CN105651655A - 一种确定含有特定颗粒含量的金属颗粒的质量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定含有特定颗粒含量的金属颗粒的质量的方法，采用本计算方法，借助于颗粒的粒径分布信息，根据金属颗粒的粒度分布信息较为准确地估算出含有特定颗粒含量的金属颗粒的质量，从而通过称重的方式获取含有特定颗粒数量的金属颗粒杂质，为研究金属颗粒数量对变压器油击穿电压影响奠定基础。

Description

一种确定含有特定颗粒含量的金属颗粒的质量的方法

技术领域

本发明涉及一种确定含有特定颗粒含量的金属颗粒的质量的方法，属于电力变压器绝缘油的处理技术领域。

背景技术

CIGRE的技术研究报告表明，颗粒对于绝缘油的击穿电压影响较突出，且击穿电压与颗粒含量的对数具有近似的线性关系。然而，目前研究金属颗粒对变压器油击穿电压影响的试验中，大部分学者都是以质量来对油中的颗粒进行量化的，无法对颗粒数量进行量化。虽然有相关的检测手段可以对绝缘油中特定粒径区间内的颗粒数量进行统计分析，但是如果要事先配制含有一定颗粒数量金属的变压器油以考察颗粒数量与绝缘油击穿电压的关联关系时，就显得非常困难。因为金属颗粒的粒径参差不齐，分布较广，无法简单地根据颗粒数量与体积、密度的关系来确定其总质量，因而难以简单地通过称重方式获取含有一定颗粒数量的金属颗粒的目的。研究含有特定数量金属颗粒的质量的计算方法，成为目前研究颗粒数量对变压器油击穿电压的影响的关键之一。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种确定含有特定颗粒含量的金属颗粒的质量的方法，使得能够通过该方法快速确定其质量，通过称重方式，确保获取含有特定数量的金属颗粒，进而加入绝缘油中以研究金属颗粒数量对绝缘油击穿电压的影响。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种确定含有特定颗粒含量的金属颗粒的质量的方法，其特征在于：首先获取金属颗粒的粒径分布图，即特定粒径区间内的颗粒的体积占总的颗粒体积的百分比，设颗粒的总体积为V，总个数为N，各个粒径分级区间的上下边界值分别为r_imax与r_imin，取其平均值为该粒径分级区间的粒径r_i，其中i＝1,2,3，………i，为粒径分级区间的个数；则有

r_i＝(r_imax+r_imin)/2

设其中每个粒径区间范围内的颗粒的体积百分比为α_i，颗粒个数为N_i，各个粒径分级区间的颗粒体积为V_i，则

V_i＝V*α_i＝4/3*π*r_i^3*N_i

且有

∑V_i＝V

∑N_i＝N

设颗粒的密度为ρ，各个分级区间内颗粒的质量为M_i，则有

M_i＝ρ*V_i

假设颗粒的分布是均匀的且服从同一分布，则可由下式求得颗粒的等效粒径r_eq：

4/3*π*r_eq^3*N*ρ＝∑M_i

设欲称量的颗粒数量为N_x，则需称量含有特定颗粒数量的金属颗粒的质量M_x为

M_x＝N_x*4/3*π*r_eq^3*N_x*ρ

通过称重其质量M_x，就可获取含有特定颗粒数量的金属颗粒。

上式描述了待获取的含有特定颗粒数量的金属颗粒与其质量的关系。借助于颗粒的粒径分布信息，通过称重其质量，就可获取含有特定颗粒数量的金属颗粒。

有益效果：本发明提供的确定含有特定颗粒含量的金属颗粒的质量的方法，采用本计算方法，可以根据金属颗粒的粒度分布信息较为准确地估算出含有特定颗粒含量的金属颗粒的质量，从而通过称重的方式获取含有特定颗粒数量的金属颗粒杂质，为研究金属颗粒数量对变压器油击穿电压影响奠定基础。

附图说明

图1为金属颗粒的粒径分布图，横轴为金属颗粒的粒径分布区间，纵轴为对应区间内金属颗粒体积所占的百分比信息。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。

一种确定含有特定颗粒含量的金属颗粒的质量的方法，首先需要获取金属颗粒的粒径分布图，即特定粒径区间内的颗粒的体积占总的颗粒体积的百分比，如图1所示。设颗粒的总体积为V，总个数为N，各个粒径分级区间的上下边界值分别为r_imax与r_imin，取其平均值为该粒径分级区间的粒径r_i，其中i＝1,2,3，………i，为粒径分级区间的个数。则有

r_i＝(r_imax+r_imin)/2

设其中每个粒径区间范围内的颗粒的体积百分比为α_i，颗粒个数为N_i，各个粒径分级区间的颗粒体积为V_i，则

V_i＝V*α_i＝4/3*π*r_i^3*N_i

且有

∑V_i＝V

∑N_i＝N

设颗粒的密度为ρ，各个分级区间内颗粒的质量为M_i，则有

M_i＝ρ*V_i

假设颗粒的分布是均匀的且服从同一分布，则可由下式求得颗粒的等效粒径r_eq：

4/3*π*r_eq^3*N*ρ＝∑M_i

设欲称量的颗粒数量为N_x，则应该称量的质量为

M_x＝N_x*4/3*π*r_eq^3*N_x*ρ

由以上各式可求得M_x。上式描述了待获取的含有特定颗粒数量的金属颗粒与其质量的关系。借助于颗粒的粒径分布信息，通过称重其质量，就可获取含有特定颗粒数量的金属颗粒。

采用本计算方法，可以根据金属颗粒的粒度分布信息较为准确地估算出含有特定颗粒含量的金属颗粒的质量，从而通过称重的方式获取含有特定颗粒数量的金属颗粒杂质，为研究金属颗粒数量对变压器油击穿电压影响奠定基础。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种确定含有特定颗粒含量的金属颗粒的质量的方法，其特征在于：首先获取金属颗粒的粒径分布图，即特定粒径区间内的颗粒的体积占总的颗粒体积的百分比，设颗粒的总体积为V，总个数为N，各个粒径分级区间的上下边界值分别为r_imax与r_imin，取其平均值为该粒径分级区间的粒径r_i，其中i＝1,2,3，………i，为粒径分级区间的个数；则有

r_i＝(r_imax+r_imin)/2

设其中每个粒径区间范围内的颗粒的体积百分比为α_i，颗粒个数为N_i，各个粒径分级区间的颗粒体积为V_i，则

V_i＝V*α_i＝4/3*π*r_i^3*N_i

且有

∑V_i＝V

∑N_i＝N

设颗粒的密度为ρ，各个分级区间内颗粒的质量为M_i，则有

M_i＝ρ*V_i

假设颗粒的分布是均匀的且服从同一分布，则可由下式求得颗粒的等效粒径r_eq：

4/3*π*r_eq^3*N*ρ＝∑M_i

设欲称量的颗粒数量为N_x，则需称量含有特定颗粒数量的金属颗粒的质量M_x为

M_x＝N_x*4/3*π*r_eq^3*N_x*ρ

通过称重其质量M_x，就可获取含有特定颗粒数量的金属颗粒。