CN2718548Y - 便携式冷却器漏油检测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便携式冷却器漏油检测仪至少包括光源、光源处理单元、装进入冷却器前的水样参比样品池、装流出冷却器后的水样目标样品池、光电转换及信号处理单元、振动驱动单元及控制单元；光源经过光源处理单元后通过两根光导纤维与两个样品池连接，两样品池另一端的接收光纤并成一路后与光电转换及信号处理单元相连，信号处理单元与控制单元电连接，控制单元的输出端与振动驱动单元相连接，振动驱动单元的振动器与样品池连接。本实用新型用于炼油厂在循环水系统中检测冷却器介质泄漏，采用蓄电池直流低压供电，并且便于携带，可在现场直接取样进行分析。在信号采集和处理上吸取分光光度仪的优点，使仪器的分辨率有很大的提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种检测介质泄漏的分析仪器，尤其涉及一种用于化工、炼油厂在循环水系统中检测冷却器介质泄漏的便携式分析仪器，属于检测仪器领域。
背景技术
目前各炼油厂因设备老化，原油含硫高等原因，造成冷却器经常出现介质泄漏，导致循环水系统的严重污染，使杀生剂和水处理药剂失效，生物粘泥增加，碳钢类冷却器和管线腐蚀，致使设备使用寿命降低，给生产装置的长期正常运行带来很多隐患，因此迫切需要一种能适合炼油厂生产特点的检测介质泄漏的分析仪器。
通常检测矿物油介质泄漏可分为二类：一类是采用实验室和仪器分析。由于滴定法测定化学耗氧量(COD)所需的分析时间长，工作量大等原因已很少采用。仪器分析，例如测定总有机碳(TOC)的非色散红外仪，用痕量组分液上顶空的气相色谱仪，以及原子吸收、红外、紫外分光光度仪等，虽然灵敏度和精密度较高，但都需要采用特殊的萃取技术和操作繁杂的样品前处理手段，大量的冷却水样品将耗费很多的工时和试剂，而且这些通用型实验室分析仪器并非专为炼油厂查漏而设计，所以普遍价格很高。
第二类方法是采用专用的漏油报警器，对循环水系统进行在线监测，当发生泄漏超过最大检测设定值即可报警，为设备的及时处理提供条件。但目前国内此类报警器在技术指标上尚未过关，而且报警器只能固定安装在取样器上，缺乏灵活性。据调查一般炼油厂各装置的冷却器总数约有近200台，若广泛使用则投资费用太高，因此目前尚未见炼油厂有采用的报导。
由上所述，一种精度高、操作简单并且成本合理的介质泄漏分析仪已经成为用户非常迫切的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种便携式冷却器漏油检测仪，使用简便不需要安装测试仪，不需要进行样品前处理，在信号采集和处理上采用分光光度仪，提高了测量精度。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种便携式冷却器漏油检测仪，至少包括光源、光源处理单元、装进入冷却器前的水样参比样品池、装流出冷却器后的水样目标样品池、光电转换及信号处理单元、振动驱动单元及控制单元；光源经过光源处理单元后通过两根光导纤维与两个样品池连接，两样品池另一端的接收光纤并成一路后与光电转换及信号处理单元相连，信号处理单元与控制单元电连接，控制单元的输出端与振动驱动单元相连接，振动驱动单元的振动器与样品池连接。
所述的光源为非色散光源，是波长为3.4μm红外光源，或是波长为650nm的红光源。
所述的目标样品池和参比样品池，两个样品池的结构相同且可保证光的行程距离相同；样品池顶设有供样品注入和流出的孔。
所述的目标样品池和参比样品池，内壁贴有反光面。
所述的振动驱动单元为超声波驱动器，振动器为激振板，在样品池的底部开设一个用于安装激振板的孔，使激振板与样品直接接触。
所述的控制单元是单片机，或通过本系统的输入输出接口由外部计算机(如笔记本电脑)来控制。
采用蓄电池作为动力供电系统。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
本实用新型用于炼油厂在循环水系统中检测冷却器介质泄漏，采用蓄电池直流低压供电，并且便于携带，可在现场直接取样进行分析，本测试仪吸取在线漏油报警器不需要进行样品前处理的优点，还免除了各测试点都要固定安装报警器，导致投资费用太高的弊病；同时，在信号采集和处理上吸取分光光度仪的优点，使仪器的分辨率有很大的提高。
附图说明
图1为本实用新型检测仪的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方案对本实用新型做进一步的详细说明。
图1为本实用新型检测仪的结构示意图，本测试仪由光源处理单元、样品池、光电转换及信号处理单元、振动驱动单元及控制单元组成。其中，光源处理单元包括非色散光源1和调制及分光单元3，非色散光源的光经调制和分光后，沿光导纤维3进入样品池，光线经过样品池后，沿接收光纤8进入光电转换及信号处理单元，光电转换及信号处理单元由光电倍增管9和信号处理电路10连接组成，光电倍增管将光信号转换为电信号，然后由信号处理电路将电信号进行解调处理，就可检测到光透过参比样品和目标样品的光强度了。本实施例中控制单元为单片机11，装入样品后的测试过程由单片机自动控制完成。另外，单片机连接振动驱动单元，本实施例的振动驱动单元为超声波驱动器7，它在单片机的控制下驱动激振板6，激振板振动样品池，使池中的油被充分乳化，使液体更均匀，从而保证测试结果的准确。
以下对各部分的工作原理和方式进一步叙述：
本测试仪使用光源发生装置来产生非色散光，本实用新型采用两种非色散光源1，一种是波长为3.4μm红外光源，这是因为矿物油中的直键烷烃和环烷烃类C-H键在此波长附近存在很强的伸缩振动吸收带，利于提高测量精度；二是波长为650nm的红光源，它可从廉价的半导体激光器中获得。非色散光通过调制及分光2后分成两路光束沿光导纤维3被分别引入到参比样品池5-1和目标样品池5-2。光源发出的是一束光，每个时刻，光只能走一条光路，有时走这路到参比样品池，有时走另一路到目标样品池，每路都是交替出现光或不出现光。虽然光强度可能不稳，但由于光切换很快，因此可以认为到达两样品池的光强度是一样的，两束光按一定频率和相差一定的相序变化。
本检测仪包括两个结构相同的样品池，就是如上所述的参比样品池5-1和目标样品池5-2。在检测时，取进入冷却器之前的水样(或不含油的循环水样)从进出/口4装入一个样品池内，作为参比样品池；另一个样品池则装入流出冷却器后的水样，作为目标样品池，装入的样品必须使液面高于光程。
进入样品池的检测光透过两个样品后进入两根接收光纤8。检测光到达接收光纤8有两种方式，一是直接投射到光纤8上；二是样品池内贴上反光面，光经过多次反射后，最后反射到光纤8上。增加光经过样品的路程，有利于增加仪器的分辨率。两接收光纤8合成一路后进入到光电倍增管9进行光电转换，转换后的电信号进入到信号处理系统10。在信号处理系统10，信号经过放大后，进行解调，即可得到光透过参比和目标样品的光强度，通过样品的透光度可以推算出样品中的油含量。
根据雷利散射原理，透射光的强度与油滴的微粒浓度成反比，即样品含油量越高，透光度就越小，因此从透光度就可知道样品的含油量。如果参比样品是不含油的纯水，可以认为参比样品的透光度为100％；另一方面，如果参比样品是含油样品，但由于知道含油量，也就知道了参比样品的透光度。在检测过程中，以参比样品为基点，再根据光透过参比和目标样品的光强度就可得到目标样品的透光度，进而推算出样品的油含量。在本检测仪中，对参比和目标样品的检测采用同一套光源及光检测系统，因此光源强度的变化和仪器的稳定性或漂移不会影响对样品透光度的检测准确度，这样就保证了仪器的测量精度及稳定性。
振动驱动单元为超声波驱动器7，超声波驱动器7驱动激振板6，在样品池的底部开一个孔(直径约20毫米)用于安装激振板，使激振板与样品直接接触，使样品中的油类介质形成极小的微珠，并均匀地悬浮在样品中。另外，在测量结束之后，用干净水代替样品，可以对样品池进行超声波清洗。
在装入样品以后全过程的检测由一个单片机11来自动控制完成或通过本系统的输入输出接口由外部计算机(如笔记本电脑)来自动控制完成。它先命令进行几分钟的超声波激振，使样品中的油被充分乳化；然后控制非色散光的调制，并分解成两束设定频率的激光；透过参比和目标样品池的光并成一路在光电倍增管9上转换为电信号输入到信号处理系统10；单片机11输出控制命令到信号处理系统10，控制输入到的信号进行解调，分解成样品信号和参比信号，此两信号也就是目标样品和参比样品的透光度，单片机11对透光度的进行采样，从而得到样品的含油量。单片机11的控制命令和信号采集，也可以由一外部计算机通过输入/输出接口12来完成，单片机的输入/输出接口12还可以连接显示器等输出装置。
本检测仪采用蓄电池为动力供电系统，单一电压的蓄电池采用直流/直流电压变换模块，变成所需的多种直流电源。蓄电池电量不足时，可对蓄电池进行充电。因此，本仪器可以便利地携带到炼油厂的任何地方，在使用时不需要交流动力电的支持。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (7)
1、一种便携式冷却器漏油检测仪，其特征在于：至少包括光源、光源处理单元、装进入冷却器前的水样参比样品池、装流出冷却器后的水样目标样品池、光电转换及信号处理单元、振动驱动单元及控制单元；光源经过光源处理单元后通过两根光导纤维与两个样品池连接，两样品池另一端的接收光纤并成一路后与光电转换及信号处理单元相连，信号处理单元与控制单元电连接，控制单元的输出端与振动驱动单元相连接，振动驱动单元的振动器与样品池连接。
2、根据权利要求1所述的一种便携式冷却器漏油检测仪，其特征在于：所述的光源为非色散光源，是波长为3.4um红外光源，或是波长为650nm的红光源。
3、根据权利要求1所述的一种便携式冷却器漏油检测仪，其特征在于：所述的目标样品池和参比样品池，两个样品池的结构相同且可保证光的行程距离相同；样品池顶设有供样品注入和流出的孔。
4、根据权利要求1所述的一种便携式冷却器漏油检测仪，其特征在于：所述的目标样品池和参比样品池，内壁贴有反光面。
5、根据权利要求1所述的一种便携式冷却器漏油检测仪，其特征在于：所述的振动驱动单元为超声波驱动器，振动器为激振板，在样品池的底部开设一个用于安装激振板的孔，使激振板与样品直接接触。
6、根据权利要求1所述的一种便携式冷却器漏油检测仪，其特征在于：所述的控制单元是单片机，或通过本系统的输入输出接口由外部计算机如笔记本电脑来控制。
7、根据权利要求1所述的一种便携式冷却器漏油检测仪，其特征在于：采用蓄电池作为动力供电系统。
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|---|---|---|---|---|
| CN102175403A (zh) * | 2011-02-17 | 2011-09-07 | 清华大学 | 一种将光纤技术用于烃类水冷器泄漏在线监测的方法 |
| CN103575473A (zh) * | 2012-07-30 | 2014-02-12 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 发动机水循环漏油检测系统及应用该系统进行漏油检测的方法 |
| CN105675058A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-06-15 | 国家电网公司 | 横向波纹管储油柜油位及漏油检测装置及方法 |
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2003
- 2003-03-19 CN CN 03242214 patent/CN2718548Y/zh not_active Expired - Fee Related
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