CN208091918U - 一种油品破乳化度自动测定的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种油品破乳化度自动测定的装置。目前油品破乳化度测定设备自动化程度不够，需要实验员全程观察其油水分离情况，工作效率不高。本实用新型利用郎伯‑比耳定律，将稳定的单色光穿透盛有油品的量筒，由于油品、水以及搅拌后的乳状液透光率不同，使得透过的光强度不同，每层间透光率会存在跃变，以此透光率跃变处为层与层的分割处，则每一层的高度为近似相同透光率的发射池移动时间乘以发射池移动速度，控制系统自动计算出每层高度，由此判断试验终点。在水浴缸的外围还设计有可人工开闭的隔光罩，将隔光罩拉开，选择手动模式，即可由人工进行试验终点判断。实现了油品破乳化度测定过程的无人值守，提高了测定过程的自动化水平。

Description

一种油品破乳化度自动测定的装置

技术领域

本实用新型涉及一种油品破乳化度自动测定的装置，用于油品破乳化度的自动、准确测定。

背景技术

随着我国经济建设的不断发展，对于电力能源的需求不断增长，电厂的安全运营对于经济建设有着重大影响，汽轮机作为发电厂的重要发电设备，其运行可靠与否直接关系电厂的安全生产和稳定供电，汽轮机油系统是汽轮机的九大主要系统之一，主要作用就是给汽轮发电机轴承提供调节、润滑系统的压力油。油质乳化不仅使润滑油的粘附性变差，使润滑油在磨擦而形成的油膜受到破坏，使润滑效果变弱，散热性能变差，严重时易引起轴承烧瓦故障，所以，汽轮机油系统的质量好坏直接影响着汽轮机运行的安全可靠性。汽轮机油在使用过程中不可避免要与水或水蒸汽相接触，若形成乳浊液的汽轮机油进入润滑系统将造成许多危害：如在轴承处乳浊液析出水时，破坏了汽轮机油的润滑作用，增大了部件间的摩擦，引起局部过热，以至损坏机件；如乳浊液沉积于油循环系统的某一部位，易引起部件的锈蚀。润滑系统中最常见的杂质是水，水可能由冷油器的渗漏、湿空气的凝结、汽轮机轴承的渗漏进入润滑系统，油中的水份促进部件生锈、形成乳化油和产生油泥。油品和水形成乳化液后再分成两相的能力称为破乳化度，国标GB/T 7605-2008中，破乳化度是用等体积的油和水，在54℃时，经机械搅拌下乳化的油品，在停止搅拌后，油水分离的时间来表示的。油品的破乳化时间越短，它的抗乳化性越好，反之油品破乳化时间越长它的抗乳化性就越差。故而汽轮机油的抗乳化性一直是衡量汽轮机油优劣的一项重要指标，因此油品破乳化度的测定对油品质量和设备的安全运行均具有重要作用。

目前油品破乳化度测定设备自动化程度不够，需要实验员全程观察其油水分离情况，并根据标准人工确定破乳化时间，如申请号为CN201510375196.7的中国专利，工作效率不高，无法实现自动测定。故而开发一种油品破乳化度自动测定的装置是非常必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、测定原理可靠的油品破乳化度自动测定的装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种油品破乳化度自动测定的装置，包括装置主体，其特征在于，还包括水浴缸、搅拌桨升降装置、试样搅拌桨、光源发射池、光源接收池、水浴搅拌器、试样搁板、带孔隔板、加热器、控制面板和量筒；所述水浴缸设置在装置主体内，所述搅拌桨升降装置设置在装置主体的上部，所述试样搅拌桨可上下移动式的设置在搅拌桨升降装置上，所述试样搅拌桨位于水浴缸的上方；所述光源发射池和光源接收池可上下移动式的分别设置在水浴缸的两旁，所述光源发射池和光源接收池高度相同；所述水浴搅拌器设置在水浴缸内，所述试样搁板、带孔隔板和加热器均设置在水浴缸的内侧下部，所述加热器位于试样搁板和带孔隔板的下方；所述控制面板设置在装置主体的外侧，所述量筒位于水浴缸内，所述量筒放置在试样搁板上，所述量筒位于试样搅拌桨的正下方。油品破乳化度自动测定的装置设计有两种测定模式，分别为自动测定模式和手工测定模式，可根据需要进行灵活选择，在同一台设备上实现两种不同方法的测定，满足方法比对的需要，以更好的提高测定结果的准确度。

进一步而言，还包括隔光罩，所述隔光罩可开合式的设置在装置主体的外部。隔光罩可手动进行开合，自动测定模式时，将隔光罩闭合，手动测定模式时，将隔光罩拉开。

进一步而言，还包括光源升降装置，所述光源发射池和光源接收池均安装在光源升降装置上。光源升降装置用于驱动光源发射池和光源接收池进行上下移动，且保持光源发射池和光源接收池在移动过程中水平位置始终保持一致。

进一步而言，还包括水浴搅拌电机，所述水浴搅拌电机设置在装置主体的上部，所述水浴搅拌器安装在水浴搅拌电机上。用于驱动水浴搅拌器进行转动，保持水浴缸中水浴温度均匀。

进一步而言，所述试样搁板和带孔隔板并列布置，所述试样搁板与带孔隔板接触。试样搁板用于固定量筒的位置，带孔隔板用于使水浴缸中水浸没加热器并将热量带出，使水浴保持恒温。

一种如上所述的油品破乳化度自动测定的装置的测定方法，其特征在于，所述测定方法如下：利用郎伯-比耳定律，在控制面板中选择“自动测定”模式；将隔光罩闭合，开启加热器和水浴搅拌器使水浴缸中水的温度保持在54℃，向量筒中倒入等体积的超纯水和油品并在水浴缸中恒温15min，光源发射池分别在量筒的下部和上部发射光源，光源接收池接收透过量筒的光，并得出量筒的下部和上部的透光率，由于油品的密度小于超纯水的密度，故量筒下部的透光率为水层的透光率，量筒上部的透光率为油层的透光率；量筒恒温20min后，试样搅拌桨下降进入量筒内并开始搅拌，搅拌结束后，量筒中呈现乳液状，并随着静置时间的延长，油水分离，形成油层、水层和乳化层三层，或形成水层和乳化层两层，每一层的透光率均不同，透光率从大到小排列依次为：水层＞乳化层＞油层；继续静置，光源发射池和光源接收池开始从下往上匀速移动以测定量筒中液体由下到上的透光率，随着静置时间的增加，量筒中下层即水层的高度增大，每两层间透光率存在跃变，以此透光率跃变处为层与层的分割处，每一层的高度按照相同透光率的光源发射池的移动时间乘以光源发射池的移动速度来计算，控制系统自动计算出每层高度，由此判断试验终点，并给出测定的结果报告。

实验全过程采用计算机控制系统对试样搅拌桨、加热器、光源发射池、光源接收池以及控制面板的显示屏和功能键等进行自动控制。

进一步而言，在控制面板中选择“手动测定”模式；将隔光罩拉开，利用人眼观测水浴缸内量筒中液体层的高度，装置主体中加热器、试样搅拌桨、水浴搅拌器、和自动计时功能运行，操作人员观察量筒内各层液体高度的变化并利用人工进行试验终点判断。手动测定模式的一些步骤与自动测定模式相同，主要区别在于，水浴缸内量筒中液体层的高度由人工判断，可通过手动测定模式作对比试验。

进一步而言，所述水浴缸的材质为耐热玻璃，所述量筒的材质为耐热玻璃。性质稳定，不易损坏。

进一步而言，所述量筒的容积为100mL，所述量筒中倒入的超纯水和油品的体积均为40 mL，所述光源发射池分别在量筒的20mL处和60mL处发射光源。设计合理。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、开发了通过透光率来判断液层高度进行自动测定油品破乳化度的装置和方法，工作效率高，测定结果可靠。2、在同一台设备上实现自动和手动两种不同方法的测定，满足方法比对的需要，以更好的提高测定结果的准确度。

附图说明

图1是本实用新型实施例的透视结构示意图。

图中：装置主体1、水浴缸2、搅拌桨升降装置3、试样搅拌桨4、光源发射池5、光源接收池6、水浴搅拌器7、试样搁板8、带孔隔板9、加热器10、控制面板11、量筒12、光源升降装置13、水浴搅拌电机14。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1，一种油品破乳化度自动测定的装置，包括装置主体1、水浴缸2、搅拌桨升降装置3、试样搅拌桨4、光源发射池5、光源接收池6、水浴搅拌器7、试样搁板8、带孔隔板9、加热器10、控制面板11、量筒12、光源升降装置13和水浴搅拌电机14。

水浴缸2设置在装置主体1内，水浴缸2的材质为耐热玻璃；搅拌桨升降装置3设置在装置主体1的上部，试样搅拌桨4可上下移动式的设置在搅拌桨升降装置3上，试样搅拌桨4位于水浴缸2的上方；光源发射池5和光源接收池6可上下移动式的分别设置在水浴缸2的两旁，光源发射池5和光源接收池6高度相同；水浴搅拌电机14设置在装置主体1的上部，水浴搅拌器7安装在水浴搅拌电机14上，水浴搅拌器7设置在水浴缸2内；试样搁板8、带孔隔板9和加热器10均设置在水浴缸2的内侧下部，试样搁板8和带孔隔板9并列布置，试样搁板8与带孔隔板9接触，加热器10位于试样搁板8和带孔隔板9的下方；控制面板11设置在装置主体1的外侧，量筒12位于水浴缸2内，量筒12的材质为耐热玻璃，量筒12放置在试样搁板8上，量筒12位于试样搅拌桨4的正下方。光源发射池5和光源接收池6均安装在光源升降装置13上；装置主体1的外部设置有隔光罩，隔光罩可开合。

一种如上的油品破乳化度自动测定的装置的测定方法，测定方法如下：利用郎伯-比耳定律，在控制面板11中选择“自动测定”模式；将隔光罩闭合，开启加热器10和水浴搅拌器7使水浴缸2中水的温度保持在54℃，向量筒12中倒入等体积的超纯水和油品并在水浴缸2中恒温15min，光源发射池5分别在量筒12的下部和上部发射光源，光源接收池6接收透过量筒12的光，并得出量筒12的下部和上部的透光率，由于油品的密度小于超纯水的密度，故量筒12下部的透光率为水层的透光率，量筒12上部的透光率为油层的透光率；量筒12恒温20min后，试样搅拌桨4下降进入量筒12内并开始搅拌，搅拌结束后，量筒中呈现乳液状，并随着静置时间的延长，油水分离，形成油层、水层和乳化层三层，或形成水层和乳化层两层，每一层的透光率均不同，透光率从大到小排列依次为：水层＞乳化层＞油层；继续静置，光源发射池5和光源接收池6开始从下往上匀速移动以测定量筒12中液体由下到上的透光率，随着静置时间的增加，量筒12中下层即水层的高度增大，每两层间透光率存在跃变，以此透光率跃变处为层与层的分割处，每一层的高度按照相同透光率的光源发射池5的移动时间乘以光源发射池5的移动速度来计算，控制系统自动计算出每层高度，由此判断试验终点，并给出测定的结果报告。

在控制面板11中选择“手动测定”模式；将隔光罩拉开，利用人眼观测水浴缸2内量筒12中液体层的高度，装置主体1中加热器10、试样搅拌桨4、水浴搅拌器7、和自动计时功能运行，操作人员观察量筒12内各层液体高度的变化并利用人工进行试验终点判断。

油品破乳化度测定的关键是油水37mL线的判断与识别。当几束同一种光通过盛有水和油的量筒12时，由于油品、水分以及搅拌后生成乳状液的透光率不同，使得透过不同高度的光，由于量筒12内物质的不同，其透过后光强度亦不同，此即进行自动判断的原理。利用郎伯-比耳定律，原理可靠，判断准确，目前尚无利用此方法进行油品破乳化度测定的相关实用新型和报道。

水浴缸2使用耐热玻璃制成，其底部有带孔隔板9，使水能够浸没加热器10，还有固定量筒12的试样搁板8，当量筒12内液体被搅拌时，试样搅拌桨4中叶片的纵向轴与量筒12的中心垂直线相对应，水浴缸2中装水高度能浸没量筒12的85mL刻度线处。量筒12也由耐热玻璃制成，容积为100mL。水浴缸2内还装有水浴搅拌器7，以控制水浴缸2内各处水温保持一致。水浴缸2的外部设计有一层可手动开闭的隔光罩，隔光罩为弧形结构。

搅拌桨升降装置3的设计，用于控制需要搅拌时试验搅拌桨4匀速下降并开始搅拌，搅拌结束后，匀速升起，离开量筒12。试样搅拌桨4由不锈钢叶片和连杆组成，搅拌桨叶片尺寸为120mm×19mm×1.5mm，转速控制在（1500±50）转/分钟。

选用发光稳定的单色光源作为发光光源，光源发射池5安装于可上下匀速移动的光源升降装置13上，光源持续稳定的发射单一光源，水浴缸2的另一侧安装有光源接收池6，用于接收穿透量筒12后的单色光，光源发射池5与光源接收池6同步移动，水平位置保持一致。水浴缸2外层隔光罩关闭，在量筒12中依次倒入40mL超纯水和40mL油品，然后将量筒12放入54℃的水浴缸中，恒温15min后，光源发射池5分别在量筒12的20mL和60mL处发射光源，光源接收池6接收透过量筒12的光，并得出此两处的透光率，由于油品的密度小于水的密度，故20mL处的透光率为水层的透光率，60mL处的透光率为油层的透光率。恒温20min后，试样搅拌桨4下降开始搅拌，搅拌结束后，量筒12中会呈现乳液状，并随着静置时间的延长，油水分离，会形成油层、水层和乳化层三层，或形成水层和乳化层两层；每一层的透光率为不同的，透光率从大到小依次为：水层、乳化层、油层。静置一定时间后，光源发射池5与光源接收池6开始从下往上匀速移动以测定量筒12中液体从下而上的透光率，随着静置时间的增加，下层即水层的高度越来越大，每层间透光率会存在跃变，以此透光率跃变处为层与层的分割处，则每一层的高度为近似相同透光率的发射池移动时间乘以发射池移动速度，计算机控制系统自动计算出上述结果以进行判断。针对不同的油水分离情况，控制系统分别采取以下方式进行计算：1）水层的高度达到37mL时的静置时间小于30min，实验停止，记录此时时间，即为该油品的破乳化度；2）静置时间大于30min，水层的高度仍小于37mL，且量筒12中存在三种不同透光率的液状物，此时报告为破乳化度大于30min，同时按照下、中、上的顺序分别给出水层、乳化层和油层的高度；3）静置时间大于30min，量筒12中存在两种不同透光率的液状物，此时报告破乳化度大于30min，给出下部水层和上部乳化层的高度。

为满足数据对比需要，提高测定结果的准确性，本实用新型设计两种测定模式，分别为自动测定模式和手动测定模式，选择“自动测定模式”时，即按照前面所述的程序进行测定；选择“手动测定模式”时，将水浴缸2外围的隔光罩拉开，此时可人眼观测水浴缸2内量筒12中液体层的高度，系统中控制水浴缸2加热恒温、试样搅拌桨4下降搅拌以及自动计时等运行，其余装置均不运行，操作人员观察量筒12内各层液体高度的变化并进行人工判断。

实验全过程采用计算机控制系统对试样搅拌桨4、加热器10、光源发射池5、光源接收池6、显示屏和功能键等进行自动控制。

本实施例的具体实施过程如下：

打开设备，在控制面板11中选择“自动测定”模式，水浴缸2中水浴加热器10开始加热至54℃并恒温，水浴搅拌器7持续搅拌。此时隔光罩处于闭合状态。依次将40mL水和40mL油倒入100mL量筒12中，而后将量筒12放入水浴缸2中，点击“开始”按钮。量筒12在54℃下恒温15min后，光源发射池5与光源接收池6移动至量筒12的20mL和60mL处，光源发射池5与光源接收池6工作，控制系统记录此两处的透光率，20mL处的透光率为水层的透光率，60mL处的透光率为油层的透光率。恒温20min后，试样搅拌桨4下降至量筒12的底部，并以1500转/分钟的转速匀速搅拌5min，搅拌结束后，试样搅拌桨4升起，计时装置开始计时。量筒12中呈现乳液状，静置1min后，光源发射池5与光源接收池6从下而上匀速向上移动，记录下每一处量筒12内液体的透光率，当透光率与20mL处的透光率相近时，系统判断为此层为水层（最下层），向上若有两种不同的透光率存在，而从下而上分为为乳化层和油层。系统根据同一透光率的时间得出每一层的高度，当水层高度等于37mL时，实验停止，此时的时间即为该油品的破乳化度。当时间达到30min时，水层高度仍未达到37mL，则报告为破乳化度大于30min，同时给出每层的高度。

打开设备，在控制面板11中选择“手工测定”模式，水浴缸2中水浴加热器10开始加热至54℃并恒温，水浴搅拌器7持续搅拌。而后将处于闭合状态的隔光罩拉开。依次将40mL水和40mL油倒入100mL量筒12中，而后将量筒12放入水浴缸2中，恒温一定时间后，点击“开始”按钮，试样搅拌桨4下降至量筒12底部，并以1500转/分钟的转速匀速搅拌5min，搅拌结束后，试样搅拌桨4升起，计时装置开始计时，人工判断试验终点。

虽然本实用新型以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种油品破乳化度自动测定的装置，包括装置主体，其特征在于，还包括水浴缸、搅拌桨升降装置、试样搅拌桨、光源发射池、光源接收池、水浴搅拌器、试样搁板、带孔隔板、加热器、控制面板和量筒；所述水浴缸设置在装置主体内，所述搅拌桨升降装置设置在装置主体的上部，所述试样搅拌桨可上下移动式的设置在搅拌桨升降装置上，所述试样搅拌桨位于水浴缸的上方；所述光源发射池和光源接收池可上下移动式的分别设置在水浴缸的两旁，所述光源发射池和光源接收池高度相同；所述水浴搅拌器设置在水浴缸内，所述试样搁板、带孔隔板和加热器均设置在水浴缸的内侧下部，所述加热器位于试样搁板和带孔隔板的下方；所述控制面板设置在装置主体的外侧，所述量筒位于水浴缸内，所述量筒放置在试样搁板上，所述量筒位于试样搅拌桨的正下方。

2.根据权利要求1所述的油品破乳化度自动测定的装置，其特征在于，还包括隔光罩，所述隔光罩可开合式的设置在装置主体的外部。

3.根据权利要求1所述的油品破乳化度自动测定的装置，其特征在于，还包括光源升降装置，所述光源发射池和光源接收池均安装在光源升降装置上。

4.根据权利要求1所述的油品破乳化度自动测定的装置，其特征在于，还包括水浴搅拌电机，所述水浴搅拌电机设置在装置主体的上部，所述水浴搅拌器安装在水浴搅拌电机上。

5.根据权利要求1所述的油品破乳化度自动测定的装置，其特征在于，所述试样搁板和带孔隔板并列布置，所述试样搁板与带孔隔板接触。