CN202916183U - 一种油面波动检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油面波动检测装置，包含：冷浴；冷浴用来盛放油液，且该冷浴通过外部的半导体制冷器件制冷；激光源，激光源发出的激光束以与油液面成锐角状态形成入射；检测通道，检测通道设置在冷浴的上部，该检测通道的入射端接受从油液面反射过来的激光束，并由出射端将激光束透射出来；光学传感器，光学传感器设置在检测通道出射端的一侧；以及中央控制单元，中央控制单元的控制端与光学传感器控制端相连，中央控制单元的数据端与光学传感器数据端相连。该装置能有效的判断石油产品油面的凝结或波动，精确检测油品的冰点。

Description

一种油面波动检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，具体涉及一种油面波动检测装置。

背景技术

石油产品的表面波动检测是衡量其低温性能的重要检测手段之一，其具体体现为检测油品的倾点和冰点。倾点是指液体在冷却的条件流动的最低温度，而冰点是指液体在冷却的条件下结晶，后又加热至结晶消失所达到的温度。所以，油品表面波动的检测手段对于衡量这两个指标尤为重要。

在以往的检测中，都是手动操作较为广泛，其具体做法是将液体注入试管后放入一个持续制冷的环境中，过一段时间将试管取出倾斜一次，如发现表面未出现凝结则继续降温，直到观测到凝结为止，传统试验的不便利之处有二，一是难于消除肉眼的观测误差，二是要将试样取出，外界环境对其的瞬间影响会导致实验结果的偏差。

本实用新型就是为了解决手动观测带来的诸多不便而采用自动检测法，且使用的是信号灵敏度极高的光电采集系统，大幅度降低了人肉眼观测带来的误差。并且，光学元件较好的低温特性也保证了采集的精密度和稳定度。

实用新型内容

本实用新型提供了一种油面波动检测装置，该装置能有效的判断石油产品油面的凝结或波动，精确检测油品的冰点。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种油面波动检测装置，其特点是，包含：

冷浴；所述的冷浴用来盛放油液，且该冷浴通过外部的半导体制冷器件制冷；

激光源，所述的激光源发出的激光束以与油液面成锐角状态形成入射；

检测通道，所述的检测通道设置在冷浴的上部，该检测通道的入射端接受从油液面反射过来的激光束，并由出射端将激光束透射出来； 

光学传感器，所述光学传感器设置在检测通道出射端的一侧；以及

中央控制单元，所述中央控制单元的控制端与光学传感器控制端相连，所述中央控制单元的数据端与光学传感器数据端相连。

所述的检测通道为光学器件，所述的光学器件底端为凸透镜，其上端为圆柱形玻璃柱。

所述的光学传感器安装在与凸透镜轴向相垂直的平面内，且距离凸透镜焦点2.5~3.5mm。

本实用新型一种油面波动检测装置与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型没有使用传统的手动操作，能彻底消除实验员肉眼观测带来的误差，并无需取出观测。

2、本实用新型检测时，微量取样，消除手动测量的大量取样带来的环境污染因素。

3、本实用新型检测灵敏度高，稳定性好。所用的冷浴、光学传感器耐温系数大。

附图说明

图1为本实用新型一种油面波动检测装置结构示意图；

图2为本实用新型一种油面波动检测装置的检测通道示意图及光路图；

图3为本实用新型光学传感器及中央控制单元连接电路图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。

如图1所示，一种油面波动检测装置，包含：冷浴1、激光源2、检测通道3、光学传感器4及中央控制单元5；该光学传感器4型号为TSL2561T，中央控制单元5 为单片机，所述的冷浴1中央有个体积约为冷浴大小二十分之一的倒锥形装样器皿，该器皿用于盛放被测试的油液，且该冷浴1是个封闭的空间，除两端有气流孔之外，该冷浴的体积不宜过大，否则表面凝固时的温度和实际的温度降会有滞后。冷浴的四壁为黑色（为了吸收多余的反射光线）耐低温材料，该冷浴1通过外部的半导体制冷器件制冷，本实施例中所采用的半导体制冷器件最低制冷深度为-70℃。

激光源2发出的激光束以与油液面成锐角状态形成入射，该激光束是波长为690nm±50nm的红光，功率范围在0.5-10mW，激光束呈圆柱型，其直径在3-6mm。该激光源是直流供电，且自身发热量极小，所以对半导体制冷器件的影响微乎甚微，该激光束在被检测油液面为液体的时候，具有一定的穿透能力形成折射，消耗一部分能量。

检测通道3设置在冷浴1的上部，该检测通道3的入射端接受从油液面反射过来的激光束，并由出射端将激光束透射出来，该检测通道3为光学器件，所述的光学器件底端为凸透镜（参见图2），其上端为圆柱形玻璃柱。

光学传感器4设置在检测通道3出射端的一侧，该光学传感器4安装在与凸透镜轴向相垂直的平面内，且距离凸透镜焦点2.5~3.5mm，本实施例中光学传感器4与凸透镜焦点间隔的距离在3mm左右，该光学传感器4包含A/D转换，在内部已经将光照强度的模拟信号转换为16位的数字信号。

如图3所示，中央控制单元5通过IIC总线与光学传感器4相连，其中，中央控制单元5的控制端与光学传感器4控制端相连，即中央控制单元5的SCL端与光学传感器4的SCL端相连，所述中央控制单元5的数据端与光学传感器4数据端相连，即中央控制单元5的SDA端与光学传感器4的SDA端相连。

本实用新型检测时，装取一定的油品试样到冷浴中，试样的体积应控制在10-40微升。将半导体制冷器件全功率打开，开始对试样制冷，同时也开启激光源2，激光源2在液面上反射的光线通过检测通道聚焦在检测装置的光学传感器上，光学传感器将光强的模拟信号实时转换为数字信号，并将数字信号传输至中央控制单元5的数据端，中央控制单元5将数据采集出来并不断比较（后一次采样值与前一次采样值比较），如相差不大，则认为液面还处于波动状态，中央控制单元5控制端继续给传感器发出数据采集信号。如后采样值与前采样的之差较大，且周期较短，则认为油样表面有结晶体出现，即表面开始凝固，当采集值上升到一定数值后会稳定，即液面完全凝固住，不会再发生任何变化。此时，中央控制单元5控制端停止给传感器发出数据采集信号，整个数据采集过程结束，并通过检测液面的光强值来区分是凝固还是未凝固。油品在液体情况下，反射较少，折射较多，被光学系统接收的光强弱，但是表面凝固，反射突然增加，被接收的光强也会突然增加，绘制出光强—温度的曲线，得到该油品试样在某个温度值时，光强度突然增加，从而精确检测油品的冰点。

综上所述，本实用新型提供了一种油面波动检测装置，该装置能有效的判断石油产品油面的凝结或波动，精确检测油品的冰点。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (3)

1.一种油面波动检测装置，其特征在于，包含：

冷浴（1）；所述的冷浴（1）用来盛放油液，且该冷浴（1）通过外部的半导体制冷器件制冷；

激光源（2），所述的激光源（2）发出的激光束以与油液面成锐角状态形成入射；

检测通道（3），所述的检测通道（3）设置在冷浴（1）的上部，该检测通道（3）的入射端接受从油液面反射过来的激光束，并由出射端将激光束透射出来； 

光学传感器（4），所述光学传感器（4）设置在检测通道（3）出射端的一侧；以及

中央控制单元（5），所述中央控制单元（5）的控制端与光学传感器（4）控制端相连，所述中央控制单元（5）的数据端与光学传感器（4）数据端相连。

2.如权利要求1所述的油面波动检测装置，其特征在于，所述的检测通道（3）为光学器件，所述的光学器件底端为凸透镜，其上端为圆柱形玻璃柱。

3.如权利要求2所述的油面波动检测装置，其特征在于，所述的光学传感器（4）安装在与凸透镜轴向相垂直的平面内，且距离凸透镜焦点2.5~3.5mm。

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