵M、测试给油电磁阀6和回油电磁阀9分别通过信号传输线与所述检测控制单元连接,接受检测控制单元的动作指令。所述取油三通阀26和过滤器25构成有机油预处理装置,用过滤器25将油样中的固体颗粒杂质滤除所述微型磁力油泵用来对油回路进行强制循环,在控制单元的控制下以适当速度将预处理后的有机油送入真空测试室8。测试给油电磁阀6和回油电磁阀9在控制单元的控制下对真空测试室8内检测油路和油路循环油路进行隔离,为油样检测提供一个稳定的环境。缓冲池3与手动阀4及回油三通阀2的直通管连接,以保证高速油路循环不会对设备本体及样品托架7造成损害;回油止回阀5用于防止有机油倒流。可控X射线激发源单元包括高压发生器21、微型X光管20和准直器23,用于检测所需X射线的发生和发射。其中,高压发生器21通过高压回路与微型X光管20连接,并通过信号传输线与所述检测控制单元连接,微型X光管20和准直器23均设置在所述真空测试室8内。微型X光管20的激发源采用下照射式,并与探测器17的探测光路成90°夹角, 微型X光管20的激发源与探测器17的探测光路分别与样品托架7上的样品表面成45° 夹角布置。微型X光管20采用负高压结构,其阴极接负高压,并在负高压上叠加有一个低压交流信号,用于加热灯丝;微型X光管20的阳极接地,并与所述真空测试室8的基座固定连接,通过提高微型X光管20管流的弥补,可以提高测量的效率。准直器23设在微型X 光管20激发源的出射窗口处,用于射线的准直。所述高压发生器21的额定电压为5kV 50kV,配合使用由微型X光管20构成的可控X射线激发源,其激发源的能量范围及强度均可调,摆脱了传统X荧光分析对同位素源的依赖,避免了同位素源对环境和人员可能造成的危害。检测信号采集单元由探测器17和准直器22组成,用于有机油检测信号的采集。所述探测器17采用电致冷的Si-PIN半导体探测器,使得探测器17原有的工作温度由-200°C 升高到-30°C,大大降低了探测器17的制冷要求,且分辨率高、工作稳定;准直器22位于探测器17的前端,采用2mm直径的铝合金管材制件,可以明显提高仪器的分辨率。检测信号分析单元包括通过信号传输线连接的一个程控放大器19和一个多道分析仪18,用于将有机油检测信号进行处理和分析,其中,程控放大器19通过信号传输线分别与所述探测器17和有机油检测控制单元连接,多道分析仪18的一端通过信号传输线与有机油检测控制单元连接。所述多道分析仪18可采用基于ARM处理器的多道分析仪。多道分析仪18用于实时分析处理探测器产生电信号,并通过控制单元的协调控制,实现对有机油中重金属的在线检测。检测控制单元,用于有机油在线检测单元的控制及检测信号的处理、存储和显示, 并按设定程序进行各部动作的控制。该检测控制单元包括一个工控机15、一个显示器、一个压力传感器14和远传终端上位机27,其中,压力传感器14与所述真空测试室8连接,用于真空测试室8内压力信号的采集。在工控机15内设有
一个程控放大器模块,用于所述程控放大器19的控制; 一个多道分析仪模块,用于所述多道分析仪18的控制; 一个电机控制模块,用于所述微型磁力油泵M和真空泵12启停的控制; 一个信号采集及数据处理模块,用于有机油检测分析信号的处理和存储,并通过显示器在线显示;
一个状态指示及故障处理模块,用于有机油中重金属在线检测单元运行状态的监控、 显示以及发生故障的处理;
一个数据传输模块,利用RS485接口将计算结果远传至终端上位机27的在线监测单元软件,并时刻等待在线监测单元软件的命令。
所述电机控制模块采用电磁继电器(由ARM处理器的GPIO管脚高低电平进行控制)对系统中的测试给油电磁阀测6、回油电磁阀9、微型磁力油泵M、抽真空电磁阀13、真空释压电磁阀10、11和真空泵12的动作进行控制,实现油中重金属的在线检测整体流程; 状态指示及故障处理模块用来指示系统工作流程中出现的各种错误并及时做出报警和处理。一种有机油中重金属在线检测方法,是按以下步骤进行 步骤1 初始化
首先对控制系统进行初始化,包括微型磁力油泵M、测试给油电磁阀6、回油电磁阀9、 抽真空电磁阀13、真空释压电磁阀10、11、真空泵12、压力表14、高压发生器21、探测器17 和程控放大器19的调试以及工控机15及其外围接口的初始化,防止上次的误操作,检测真空测试室8内的压力是否正常并能进行相应的动作,检测环境温、湿度,检测微型磁力油泵 M的转动频率,该频率过高会导致油流带静电,影响设备的正常运行。然后将所述有机油油路循环单元中的手动阀4、测试给油电磁阀6和回油电磁阀9打开,启动微型磁力油泵M, 使检测油样由所述充油设备1中流入所述真空测试室8内,再从真空测试室8流回充油设备1,并调整微型磁力油泵M转速,使油路循环过程的油流速度控制在200mL/min以下,避免油流带电的发生;至少完成一个循环,使有机油油路循环单元处于初始化状态。在初始状态下,抽真空电磁阀13与真空泵12之间的真空释压电磁阀11常开,抽真空电磁阀13及其与真空检测室8之间的真空释压电磁阀10常闭。其中抽真空电磁阀13与真空泵12之间的真空释压电磁阀11为常开型,抽真空电磁阀13及其与真空检测室8之间的真空释压电磁阀10为常闭型。这样,避免了长时间工作,抽真空电磁阀13与真空泵12之间的真空释压电磁阀11与抽真空电磁阀13只在抽气瞬间工作,抽真空电磁阀13与真空检测室8之间的真空释压电磁阀10只在放气释压瞬间工作。步骤2 抽真空及检测
检测前对真空测试室8进行抽真空,先关闭真空释压电磁阀10,打开抽真空电磁阀 13,启动真空泵12开始抽气,抽到一定时间后,关闭抽真空电磁阀13和真空泵12停止抽气;然后,关闭测试给油电磁阀6和回油电磁阀9,并关闭微型磁力油泵M使之停止运转; 保证被测油样稳定后,在所述检测控制单元的自动控制下开始检测逐渐增加高压发生器 21的电压使之达到设定值时,使微型X光管20产生足够强的X光,并通过准直器23照射在油样上,产生反射荧光;反射荧光被探测器17检测,产生对应的电信号,该信号经程控放大器19放大后由多道分析仪18采集和处理,通过检测信号采集单元、检测信号分析单元的检测分析,并转换为油样中的重金属含量数据信号,再将检测重金属含量数据信号通过检测控制单元进行处理、记录、存储和在线显示,即完成油样中的重金属含量的检测。有机油中重金属在线监测自动控制流程具体如下
①设定系统检测的自动流程开始时间,在等待定时达到时间段内,若接收到远程终端上位机27在线监控软件的命令则响应。定时时间达到后,先关闭数据接收中断,再次进行外围设备是否正常、微型磁力油泵M的转动频率是否正常等检验,其中任何一项检验出现问题,系统均会自动跳出自动流程;
②真空样品测试室初始化打开MVDC给工控机15外围供电,检测压力传感器14,若显示上次放气未充分,则打开真空释压电磁阀10,待压力传感器14显示真空测试室8内与大气压力相同时,关闭真空释压电磁阀10 ;
③抽真空过程关闭真空释压电磁阀10,打开抽真空电磁阀13和真空泵12,抽真空 5min后,等待IOs使系统稳定,关闭抽真空电磁阀13和真空泵12,停止抽真空,打开真空释压电磁阀111,使得真空系统保持真空而真空泵12两端的压力恢复到常压;
④油样检测过程等待5min,待系统稳定后打开220VAC电源16,关闭测试给油电磁阀 6、回油电磁阀9、微型磁力油泵24,开启微型X光管20、探测器17及多道分析仪18。逐渐增加高压发生器21的电压,并将其输出电压值控制在30 50kW,使微型X光管20产生足够强的X光,并通过准直器23照射在油样上,产生反射荧光;反射荧光被探测器17检测,产生对应的电信号,该信号经放大后由多道分析仪18采集和处理,分析出油样中的重金属含量;
⑤停止油样检测关闭微型X光管20、探测器17及多道分析仪18,打开测试给油电磁阀6、回油电磁阀9、微型磁力油泵M,打开真空释压电磁阀10,待压力传感器14检测真空测试室8内的压力等于大气压时,关闭真空释压电磁阀10。最后关闭220V电源16,等待 Imin让系统稳定,然后关闭MVDC电源;打开RS485中断,等待响应远程终端上位机27的在线监控软件命令;
⑥数据传输及浏览油样中的重金属检测数据通过ARM发送给远程终端上位机27的软件,远程终端上位机27的软件形成重金属能量谱图形及重金属含量报告,通过GSM无线传输到相关管理和维护人员的手机或配备的手持数据终端,同时也可以通过GSM发送命令到系统上,浏览历史数据等。步骤3 释真空步骤
待油样中的重金属含量检测完毕后,打开真空释压电磁阀,待真空测试室内压力达到常压时关闭真空释压电磁阀,同时启动微型磁力油泵,使油路处于循环流动状态。重复步骤2、3,即可实现有机油中重金属的在线检测。
权利要求
1. 一种有机油中重金属在线检测装置,其特征在于它包括 一个测试真空单元,用于为有机油检测提供真空环境; 一个有机油油路循环单元,用于有机油的检测取样和检测油样的回用; 一个可控X射线激发源单元,用于检测所需X射线的发生和发射; 一个检测信号采集单元,用于有机油检测信号的采集; 一个检测信号分析单元,将有机油检测信号进行处理和分析; 一个检测控制单元,用于有机油在线检测单元的控制及检测信号的处理、存储和显示, 并按设定程序进行各部动作的控制;所述有机油油路循环单元通过有机油回路分别与所述测试真空单元和有机油冷却或润滑设备连接,所述可控X射线激发源单元和检测信号采集单元位于所述测试真空单元内,所述可控X射线激发源单元通过信号传输线与检测控制单元连接,所述检测信号分析单元通过信号传输线分别与检测信号采集单元和检测控制单元连接;所述测试真空单元由真空测试室和抽真空机构组成,其中抽真空机构由通过输气管线与真空测试室连接的抽真空电磁阀、真空释压电磁阀和真空泵构成,真空测试室内设有样品托架,真空电磁阀和真空泵分别通过信号传输线与所述检测控制单元连接,并接受检测控制单元的动作指令,真空测试室上设有压力传感器;所述有机油油路循环单元包括分别与使用有机油冷却、润滑的充油设备和所述真空测试室连接的油样输油管和回油管,所述油样输油管上设有取油三通阀、过滤器、手动阀、微型磁力油泵和测试给油电磁阀,所述回油管上设有回油电磁阀、回油止回阀、手动阀、缓冲池和回油三通阀,所述油样输油管和回油管均伸进真空测试室内,并与所述样品托架连接, 其中微型磁力油泵、测试给油电磁阀和回油电磁阀分别通过信号传输线与所述检测控制单元连接;所述可控X射线激发源单元包括高压发生器、微型X光管和准直器,其中高压发生器通过高压回路与微型X光管连接,并通过信号传输线与所述检测控制单元连接,微型X光管和准直器均设置在所述真空测试室内;所述检测信号采集单元由探测器和准直器组成,其中检测信号分析单元包括通过信号传输线连接的一个程控放大器和一个多道分析仪,所述程控放大器的通过信号传输线分别与所述探测器和有机油检测控制单元连接,多道分析仪的一端通过信号传输线与有机油检测控制单元连接;所述检测控制单元包括一个工控机、一个显示器、一个压力传感器和远传终端上位机, 其中,压力传感器与所述真空测试室连接,用于真空测试室内压力信号的采集; 工控机内设有一个程控放大器模块,用于所述程控放大器的控制; 一个多道分析仪模块,用于所述多道分析仪的控制; 一个电机控制模块,用于所述微型磁力油泵和真空泵启停的控制; 一个信号采集及数据处理模块,用于有机油检测分析信号的处理和存储,并通过显示器予以显示;一个状态指示及故障处理模块,用于有机油中重金属在线检测单元运行状态的监控、 显示以及发生故障的处理;一个数据传输模块,利用RS485接口将计算结果远传至上位终端机的在线监测单元软件,并时刻等待在线监测单元软件的命令。
2.根据权利要求1所述的有机油中重金属在线检测装置,其特征在于所述真空释压电磁阀的数量为1 2个。
3.根据权利要求1所述的有机油中重金属在线检测装置,其特征在于所述探测器采用电致冷的Si-PIN半导体探测器。
4.根据权利要求1所述的有机油中重金属在线检测装置,其特征在于所述多道分析仪采用基于ARM处理器的多道分析仪。
5.根据权利要求1所述的有机油中重金属在线检测装置,其特征在于所述油样输油管和回油管采用SWAGEL0K不锈钢管材制件。
6.根据权利要求1所述的有机油中重金属在线检测装置,其特征在于所述微型X光管的激发源采用下照射式,并与所述探测器的入射光路成90°夹角,微型X光管的激发源与样品表面分别成45°夹角布置;微型X光管采用负高压结构,阴极接负高压,并在负高压上叠加有一个低压交流信号,用于加热灯丝,微型X光管的阳极接地,与所述真空测试室的基座固定连接。
7.一种有机油中重金属在线检测方法,其特征在于它是按以下步骤进行步骤1 初始化将所述有机油油路循环单元中的手动阀、测试给油电磁阀和回油电磁阀打开,启动微型磁力油泵,使检测油样由所述充油设备中流入所述真空测试室内,再从真空测试室流回充油设备,至少完成一个循环,使有机油油路循环单元处于初始化状态; 步骤2 抽真空及检测检测前对真空测试室进行抽真空,先关闭真空释压电磁阀,打开抽真空电磁阀,启动真空泵开始抽气,抽到一定时间后,关闭抽真空电磁阀,停止抽气;然后,关闭测试给油电磁阀和回油电磁阀,并关闭微型磁力油泵使之停止运转;保证被测油样稳定后,开始检测在所述检测控制单元的自动控制下,逐渐增加高压发生器的电压使之达到设定值时,通过检测信号采集单元、检测信号分析单元检测分析并转换为油样中的重金属含量数据信号,再将检测重金属含量数据信号通过检测控制单元进行处理、记录、存储和在线显示,即完成油样中的重金属含量的检测;步骤3 释真空步骤 待油样中的重金属含量检测完毕后,打开真空释压电磁阀,待真空测试室内压力达到常压时关闭真空释压电磁阀,同时启动微型磁力油泵,使油路处于循环流动状态即可。
8.如权利要求2所述的有机油中重金属在线检测方法,其特征在于所述步骤2中,高压发生器的电压设定值为30kV 50kV。
9.如权利要求2所述的有机油中重金属在线检测方法,其特征在于所述步骤3中,油路循环过程的油流速度控制在200mL/min以下。
全文摘要
本发明公开了一种有机油中重金属在线检测装置及方法,所述检测装置包括测试真空单元、有机油油路循环单元、可控X射线激发源单元、检测信号采集单元、检测信号分析单元和检测控制单元。采用本发明的检测装置及方法能够快速达到被测油样的均匀稳定,并通过可控的X射线激发源使得微型X光管产生足够强的X光,以及真空阀的自动控制,提高了探测效率;采用基于高性能处理器的多道分析仪检测和处理探测器电信号,并且通过高性能处理器对整个流程进行控制和状态检测,结合远程终端上位机的软件进行故障诊断,检测精度可以达到0.1ppm,分辨率为0.05ppm。
文档编号G01N23/223GK102495087SQ20111038914
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者刘守明, 史宏伟 申请人:河南省电力公司周口供电公司
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