CN112495054A - 一种航油加油车的水分检测反馈方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于航油供应领域，公开了一种航油加油车的水分检测反馈方法，通过在加油车的航油过滤器上设有水分检测器，并由设置在加油车上的控制终端连接水分检测器获取实时检测数据；当航油车处于输油阶段或完成输油后的预设周期内，出现被测物质的含水率高于预设阈值A时，由控制终端判断为航油含水率超标，并由控制终端控制原车的呆德曼阀关闭，且对外提示须检查本次输油的油品质量；当出现被测物质的含水率低于预设阈值B时，由控制终端判断为航油过滤器失效，并由控制终端控制原车的呆德曼阀关闭，同时对外提示航油过滤器中的聚结分离器失效。本发明通过对航油过滤器进行检测，从而可获取加油车在加油过程中的准确含水率。

Description

一种航油加油车的水分检测反馈方法

技术领域

本发明属于航油供应技术领域，具体涉及一种航油加油车的水分检测反馈方法。

背景技术

航空燃油是指一些专门为飞行器而设的燃油品种，质素比暖气系统和汽车所使用的燃油高，通常都含有不同的添加物以减低结冰和因高温而爆炸的风险。航空煤油密度适宜，热值高，燃烧性能好，能迅速、稳定、连续、完全燃烧，且燃烧区域小，积碳量少，不易结焦；低温流动性好，能满足寒冷低温地区和高空飞行对油品流动性的要求；热安定性和抗氧化安定性好，可以满足超音速高空飞行的需要；洁净度高，无机械杂质及水分等有害物质，硫含量尤其是硫醇性硫含量低，对机件腐蚀小。

当航空煤油混入水分时，会使其冰点提高。如果飞机长时间在寒冷气温条件下飞行，燃油中的水分容易冻结成冰，导致发动机供油间断或完全停止，危及飞行安全。燃油加热装置与在燃油中加入防冰添加剂两项措施可以有效地防止飞机燃油结冰，但是现有行业通用标准均强调，虽然许多燃油已经添加了防冰添加剂，但很可能遇到不含防冰添加剂的燃油，或使用代用燃油或应急燃油的情况，因此进行航油含水率检测具有重要意义。燃油中含水量的测量方法很多，包括气相色谱法、湿度百分比法、压力计计量法、电导率法、介电容量法、红外光谱法以及依据化学反应的卡尔费休滴定法等。与其他方法相比，现有的卡尔费休滴定法因为其检测设备结构简单、自动化程度高、操作便捷、测试速度快、实验结果精确度高等优点，常用与对油品的含水率检测。但由于该种方法仅适用于实验室等固定环境中对静止物质进行测量，且需要较多的前置条件，不适用于加油车的含水率检测。

由于航空煤油加注时需通过加油车进行加油，无论是否具有储油箱结构，均会通过泵结构快速大流量地进入飞行器内，而采用现有的常规检测手段无法实时获取到油料含水率值，则无法保证最后输入的油品是否符合标准。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种航油加油车的水分检测方法，旨在通过设置在特殊位置的水分检测器来实现稳定高效的水分检测工作，与现有技术相比能够提供切实可行的技术方案，完成对加油车加油过程的实时检测。

本发明所采用的技术方案为：

第一方面，本发明提供一种航油加油车的水分检测反馈方法，通过在加油车的航油过滤器上设有水分检测器，并由设置在加油车上的控制终端连接水分检测器获取实时检测数据；

其中，水分检测器具有至少两个探测电极，所述探测电极插入与航油过滤器积水槽连通的排污管内，并在积水槽内的被测物质将探测电极浸没后通过控制终端施加测试电流获取数据；

当航油车处于输油阶段或完成输油后的预设时间内（所谓预设时间内是指在完成加油后航油过滤器的排污口还会向外排出废料，从而需要设定一个时间值，在该时间内即使完成加油过程，也可以对排污口进行水分检测），出现被测物质的含水率高于预设阈值A时，由控制终端判断为航油含水率超标，并由控制终端控制原车的呆德曼阀关闭，且对外提示须检查本次输油的油品质量；

当出现被测物质的含水率低于预设阈值B时，由控制终端判断为航油过滤器失效，并由控制终端控制原车的呆德曼阀关闭，同时对外提示航油过滤器中的聚结分离器失效。

其中，航油加油车包括具有储罐和不具备储罐两种类型，其中均设有输油管路。在输油管路上均设有航油过滤器和泵结构，有储罐的车辆则由泵将储罐内的航油提出并通向航油过滤器中，而不具有储罐的车辆则直接将管路连接地下输油管道，由泵提取航油进入航油过滤器中。

而航油过滤器为一种金属罐体，其上设有进油管和出油管，而罐体内部设有多个滤芯，其中包括聚结分离器。

聚结分离器主要包含两种滤芯，即为聚结滤芯和分离滤芯。常应用于油品除水系统中，油品流入聚结分离器后，首先流经聚结滤芯，聚结滤芯滤除固体杂质，并将极小的水滴聚结成较大的水珠。绝大部分聚结后的水珠可以靠自重从油中分离除去，沉降到积水槽中。然后油品又流过分离滤芯，由于分离滤芯具有良好的亲油憎水性，从而进一步分离水分，最终，洁净，无水的油品流出聚结分离器并从出油管输出。

具体来说，在航油过滤器中，油品先由进口管进入过滤器壳体的下部，然后从外向内流过滤芯，这时较粗的颗粒便会立即沉淀下来，由排污管放出，较小的颗粒被滤芯拦截。最后洁净的油品经滤芯托盘汇集后，由出口管流出聚结分离器，随着被处理油量的增加，沉积在滤芯上的污染物会引起聚结器压差的上升。油液从聚结分离器进油口流入一级托盘，然后分流于一级滤芯内部，经过过滤、破乳、水分子长大、聚结的过程，杂质截留在一级滤芯内，聚结的水珠沉降于积水槽中，油品从外向内进入二级滤芯，汇集于二级托盘内，从聚结分离器出口流出。二级滤芯的材料具有憎水性，油品能够顺利通过，游离水则被挡于滤芯之外，流入积水槽中，同样从排污管排出。

这里需要说明的是，航油过滤器下端的凸出部位即为积水槽，而在积水槽最底部的排污管上设有管道和阀门，用于控制过滤物的排出。由于含水率的测定需要选定静止或具有较小流动量的物质作为被测物，一旦流速过快则可能出现检测值的变化率较大，无法获取有效参数。同时现有的检测方式大都为实验室内进行分析检测，则对于检测环境和检测设备均具有较高的要求，无法满足在加油车上进行实时监测。

则本发明中通过针对航油过滤器底部的积水槽内沉积物进行检测，由于该位置的沉积物量较少，则增长变化速度较慢，能够通过控制阀门限制其流动，从而可看作静态物质，能够准确的获取到含水率值。且由于航油过滤器正常状态下，一旦该位置的水分含量增加，则说明航油过滤器内的聚结分离器保持正常工作状态，但输入的油品中含水量较大，如果超过设定的阈值A，则需要停止加油并检查本次输油的源头储罐内油品质量是否存在异常。

而只有在航油过滤器失效时，输入进飞行器内的航油含水率才会超标，则一旦在积水槽内检测到的含水率下降时，则应当马上进行判断，一旦低于阈值B，则自动切断呆德曼阀并报警。

还值得说明的是，其中的阈值A和阈值B均是根据实际的航油品质、加油量、航油过滤器尺寸结构等多个参考因素而定，该阈值的参数设定可由本领域技术人员根据对应的航油加油车实际工作运行参数来设定合理值，则无需对其进行具体限定。本发明主要对采用水分检测器在航油过滤器积水槽的排污管口处检测反馈方法进行限定。呆德曼阀是加油车上常用的加油控制阀门，是本领域技术人员所公知的结构，则对其原理与结构不进行详述。而其中的反馈方式包括多种，即达到对外示警并将示警信息发送至预设位置，则作为完成反馈过程。

结合第一方面，本发明提供第一方面的第一种实施方式，所述控制终端中还预设有含水率变化值的阈值C，当控制终端获取到的预设检测加油量内的被测物质含水率变化值的绝对值高于阈值C时，自动关闭呆德曼阀；

其中，在完成单次检测加油量内进行至少两次含水率采样，将在后采样的含水率减去在先采样的含水率获得差值，并获得该差值与在先采样的含水率的比值作为含水率变化值；

当含水率变化值为正值时，则对外提示为航油含水率超标须检查本次输油的油品质量；

当含水率变化值为负值时，则对外提示为航油过滤器中的聚结分离器失效。

其中值得说明的是，含水率变化值是由使用者确定检测加油量，例如检测加油量为2500L，而在2500L内设定五个采样节点，每个节点间隔500L。在对应每个时间节点均通过水分检测器读数一次，最后一次则是在2500L最后时刻。而控制终端根据上述五个含水率数值计算变化值，其具体将相邻两个节点之间的含水率计算差值，也就是时间轴在后的减去在前的，并将该差值与两个节点中按照时间轴在前的节点的含水率数值进行比值获取百分率。由于差值可能为负数，则计算出的比值同样为负值。再将四个比值相加获得该检测加油量内的含水率变化值，若该比值的绝对值大于阈值C则自动关闭呆德曼阀。而该差值的绝对值大于阈值C且数值为正值时，说明该阶段的含水率不断增加，高于常规状态，需要对油品进行检测，判断是否储藏设备或环境出现问题。若该数值为负值，则按照常规判断应当属于航油过滤器故障，需要进行故障检修。

结合第一方面的第一种实施方式，本发明提供第一方面的第二种实施方式，所述阈值C为20-50%，而预设检测加油量为完成单次加油总量的2-10%。

结合第一方面的第二种实施方式，本发明提供第一方面的第三种实施方式，将单次检测加油量等分为两份最小检测量，并在航油过滤器过滤单份最小检测量后作为一个节点，达到每个节点时由水分检测器获取含水率数值；

而控制终端根据相邻两个含水率数值计算其差值，将该差值与两个节点中按照时间轴在前的节点的含水率数值进行比值计算，该比值即为单次检测加油量的含水率变化值。

结合第一方面的第三种实施方式，本发明提供第一方面的第四种实施方式，将单次检测加油量等分为五份最小检测量，控制终端根据相邻两个节点之间的含水率计算差值并获取比值；再将四个比值相加获得单次检测加油量内的含水率变化值。

值得说明的是，预设检测加油量是根据加油量进行计算，由控制终端调取航油加油车本次加油的总量，然后实时获取流量计数值和水分检测器参数，当连续加油量达到单侧总加油量的2-10%时，则会计算获取到本次预设检测加油量内的平均含水率变化值，一旦变化值的绝对值超过预设的阈值C，则产生相应措施。

上述说明中提到，由于对应的的加油车参数、油品参数等均需要确定，从而由本领域技术人员确定阈值A和阈值B，但含水率的变化值也能够反应具体的故障问题，由于航油在管路中的流量较大，一旦航油过滤器出现故障或油品出现明显的质量问题，含水率变化值在该预设检测加油量内均会突然增大，但根据预设检测加油量间隔时间的长短，则可能在预设检测加油量内含水率并未超过阈值，但由于流量较大，则变化率陡增或陡降都能够及时反应问题并反馈动作，从而提高反应精度。

结合第一方面及其一、二种实施方式，本发明提供第一方面的第三种实施方式，所述水分检测器为直接获取被测物质的介电常数的电容式传感器，由控制终端获取到被测物质的介电常数并计算出对应含水率。

其中值得说明的是，水分检测器是利用被测物质的特殊性质，通过输入相应电流从而获取该电流的特征参数变化，通过该变化值来获取对应参数，从而确定被测物质的含水率。其中的介电常数是通过电容式传感器浸没在液态或半固态物质中进行检测获取的参数，常温常压下，水的相对介电常数为80左右，而油（柴油、原油、煤油等）均为2.2左右，两者相差较大。由于处在积水槽内的被测物主要为含水的杂质，其中同样包含一定量的煤油，则该被测物质可看做是含水油，含水油是一种结构复杂的混合物，静置时，因密度不一样，两者分界面整齐一致，油在上，水在下，界面明显，即油水不互溶。流动或搅拌，两者互相撞击，相互渗透，以颗粒状相混合，混合状态有两种。当油相体积多于水相体积时，油相为连续相，水相为分散相，水以颗粒状分散在油相中，常称油包水。当水相体积多于油相体积时，水为连续相，油为分散相，油以珠状散布在水相中，常称水包油。体积的多少是区分油包水或水包油的重要因素，但不是唯一的。

油水混合介质的相对介电常数与含水率有关，由于极性水分子和非极性油分子在极化电场作用下极化机理不同，因此油水混合液的相对介电常数不等于它们的算术平均值。当对混合介质施加于垂直其表面的极化电场时，电荷载体受电场作用极化，整体看极化是不均匀的。用等效介电常数描述其宏观介电特性，相对介电常数是含水率的函数。油水混合状态相对于极化电场有三种取向状态，一是油水的分界面平行于极化电场电力线，即两种介质相对于极化电场为并联，这时混合介质的等效相对介电常数根据现有技术中的计算模型能够准确获取，从而准确描述该油水混合介质的总体含水率。

结合第一方面及其一、二种实施方式，本发明提供第一方面的第四种实施方式，所述水分检测器为直接获取被测物质的导电率的电极式传感器，由控制终端获取到被测物质的导电率数并计算出对应含水率。其中，所述探测电极为杆状的探针结构。

值得说明的是，利用电导率的特性检测也能够准确反映出混合物质中的相对含水率，根据现有的国标GB/T 6539-1997，即航空燃料与馏分燃料电导率测定法作为指导，能够确定积水槽内混合物质的电导率。由于常温下煤油与水的电导率相差同样较大，则通过电导率的变化值能够精确反应含水率的变化量。

结合第一方面的第七种实施方式，本发明对其采用的结构进行说明，其中所述多通管为三通管结构，具有连通排污管的上端口，还具有两个排污端口，在其中一个排污端口上设有具有容纳腔的检测壶检测壶上具有检测口，所述水分检测器插设在检测口内；

所述检测壶的可容纳量大于等于航油过滤器过滤单个最小检测量时从排骨管内的排出物量。与直接在排污管处设置水分检测器，通过将排出物引入一个具有一定容积的检测壶中，能够使水分检测器与一定量的排出物完全接触，并配合上述方法中对于含水率变化值的检测设定，从而在检测壶中存放有至少一次过滤最小检测量的航油所产生的排出物，并可在检测壶内设置电动的搅拌结构，在该节点检测时，可关闭电磁阀并打开搅拌结构充分搅拌后再检测含水率，获取到的数值会更加准确。

而本发明中还在控制终端与水分检测器之间还设有安全栅，所述水分检测器通过线缆与安全栅连接，所述安全栅与控制终端连接。

排污管下部设有多通管，所述多通管上设有连接航油加油车用于收集废料的存储设备的导管，且多通管上具有检测口，所述水分检测器设置在检测口处。

而水分检测器具有多个探针，所述探针从检测口处插入多通管内且探针端部穿入多通管内连通排污管的端口内；所述控制终端内具有无线通信模块，通过无线通信模块与外部的服务器或终端设备通信连接。

本发明为了实时对航油过滤器的工作状态进行检测，则在排污管处设有水分检测器，并通过连接安全栅将信号送入控制终端中，由控制终端计算后得出含水率并向外反馈。

这里所谓的安全栅是在安全区（本质安全）和危险区（非本质安全）之间双向传递电信号，并可限制因故障引起的危险区向安全区的能量转递。安全栅原应用在防爆系统的设计中，安装于安全场所并含有本安电路和非本安电路的装置，电路中通过限流和限压电路限制了送往现场回路的能量，从而防止非正常电路的危险能量串入本安电路。由于安全栅被设计为介于现场设备与控制室设备之间的一个限制能量的接口，因此无论控制室设备处于正常或故障状态，安全栅都能确保通过它传送给现场设备的能量具有安全性。

探针是一种金属杆件，通过至少两个探针插设在对应位置与被测物质接触，从而在探针之间施加检测电流，通过检测电流的变化来获取处在探针之间的物质的介电常数，通过存储的对照表获取到对应的含水率值，并由控制模块将含水率的数值对外反馈。普通的多通管的多个端口间距相同，且在其中部具有最大截面尺寸，则将探针插设在多通管的端部并穿入与排污管连接的端口处能够保证其与排出的物质具有较大的接触面积，从而提高检测精度。

本发明的有益效果为：

本发明通过在航油加油车的过滤器底部设有独立的水分检测设备，并与外部的检测电路连接实现对过滤器的运行状态检测，一旦发现含水率超过阈值，则能够自动报警，并关联相关设备停止供油，从而及时避免安全事故的发生，增加可靠性。

附图说明

图1是本发明整个模块的架构图，其中实线则是具有实体的线缆连接关系，而虚线则是无线连接关系；

图2是本发明中实施例2中整个模块的具体设置轴侧图；

图3是本发明图2中的A局部放大示意图；

图4是本发明实施例2中整个模块将水分检测器取下后的状态轴侧图；

图5是本发明图4中B局部放大示意图；

图6是本发明实施例3中水分检测器的轴侧图；

图7是本发明实施例3中水分检测器的侧面图；

图8是本发明图7沿剖面线C-C剖切后的截面示意图；

图9是本发明实施例3中将整个水分检测器拆开后的竖向放置的轴侧示意图；

图10是本发明实施例3中整个水分检测器拆开后的横向放置的轴侧示意图；

图11是本发明实施例4中整个检测管路设置在航油过滤器上的平面图；

图12是本发明实施例4中整个检测管路的轴测图；

图13是本发明实施例4中整个检测管路中将检测壶剖切后的轴侧示意图；

图14是本发明中实施例1的检测方法的报警流程图。

图中：1-航油过滤器，1.1-圆柱积水槽，1.2-排污管，2-多通管，3-安全栅，4-控制终端，5-水分检测器，6-探针，6.1-定位销，7-绝缘座，7.1-定位块，8-绝缘套，9-固定座，9.1-引导卡槽，9.2-插孔，10-约束件，10.1-卡扣，11-拉紧螺母，12-垫片，13-压紧螺帽，14-检测壶，15-排出管，16-卡箍带，17-固定件，17.1-齿槽，17.2-拉环，18-卡环，19-引流管，20-电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

本实施例公开一种航油加油车的水分检测反馈方法，通过在加油车的航油过滤器1上设有水分检测器5，并由设置在加油车上的控制终端连接水分检测器5获取实时检测数据。整个检测系统如图1-3所示，而整个报警流程如图14所示。

其中，水分检测器5具有至少两个探测电极，所述探测电极插入与航油过滤器1积水槽连通的排污管1.2内，并在积水槽内的被测物质将探测电极浸没后通过控制终端4施加测试电流获取数据；当航油车处于输油阶段或完成输油后的预设周期内，出现被测物质的含水率高于预设阈值A时，由控制终端4判断为航油含水率超标，并由控制终端4控制原车的呆德曼阀关闭，且对外提示须检查本次输油的油品质量；

当出现被测物质的含水率低于预设阈值B时，由控制终端4判断为航油过滤器1失效，并由控制终端4控制原车的呆德曼阀关闭，同时对外提示航油过滤器1中的聚结分离器失效。具体来说，在航油过滤器1中，油品先由进口管进入过滤器壳体的下部，然后从外向内流过滤芯，这时较粗的颗粒便会立即沉淀下来，由排污管1.2放出，较小的颗粒被滤芯拦截。最后洁净的油品经滤芯托盘汇集后，由出口管流出聚结分离器，随着被处理油量的增加，沉积在滤芯上的污染物会引起聚结器压差的上升。

油液从聚结分离器进油口流入一级托盘，然后分流于一级滤芯内部，经过过滤、破乳、水分子长大、聚结的过程，杂质截留在一级滤芯内，聚结的水珠沉降于积水槽中，油品从外向内进入二级滤芯，汇集于二级托盘内，从聚结分离器出口流出。二级滤芯的材料具有憎水性，油品能够顺利通过，游离水则被挡于滤芯之外，流入积水槽中，同样从排污管1.2排出。航油过滤器1下端的凸出部位即为积水槽，而在积水槽最底部的排污管1.2上设有管道和阀门，用于控制过滤物的排出。由于含水率的测定需要选定静止或具有较小流动量的物质作为被测物，一旦流速过快则可能出现检测值的变化率较大，无法获取有效参数。同时现有的检测方式大都为实验室内进行分析检测，则对于检测环境和检测设备均具有较高的要求，无法满足在加油车上进行实时监测。

进一步的，控制终端4中还预设有含水率变化值阈值C，当控制终端4获取到的预设检测加油量内的被测物质含水率变化值的绝对值高于阈值C时，同样自动关闭呆德曼阀；

当含水率变化值为正值时，则对外提示为航油含水率超标须检查本次输油的油品质量；当含水率变化值为负值时，则对外提示为航油过滤器1中的聚结分离器失效。

其中，本实施例设定的阈值C为30%，而预设检测加油量为完成单次加油总量的2%，其中该期间内的加油连续且速率恒定。

值得说明的是，预设检测加油量是根据加油量进行计算，由控制终端4调取航油加油车本次加油的总量，然后实时获取流量计数值和水分检测器5参数，当连续加油量达到单侧总加油量的2-10%时，则会计算获取到本次预设检测加油量内的平均含水率变化值，一旦变化值的绝对值超过预设的阈值C，则产生相应措施。

上述说明中提到，由于对应的的加油车参数、油品参数等均需要确定，从而由本领域技术人员确定阈值A和阈值B，但含水率的变化值也能够反应具体的故障问题，由于航油在管路中的流量较大，一旦航油过滤器1出现故障或油品出现明显的质量问题，含水率变化值在该预设检测加油量内均会突然增大，但根据预设检测加油量间隔时间的长短，则可能在预设检测加油量内含水率并未超过阈值，但由于流量较大，则变化率陡增或陡降都能够及时反应问题并反馈动作，从而提高反应精度。

水分检测器5为直接获取被测物质的介电常数的电容式传感器，由控制终端4获取到被测物质的介电常数并计算出对应含水率。

其中值得说明的是，水分检测器5是利用被测物质的特殊性质，通过输入相应电流从而获取该电流的特征参数变化，通过该变化值来获取对应参数，从而确定被测物质的含水率。其中的介电常数是通过电容式传感器浸没在液态或半固态物质中进行检测获取的参数，常温常压下，水的相对介电常数为80左右，而油（柴油、原油、煤油等）均为2.2左右，两者相差较大。由于处在积水槽内的被测物主要为含水的杂质，其中同样包含一定量的煤油，则该被测物质可看做是含水油，含水油是一种结构复杂的混合物，静置时，因密度不一样，两者分界面整齐一致，油在上，水在下，界面明显，即油水不互溶。流动或搅拌，两者互相撞击，相互渗透，以颗粒状相混合，混合状态有两种。当油相体积多于水相体积时，油相为连续相，水相为分散相，水以颗粒状分散在油相中，常称油包水。当水相体积多于油相体积时，水为连续相，油为分散相，油以珠状散布在水相中，常称水包油。体积的多少是区分油包水或水包油的重要因素，但不是唯一的。

油水混合介质的相对介电常数与含水率有关，由于极性水分子和非极性油分子在极化电场作用下极化机理不同，因此油水混合液的相对介电常数不等于它们的算术平均值。当对混合介质施加于垂直其表面的极化电场时，电荷载体受电场作用极化，整体看极化是不均匀的。用等效介电常数描述其宏观介电特性，相对介电常数是含水率的函数。油水混合状态相对于极化电场有三种取向状态，一是油水的分界面平行于极化电场电力线，即两种介质相对于极化电场为并联，这时混合介质的等效相对介电常数根据现有技术中的计算模型能够准确获取，从而准确描述该油水混合介质的总体含水率。

结合第一方面及其一、二种实施方式，本发明提供第一方面的第四种实施方式，所述水分检测器5为直接获取被测物质的导电率的电极式传感器，所述探测电极为杆状的探针6结构。

值得说明的是，利用电导率的特性检测也能够准确反映出混合物质中的相对含水率，根据现有的国标GB/T 6539-1997，即航空燃料与馏分燃料电导率测定法作为指导，能够确定积水槽内混合物质的电导率。由于常温下煤油与水的电导率相差同样较大，则通过电导率的变化值能够精确反应含水率的变化量。

实施例2：

本实施例根据实施例1中的方法，对该方法中的硬件系统进行优化限定，其中整个水分检测模块包括检测管路、水分检测器5、隔离式的安全栅和控制终端4。

其中，本实施例中的航油加油车不具有储油罐，仅设有管路连接地下油管和飞行器，作为提取过滤设备。整个航油加油车包括车头和后部的车架，在车架上设有必要的输油设备，同时将重要的控制部分设置在车头内。则车架上直接与油料或油料过滤物接触的设备和区域即为危险工作区，而车头内的控制箱作为安全控制区。

航油过滤器1通过金属架体固定在航油加油车车架的中部，由于车架下部具有一定空间，则在车架下部设有与航油过滤器1连接的排污管1.2道。图中可以看到，该卧式罐体结构下部具有向下突出的圆柱积水槽1.1结构，并在圆柱积水槽1.1下侧端部设有排污管1.2。

进一步地，在排污管1.2处连接有多通管2结构，在多通管2两侧的端口处各设有一个手动阀控制开闭。在多通管2下方还设有与排污管1.2相对的检测口，在检测口处设有水分检测器5。

本实施例中的水分检测器5为双探针6结构，具有两个金属探针6并同时插入多通管2中，探针6的端部伸入多通管2与排污管1.2连接的端口处。在水分检测器5下端设有线缆，该线缆穿入水分检测器5尾部并与探针6连接，而线缆另一端则一直沿车架主梁延伸至车头内，中部通过绑扎带固定。而安全栅和控制终端4均设置在车头的控制箱内，通过螺栓固定在排架上。线缆一端穿入控制箱并先与安全栅连接，从安全栅中引出线缆再与控制终端4连接。

其中，控制终端4为采用ARM Cortex-A53架构的单片机，并集成有无线通信模块，控制终端4和安全栅均通过同一电源供电，且控制终端4能够对水分检测器施加检测电流，而该检测电流通过安全栅之后进入水分检测器。该检测电流一般小于20微安，从而不会对供油线路造成影响，而安全栅能够避免供电线路串线或其他问题导致危险电流进入危险工作区内。

由于控制终端4具有无线通信功能，外部连接的移动终端设备和后台服务器能够直接实时获取每台安装有该检测模块的航油车的含水率数值，同时还能够将对应车辆的运行信息均通过控制终端4发送，从而实现远程控制管理。

实施例3：

本实施例在实施例2的基础上进行优化限定，具体来说在上述实施例1的基础上对水分过滤器的结构进行优化限定，其中如图2-10所示，该设备具有螺纹，将该设备旋拧在四通管下部的开口处，从而在保证管道完整密封的状态下，能够接触到内部流质进行检测。

在图9中，从上至下依次为探针6、绝缘座7、绝缘套8、固定座9和约束件10。

而在图10中，可以看到用于固定探针6尾部的螺母组件，从左至右依次为拉紧螺母11、两个垫片12和压紧螺帽13。

该设备的主体部分为固定座9结构，该结构实质为一种管体，在管体外部设有可操作的六边形螺母结构，便于使用工具将其旋拧在四通管上。固定座9设有螺纹一侧与四通管连接，而固定座9内部设有一体成型的固定板结构，通过固定板将固定座9内部分隔为两部分。其中朝向四通管一侧为沉槽，在沉槽内设有两根轴线平行的针型电极。

针型电极为金属材质，其存在于检测区的部分表面涂覆有对应的电极材料。而固定板上设有两个插孔9.2，针型电极底部设有外螺纹结构，设有外螺纹一端穿过插孔9.2，并在另一侧通过设有的拉紧螺栓进行旋拧固定。

在图10中可以看到，为了便于固定，在针型电极的靠近外螺纹部分的表面上设有四个小的阻挡结构，也就是定位销6.1。当拉紧螺母11旋拧时，定位销6.1能够限制针型电极完全穿过插孔9.2，使得针型电极被固定在固定板上。

进一步地，为了避免针型电极直接与金属材质的固定座9接触，则在沉槽内设有圆柱形的绝缘座7结构。图中可以看到，该绝缘座7一侧掏空，并在掏空区域内凸起形成两个圆柱结构，要圆柱内部设有孔洞，该孔洞内径不大于针型电极的截面直径，从而将针型电极包裹。

为了便于固定和安装绝缘座7，在固定座9的沉槽内壁上设有L型的引导卡槽9.1，而在绝缘座7外表面设有多个定位块7.1，当绝缘座7插入沉槽时，由于绝缘座7外部直径与沉槽内径相同，则能够完全贴合在沉槽内壁上。通过将定位块7.1对应插入引导卡槽9.1的直线部分内引导进入沉槽内。当绝缘座7接触到沉槽底部时，可转动绝缘座7使得定位块7.1能够滑动至引导卡槽9.1的弧形部分，此时直接将向外的拉力作用在绝缘座7上无法使其与固定座9脱离连接。

进一步地，在插孔9.2另一侧还设有绝缘套8，该绝缘套8的端部设有环状凸缘，避免绝缘套8在插入插孔9.2后直接穿过插孔9.2。同时在图10中可以看到，绝缘座7的圆柱形结构底部还设有用于容纳绝缘套8穿过端部的结构，当绝缘套8穿过插孔9.2后，其端部仍能够继续前进并最终穿入绝缘套8内与其形成较好的密封效果。

进一步地，在固定板远离四通管一侧还设有用于将该侧结构罩住的约束件10，该约束件10通过设有的多个卡扣10.1与固定座9设有的卡座卡接固定。图7中可以看到，该约束件10的的底部设有波纹状结构，该波纹状结构采用软质的橡胶材质，具有较大的弯折性能，而与针型电极端部连接的线缆能够被该波纹状结构束缚形成单束线缆。

在针型电极设有外螺纹部分还设有压紧螺帽13，通过在拉紧螺母11与压紧螺帽13之间设有两个垫片12来对线缆的金属体进行压合，使得线缆能够与针型电极保持稳定连接，从而通过外部输入的电流对流质进行检测，通过返回的电流信号进行数据分析，从而获得准确的含水率。

值得说明的是，外部电路中为了保证油路的安全性，则会单独设有安全栅3与该针型电极连接。所谓安全栅3是起到限能、限压，防止大电流或危险信号窜入危险区域，同时能够对电流信号相互隔离，避免干扰。由于检测用电流不超过20毫安，而供电线路中的电流远高于该数值，则通过设有的安全栅3能够提高安全性能。

实施例4：

本实施例中的多通管2为三通管结构，在原本一侧正常管道上增加一个具有一定容积的容器，将排出的废料在该空间内堆积一定量，能够避免因排出并处于流动状态的物质含水率波动较大影响检测准确性。

具体来说，如图11所示，本实施例中在航油过滤器1下部设有多通管2，该多通管2为三通管结构，并在其中一端口上设有引流管19，检测口为引流管19远离多通管的一侧端口；在检测口上设有检测壶14，检测壶14上设有排出管15；在检测壶14上设有朝向检测口一侧的安装口，水分检测器5设置在安装口上且探针6从安装口处插入并深入检测口内。

具体来说，图11中在三通管右侧上设有引流管19，展示的引流管19为硬质的管体结构，通过螺纹与三通管一侧的手动阀连通。而引流管19在右侧向上扬起并垂直向上延伸一定长度连接至检测壶14下端，然后在检测壶14一侧设有向下延伸的排出管15，将堆积在检测壶14内的废料排出。

由于增设的检测壶14及其管路结构具有一定质量，如果直接固定在三通管处并由该结构承受重量，可能会导致连接处出现结构性损伤。则本实施例中增设有固定结构，将整个增加的管路结构固定在其他结构上。

具体来说，固定结构包括卡箍带16和固定件17，卡箍带16固定在图11中的过滤器下部圆柱状结构上，而固定件17与卡箍带16连接，并向下延伸形成用于承托整个检测壶14的卡环18结构，由于检测壶14体积较大，则通过对检测壶14进行固定，给引流管19和排出管15提供支撑效果。

如图11和图12所示，图中可以看到，该固定件17的主体结构贴合在过滤器下端的圆柱状结构表面，固定件17一侧设有拉环17.2，其正面设有齿槽17.1结构。而卡箍带16一端套接在拉环17.2上，并能够绕拉环17.2转动。将卡箍带16绕圆柱状结构缠绕一圈后，将其另一端拉紧后并使其端部带有多个卡齿的表面贴合在卡槽内，通过从外侧扣合有扣件从而将该端部压紧固定在卡槽内，并用螺栓将扣件固定后从而实现整个卡箍带16和固定件17的固定。

进一步地，为了提高检测准确性，如图13中所示，该检测壶14内底部具有弧面，该弧面使得从引流管19进入的液态物质在进入检测壶14后能够处在最高点，并沿弧面向外部扩散，而最低点则处在检测壶14的外周底部，此处设有连通排出管15的开口。同时在检测壶14顶部以螺纹配合固定有水分检测器5，该水分检测器5具有两根探针6，探针6伸入引流管19的检测口处，该检测口向外扩张，尽可能保证较多的液态物质能够停留在此处。在检测壶14一侧外壁上进行掏空，并在掏空处设有透明的视窗结构（图中由于检测壶14剖切则并未示出，该视窗可设置在检测壶14的周向表面上），使得使用者能够从外部观察排出物状态。

由于电磁阀20与水分检测器5与外部的检测电路的控制模块连接，同时检测壶14内设有液位传感器（图中未示出，该传感器体积较小，且由于是常规设备，则直接设置在检测壶14内对应位置即可，在本实施例中以文字进行说明），由控制模块对进入的物料量进行控制，保证检测壶14内具有足量的物料供水分检测器5接触，从而提高准确性。

本实施例提供的这种检测结构均是为了提高稳定性，将航油过滤器1下部排出的液态废弃物能够在一定空间内堆积，同样避免过滤过程中产生大量排出物而导致检测不稳定的问题。

本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (7)

1.一种航油加油车的水分检测反馈方法，其特征在于：通过在加油车的航油过滤器（1）上设有水分检测器（5），并由设置在加油车上的控制终端（4）连接水分检测器（5）获取实时检测数据；

其中，水分检测器（5）具有至少两个探测电极，所述探测电极插入与航油过滤器（1）积水槽连通的排污管（1.2）内，并在积水槽内的被测物质将探测电极浸没后通过控制终端（4）施加测试电流获取数据；

当航油车处于输油阶段或完成输油后的预设时间内，出现被测物质的含水率高于预设阈值A时，由控制终端（4）判断为航油含水率超标，并由控制终端（4）控制原车的呆德曼阀关闭，且对外提示须检查本次输油的油品质量；

当出现被测物质的含水率低于预设阈值B时，由控制终端（4）判断为航油过滤器（1）失效，并由控制终端（4）控制原车的呆德曼阀关闭，同时对外提示航油过滤器（1）中的聚结分离器失效。

2.根据权利要求1所述的一种航油加油车的水分检测反馈方法，其特征在于：所述控制终端（4）中还预设有含水率变化值的阈值C，同时预设有检测加油量，当控制终端（4）获取到的单次检测加油量内的被测物质含水率变化值的绝对值高于阈值C时，自动关闭呆德曼阀；

当含水率变化值为正值时，则对外提示为航油含水率超标须检查本次输油的油品质量；

当含水率变化值为负值时，则对外提示为航油过滤器（1）中的聚结分离器失效。

3.根据权利要求2所述的一种航油加油车的水分检测反馈方法，其特征在于：所述阈值C为20-50%，而预设检测加油量为完成单次加油总量的2-10%。

4.根据权利要求2所述的一种航油加油车的水分检测反馈方法，其特征在于：将单次检测加油量等分为两份最小检测量，并在航油过滤器过滤单份最小检测量后作为一个节点，达到每个节点时由水分检测器（5）获取含水率数值；

而控制终端根据相邻两个含水率数值计算其差值，将该差值与两个节点中按照时间轴在前的节点的含水率数值进行比值计算，该比值即为单次检测加油量的含水率变化值。

5.根据权利要求2所述的一种航油加油车的水分检测反馈方法，其特征在于：将单次检测加油量等分为五份最小检测量，控制终端根据相邻两个节点之间的含水率计算差值并获取比值；再将四个比值相加获得单次检测加油量内的含水率变化值。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种航油加油车的水分检测反馈方法，其特征在于：所述水分检测器（5）为直接获取被测物质的介电常数的电容式传感器，由控制终端（4）获取到被测物质的介电常数并计算出对应含水率。

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种航油加油车的水分检测反馈方法，其特征在于：所述水分检测器（5）为直接获取被测物质的导电率的电极式传感器，由控制终端（4）获取到被测物质的导电率并计算出对应含水率。

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