RU141304U1

RU141304U1 - DEVICE FOR OPERATIONAL QUALITY CONTROL OF TECHNICAL OIL

Info

Publication number: RU141304U1
Application number: RU2014103384/28U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Владимирович Кизеветтер; Александр Сергеевич Резник
Original assignee: Дмитрий Владимирович Кизеветтер; Александр Сергеевич Резник
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2014-05-27

Abstract

Заявляемая полезная модель относится к измерительным устройствам, точнее - к оптическим устройствам для оперативного контроля и мониторинга качества технических масле и может использоваться для контроля качества масла в высоковольтных трансформаторах, качества смазочного масла в механических устройствах. Основное применение устройства - в энергетике. Заявляемый полезная модель позволяет расширить динамический диапазон измеряемых параметров масла - коэффициента затухания оптического излучения и интенсивности флуоресценции, вследствие чего получить возможность оценить степень окисления и загрязнения масла как на начальных стадиях, так и при сильном окислении или загрязнении масла, соответственно повысить точность измерений. Заявляемая модель позволяет также упростить конструкцию устройства и уменьшить его стоимость за счет применения небольшого количества широко распространенных конструктивных элементов.The inventive utility model relates to measuring devices, more precisely, to optical devices for the operational control and monitoring of the quality of technical oils and can be used to control the quality of oil in high voltage transformers, the quality of lubricating oil in mechanical devices. The main application of the device is in the energy sector. The inventive utility model allows to expand the dynamic range of the measured oil parameters - the attenuation coefficient of optical radiation and fluorescence intensity, as a result of which it is possible to assess the degree of oxidation and contamination of the oil both at the initial stages and during severe oxidation or contamination of the oil, and accordingly increase the accuracy of measurements. The inventive model also allows to simplify the design of the device and reduce its cost through the use of a small number of widespread structural elements.

1. Устройство для оперативного контроля качества технического масла, состоящее из одного или нескольких источников излучения и фотоприемного устройства, отличающееся тем, что устройство изготавливается в виде трубки из оптически прозрачного материала с показателем преломления ниже показателя преломления исследуемого масла, трубка заполнена исследуемым маслом, диаметр трубки выбран в пределах от 1 до 10 мм, длина трубки - от 300 до 600 мм; степень окисления масла по сравнению с образцом определяют одновременно по изменению интенсивности флуоресценции и величине коэффициента затухания излучения;1. Device for operational quality control of technical oil, consisting of one or more radiation sources and a photodetector, characterized in that the device is made in the form of a tube of optically transparent material with a refractive index lower than the refractive index of the test oil, the tube is filled with the test oil, the diameter of the tube selected in the range from 1 to 10 mm, tube length - from 300 to 600 mm; the degree of oxidation of the oil compared to the sample is determined simultaneously by the change in the fluorescence intensity and the value of the coefficient of attenuation of radiation;

устройство содержит источник излучения - лазер или светодиод с коллиматором, расположенным снаружи трубки, луч которого направлен перпендикулярно оси трубки, а центр луча совмещен с осью трубки, длина волны излучения выбрана в диапазоне от 400 до 450 нм; источник излучения размещен на сканирующей подвижке, направление перемещения которой совпадает с осью трубки, минимальное расстояние от центра луча для фотоприемного устройства выбрано в пределах от 5 до 10 мм, максимальное - меньше длины трубки на величину от 5 до 10 мм.the device contains a radiation source - a laser or LED with a collimator located outside the tube, the beam of which is directed perpendicular to the axis of the tube, and the center of the beam is aligned with the axis of the tube, the radiation wavelength is selected in the range from 400 to 450 nm; the radiation source is placed on a scanning slide, the direction of movement of which coincides with the axis of the tube, the minimum distance from the center of the beam for the photodetector is selected from 5 to 10 mm, the maximum is less than the length of the tube by 5 to 10 mm.

2. Устройство по п. 1., отличающееся тем, что устройство содержит цилиндр из оптически непрозрачного материала, окружающий трубку с исследуемым маслом с зазором от 0,2 до 0,5 мм между наружной поверхностью трубки и внутренней поверхностью цилиндра и линейку из 10 светодиодов с фокусирующими линзами на торце с длиной волны излучения от 400 до 450 нм, расположенных на расстоянии 5, 8, 3, 14, 23, 39, 65, 108, 180, 300, 500 мм от входного окна фотоприемного устройства вдоль трубки в отверстиях с диаметром 3 мм, ось которых пересекает ось трубки под прямым углом, светодиоды расположены по всей длине трубки на расстоянии от 5 до 50 мм от поверхности трубки, ось корпуса каждого светодиода совпадает с осью отверстия, в котором расположен данный светодиод; каждый из светодиодов подключен к блоку электропитания с заданной величиной тока и системой управления включением светодиодов. Применение заявляемой полезной модели позволяет одновременно измерять интенсивности флуоресценции масла и коэффициент пропускания (или коэффициент затухания излучения), что дает возможность выбирать методику оценки качества масла и использовать наиболее подходящий диагностический параметр в зависимости от степени окисления или загрязнения масла. Применение заявляемой полезной модели упрощает контроль качества масла в процессе его эксплуатации, а также расширяет возможности применения оптической диагностики масла в энергетике. 2. The device according to claim 1., characterized in that the device comprises a cylinder of optically opaque material surrounding the tube with the test oil with a gap of 0.2 to 0.5 mm between the outer surface of the tube and the inner surface of the cylinder and a line of 10 LEDs with focusing lenses on the end with a radiation wavelength from 400 to 450 nm, located at a distance of 5, 8, 3, 14, 23, 39, 65, 108, 180, 300, 500 mm from the input window of the photodetector along the tube in the holes 3 mm diameter, the axis of which intersects the tube axis at right angles, LED disposed over the entire length of the tube at a distance of 5 to 50 mm from the surface of the tube, each LED housing axis coincides with the bore axis, wherein the LED is active; each of the LEDs is connected to a power supply unit with a given current value and a control system for turning on the LEDs. The application of the claimed utility model allows simultaneous measurement of oil fluorescence intensities and transmittance (or radiation attenuation coefficient), which makes it possible to choose a method for evaluating oil quality and use the most suitable diagnostic parameter depending on the degree of oxidation or oil contamination. The application of the claimed utility model simplifies oil quality control during its operation, and also extends the possibilities of using optical oil diagnostics in the energy sector.

Description

Заявляемая полезная модель относится к измерительной технике и может использоваться для непрерывного мониторинга степени окисления и общей загрязненности трансформаторного и других типов технических масел, в частности, для определения технико-экономического обоснования оптимальных сроков замены масла.The inventive utility model relates to measuring technique and can be used for continuous monitoring of the degree of oxidation and general contamination of transformer and other types of technical oils, in particular, to determine the feasibility study on the optimal timing of oil changes.

В настоящее время известен ряд изобретений и полезных моделей для оперативного контроля качества технических масел. Основные свойства трансформаторных масел, а также различные методы диагностики, в частности электрические, оптические и другие описаны в монографиях, например Михеева Г.М., (Михеев Г.Н. Трансформаторное масло. Чебоксары: изд-во Чув. Ун-та, 2003, 148 С), Липштейна Р.А. и др. (Липштейн Р.А., Шахнович М.И. Трансформаторное масло. - М.: Энергоатомиздат, 1983, 296 С). Каждый из существующих методов диагностики качества технического масла обладает некоторыми преимуществами и недостатками. Параметры технических масел регламентируются государственными и международными стандартами. В частности, параметры турбинных масел - ГОСТом 32-74, нефтяных масел с присадками - ГОСТом 9972-74, масел в системах смазки и регулирования - ГОСТом 32-53, трансформаторных масел - ГОСТом 982-80. Параметры трансформаторных масел при проведении периодических испытаний и обслуживании силовых трансформаторов в процессе их эксплуатации - ГОСТом 6370-83, а также нормами РД 34.45-51.300-97.Currently, a number of inventions and utility models for operational quality control of technical oils are known. The main properties of transformer oils, as well as various diagnostic methods, in particular electrical, optical and others, are described in monographs, for example Mikheeva G.M., (Mikheev G.N. Transformer oil. Cheboksary: publishing house Chuv. Un-ta, 2003 , 148 C), Lipshtein R.A. and others (Lipshtein R.A., Shakhnovich M.I. Transformer oil. - M.: Energoatomizdat, 1983, 296 C). Each of the existing methods for diagnosing the quality of technical oil has some advantages and disadvantages. The parameters of technical oils are regulated by state and international standards. In particular, the parameters of turbine oils - GOST 32-74, petroleum oils with additives - GOST 9972-74, oils in lubrication and regulation systems - GOST 32-53, transformer oils - GOST 982-80. Parameters of transformer oils during periodic testing and maintenance of power transformers in the process of their operation - GOST 6370-83, as well as the standards RD 34.45-51.300-97.

Одним из направлений диагностики параметров масла являются оптические методы исследований. Физические принципы, лежащие в основе существующих оптических методов и устройств основаны на измерении спектров пропускания электромагнитного излучения, обычно - в видимом или инфракрасном диапазонах длин волн (реже - в терагерцовом диапазоне частот) или на измерении спектров флуоресценции масла при облучении ультрафиолетовым или синим светом. Известно, что окисленное масло обладает меньшим коэффициентом оптического пропускания в коротковолновом диапазоне видимого света, чем новое масло. Известно также, что интенсивность флуоресценции существенно снижается при старении масла. При загрязнении масла непрозрачными частицами снижается коэффициент пропускания излучения в широком спектре длин волн.One of the directions for diagnosing oil parameters is optical research methods. The physical principles underlying the existing optical methods and devices are based on measuring the transmission spectra of electromagnetic radiation, usually in the visible or infrared wavelength ranges (less often in the terahertz frequency range) or on measuring the fluorescence spectra of oil when irradiated with ultraviolet or blue light. It is known that oxidized oil has a lower optical transmittance in the short-wavelength range of visible light than a new oil. It is also known that the fluorescence intensity decreases significantly with aging oil. When oil is contaminated with opaque particles, the transmittance of radiation in a wide spectrum of wavelengths decreases.

Указанные принципы использованы во многих устройствах и способах для оперативного контроля окисления масла. Например, в пат. 2329502 РФ (Пат. РФ №2329502, «Способ оперативного контроля работоспособности масла и устройство для его осуществления», G01N 33/30, опубл. 20.07.2008, БИ №20) используется свойство изменение коэффициента светопропускания при прохождении исследуемого масла, а конструкция устройства представляет собой проточную ячейку с источником и приемником излучения, а также системой для обработки измерений светопропускания на трех длинах волн. Аналогичный принцип действия использован в конструкции устройства пат. №2361209 РФ (Пат. №2361209 РФ, «Способ оперативного контроля окисления масла и устройство для его осуществления», G01N 33/26, опубл. 10.07.2009, БИ №19). Способ контроля состояния трансформаторного масла, основанный на измерении спектральных характеристик пропускания оптического излучения с последующим определением крутизны спада спектральной характеристики описан в пат. №2402754 (Пат. №2402754 РФ, «Способ эксплуатационного контроля состояния трансформаторных масел», G01N 21/27, опубл. 27.10.2010, БИ №30). Различные конструкции измерительных приборов, реализующие известные методы диагностики запатентованы также за рубежом.These principles are used in many devices and methods for the operational control of oil oxidation. For example, in US Pat. No. 2329502 of the Russian Federation (Pat. RF No. 23239502, “Method for the operational control of the oil’s health and device for its implementation," G01N 33/30, published July 20, 2008, BI No. 20), the property of changing the light transmission coefficient when passing the oil under study is used, and the device design It is a flow cell with a radiation source and receiver, as well as a system for processing measurements of light transmission at three wavelengths. A similar principle of action is used in the design of the device US Pat. No. 2361209 of the Russian Federation (Pat. No. 2361209 of the Russian Federation, “Method for the operational control of oil oxidation and a device for its implementation”, G01N 33/26, published on July 10, 2009, BI No. 19). A method for monitoring the state of transformer oil, based on measuring the spectral transmission characteristics of optical radiation, followed by determining the steepness of the decline of the spectral characteristics is described in US Pat. No. 2402754 (Pat. No. 2402754 of the Russian Federation, “Method for operational monitoring of the condition of transformer oils”, G01N 21/27, published on 10.27.2010, BI No. 30). Various designs of measuring instruments that implement well-known diagnostic methods have also been patented abroad.

Фотоколориметрические методы исследования масла используются уже десятки лет. Известны серийно выпускаемые фотоколориметры, используемые, в частности для диагностики технического масла, как например, МКМФ-1, КФК-2МП, КФК-3, КФК-5М. Существуют зарубежные приборы аналогичного назначения.Photocolorimetric oil research methods have been used for decades. Known mass-produced photocolorimeters are used, in particular for the diagnosis of technical oil, such as MKMF-1, KFK-2MP, KFK-3, KFK-5M. There are foreign devices for a similar purpose.

Устройства для оперативного контроля качества оптическим методом могут быть реализованы с использованием хроматографа, как например в пат. №82867 (Пат. №82867 РФ, «Система диагностики маслонаполненных измерительных трансформаторов», G01R 31/00, опубл. 10.05.2009) или с использованием излучения в терагерцовом диапазоне длин волн (терагерцовой спектроскопии), как например в заявке на пат. №2007148634 (заявка №2007148634 РФ, «Способ оценки чистоты растительных масел и устройство для его осуществления», G01N 33/03, опубл. 10.07.2009, БИ №19).Devices for operational quality control by the optical method can be implemented using a chromatograph, such as in US Pat. No. 82867 (Pat. No. 82867 of the Russian Federation, "Diagnostic system for oil-filled measuring transformers", G01R 31/00, published May 10, 2009) or using radiation in the terahertz wavelength range (terahertz spectroscopy), as for example in the application for US Pat. No. 2007148634 (application No. 2007148634 of the Russian Federation, "Method for assessing the purity of vegetable oils and a device for its implementation", G01N 33/03, published on July 10, 2009, BI No. 19).

Все описанные выше устройства используют только какой-либо один из методов диагностики параметров масла - либо на основе измерения спектрального пропускания в оптическом диапазоне, либо - на основе измерения параметров флуоресценции. Использовать указанные выше аналоги заявляемой полезной модели для одновременного измерения параметров масла двумя способами невозможно.All the devices described above use only one of the methods for diagnosing oil parameters - either based on measuring the spectral transmittance in the optical range or on the basis of measuring the fluorescence parameters. It is impossible to use the above analogues of the claimed utility model for simultaneously measuring oil parameters in two ways.

В качестве прототипа заявляемой полезной модели выбран патент РФ №2413201 «Оптоэлектронный фотоколориметр» (Рахимов Б.Н., Ушаков O.K., Кутенкова Е.Ю., Ларина Т.В. Оптоэлектронный фотоколориметр / патент №2413201 РФ, G01N 21/03, опубл. 27.02.2011, БИ №6) предназначенный для анализа физических параметров жидких сред. Формула изобретения прототипа следующая. Оптоэлектронный фотоколориметр содержит задающий генератор, n светоизлучающих диодов, n измерительных фотоприемников, оптически связанных со светоизлучающими диодами, блок обработки фотоэлектрического сигнала, выход которого соединен с регистрирующим прибором, согласно изобретению кювета в нем выполнена в виде шара с цилиндрической полостью, в которую установлен стержень с посеребренной отражающей поверхностью, прикрепленный стойками к стенкам цилиндра, выше упомянутое устройство помещено в корпус в стационарном положении, кроме того, введены воронка и кран для перекрывания и пропускания контролируемой жидкости в полости кюветы, которые крепятся одновременно к кювете и корпусу, и коммутатор для переключения излучения на одну из оптопар.As a prototype of the claimed utility model, RF patent No. 2413201 “Optoelectronic photocolorimeter” (Rakhimov BN, Ushakov OK, Kutenkova E.Yu., Larina TV, Optoelectronic photocolorimeter / patent No. 2413201 RF, G01N 21/03, publ. 02.27.2011, BI No. 6) designed to analyze the physical parameters of liquid media. The claims of the prototype are as follows. The optoelectronic photocolorimeter contains a master oscillator, n light-emitting diodes, n measuring photodetectors optically coupled to light-emitting diodes, a photoelectric signal processing unit, the output of which is connected to a recording device, according to the invention, the cuvette is made in the form of a ball with a cylindrical cavity in which a rod with silver-plated reflective surface, attached by uprights to the walls of the cylinder, the above-mentioned device is placed in the housing in a stationary position, except for th, introduced funnel and tap for the overlap and transmittance controlled fluid in the cuvette cavity, which are attached to both the cuvette and the housing, and a switch for switching the radiation in one of the optocouplers.

Основным недостатком прототипа являются то, что прототип использует только один из известных методов диагностики - на основе измерения спектрального пропускания. Известно, что на начальных стадиях окисления масла спектральное пропускание может изменяться не существенно, а интенсивность флуоресценции - на десятки процентов и более (см. Д.В. Кизеветтер, А.Ю. Савина, Н.М. Журавлева, А.В. Воробьев. К вопросу о диагностике состояния трансформаторного масла в процессе эксплуатации // Научно-технические ведомости СПбГПУ, 2013, 3(178), С. 118-125). То есть, метод, использующий измерение параметров флуоресценции обладает большей чувствительностью. Однако при высокой степени окисления или загрязнения масла интенсивность флуоресценции может быть очень слабой, что существенно снижает точность метода, использующего флуоресценцию. Кроме того, любое фотоприемное устройство, в частности оптопара, используемая в прототипе, имеет ограниченный динамический диапазон измеряемых величин. Снизу - при низких интенсивностях излучения, чувствительность ограничена шумами фотоприемника, сверху - насыщением фотоприемного тракта. Поэтому при фиксированной величине оптического пути излучения в исследуемой жидкости существует некоторый ограниченный динамический диапазон измерения степени окисления или загрязнения масла. Для измерения параметров масла с малой степенью окисления необходимо использовать кюветы с большой длиной оптического пути, а для сильно окисленного масла - с малой длиной. Использование сферической кюветы не позволяет существенно изменять длину оптического пути излучения в исследуемой жидкости.The main disadvantage of the prototype is that the prototype uses only one of the known diagnostic methods - based on the measurement of spectral transmittance. It is known that at the initial stages of oil oxidation, the spectral transmittance may not change significantly, and the fluorescence intensity can be changed by tens of percent or more (see D.V. Kizevetter, A.Yu. Savina, N.M. Zhuravleva, A.V. Vorobev On the issue of diagnostics of the state of transformer oil during operation // Scientific and Technical Sheets of SPbSPU, 2013, 3 (178), P. 118-125). That is, a method using the measurement of fluorescence parameters is more sensitive. However, with a high degree of oxidation or contamination of the oil, the fluorescence intensity can be very weak, which significantly reduces the accuracy of the method using fluorescence. In addition, any photodetector, in particular the optocoupler used in the prototype, has a limited dynamic range of the measured values. Below - at low radiation intensities, the sensitivity is limited by the noise of the photodetector, above - by the saturation of the photodetector. Therefore, with a fixed value of the optical path of radiation in the test fluid, there is some limited dynamic range for measuring the degree of oxidation or contamination of the oil. To measure the parameters of oil with a low degree of oxidation, it is necessary to use cuvettes with a long optical path, and for highly oxidized oil - with a short length. The use of a spherical cell does not allow one to substantially change the length of the optical path of radiation in the studied liquid.

Недостатком прототипа является также сложность конструкции - устройство содержит кювету, выполненную в виде шара, который не производится в больших количествах, в отличии от трубок или плоских кювет, что увеличивает стоимость устройства. Указанный шар, а также посеребренный стержень требую высокого качества обработки поверхностей, иначе рассеяние на дефектах приведет к ошибке в измерениях. Кроме того, кювету в виде шара трудно промывать в случае загрязнения, поэтому прототип затруднительно использовать для технического масла.The disadvantage of the prototype is also the design complexity - the device contains a cuvette made in the form of a ball, which is not produced in large quantities, in contrast to tubes or flat cuvettes, which increases the cost of the device. The specified ball, as well as a silver-plated rod, require high quality surface treatment, otherwise scattering on defects will lead to measurement errors. In addition, a cuvette in the form of a ball is difficult to wash in case of contamination, so it is difficult to use the prototype for technical oil.

Целью создания заявляемой полезной модели является увеличения точности измерений, расширение динамического диапазона степени окисления масла и упрощение конструкции устройства.The purpose of creating the inventive utility model is to increase the accuracy of measurements, expanding the dynamic range of the degree of oxidation of oil and simplifying the design of the device.

Поставленная цель достигается тем, чтоThis goal is achieved by the fact that

1. устройство изготавливается в виде трубки из оптически прозрачного материала с показателем преломления ниже показателя преломления исследуемого масла, трубка заполнена исследуемым маслом, диаметр трубки выбран в пределах от 1 до 10 мм, длина трубки - от 300 до 600 мм; степень окисления масла по сравнению с образцом определяют одновременно по изменению интенсивности флуоресценции и величине коэффициента затухания излучения;1. the device is made in the form of a tube from an optically transparent material with a refractive index lower than the refractive index of the test oil, the tube is filled with the test oil, the tube diameter is selected from 1 to 10 mm, the tube length is from 300 to 600 mm; the degree of oxidation of the oil compared to the sample is determined simultaneously by the change in the fluorescence intensity and the value of the coefficient of attenuation of radiation;

устройство содержит источник излучения - лазер или светодиод с коллиматором, расположенным снаружи трубки, луч которого направлен перпендикулярно оси трубки, а центр луча совмещен с осью трубки, длина волны излучения выбрана в диапазоне от 400 до 450 нм;the device contains a radiation source - a laser or LED with a collimator located outside the tube, the beam of which is directed perpendicular to the axis of the tube, and the center of the beam is aligned with the axis of the tube, the radiation wavelength is selected in the range from 400 to 450 nm;

источник излучения размещен на сканирующей подвижке, направление перемещения которой совпадает с осью трубки, минимальное расстояние от центра луча для фотоприемного устройства выбрано в пределах от 5 до 10 мм, максимальное - меньше длины трубки на величину от 5 до 10 мм.the radiation source is placed on a scanning slide, the direction of movement of which coincides with the axis of the tube, the minimum distance from the center of the beam for the photodetector is selected from 5 to 10 mm, the maximum is less than the length of the tube by 5 to 10 mm.

2. Устройство по п.1., отличающееся тем, что устройство содержит цилиндр из оптически непрозрачного материала, окружающий трубку с исследуемым маслом с зазором от 0,2 до 0,5 мм между наружной поверхностью трубки и внутренней поверхностью цилиндра и линейку из 10 светодиодов с фокусирующими линзами на торце с длиной волны излучения от 400 до 450 нм, расположенных на расстоянии 5, 8, 3, 14, 23, 39, 65, 108, 180, 300, 500 мм от входного окна фотоприемного устройства вдоль трубки в отверстиях с диаметром 3 мм, ось которых пересекает ось трубки под прямым углом, светодиоды расположены по всей длине трубки на расстоянии от 5 до 50 мм от поверхности трубки, ось корпуса каждого светодиода совпадает с осью отверстия, в котором расположен данный светодиод; каждый из светодиодов подключен к блоку электропитания с заданной величиной тока и системой управления включением светодиодов.2. The device according to claim 1, characterized in that the device comprises a cylinder of optically opaque material surrounding the tube with the test oil with a gap of 0.2 to 0.5 mm between the outer surface of the tube and the inner surface of the cylinder and a line of 10 LEDs with focusing lenses on the end with a radiation wavelength from 400 to 450 nm, located at a distance of 5, 8, 3, 14, 23, 39, 65, 108, 180, 300, 500 mm from the input window of the photodetector along the tube in the holes 3 mm in diameter, the axis of which intersects the tube axis at right angles, LEDs are located along the entire length of the tube at a distance of 5 to 50 mm from the surface of the tube, the axis of the housing of each LED coincides with the axis of the hole in which the LED is located; each of the LEDs is connected to a power supply unit with a given current value and a control system for turning on the LEDs.

Принцип действия заявляемой полезной модели поясняется 8 фигурами. На фиг. 1 изображена схема полезной модели при использовании сканирующего источника излучения (1 - трубка, 2 - исследуемое масло, 3 - фотоприемное устройство, 4 - источник излучения, 5 - сканирующее устройство, 6 - лазерный луч, 7 - герметизирующее уплотнение, 8 - отвод для прокачки масла), на фиг. 2 - схема устройства при использовании светодиодной линейки (9 - цилиндр, 10 - зазор, 11 - отверстия, 12 - светодиоды, 13 - блок электропитания с заданной величиной тока и системой управления включения), фиг. 3 - эскиз устройства с использованием светодиодной линейки в сечении Α-A, фиг. 4 - схема обозначений для оценки требуемой длины отверстий, на фиг. 5 - пример спектров флуоресценции нового (неокисленного и незагрязненного) масла, измеренных при шести различных положениях источника излучения (14-10 мм, 15-50 мм, 16-100 мм, 17-150 мм, 18-200 мм, 19-250 мм), на фиг. 6 - пример спектров флуоресценции окисленного масла, измеренных при десяти различных положениях источника излучения (20-5 мм, 21-10 мм, 22-15 мм, 23-20 мм, 24-25 мм, 25-30 мм, 26-35 мм, 27-40 мм, 28-45 мм, 29-50 мм), на фиг. 7 - зависимость диагностического параметра от длины волны в логарифмическом масштабе, на фиг 8 - зависимость регистрируемой интенсивности излучения флуоресценции как функция расстояния от источника излучения до входного окна приемного устройства для нового трансформаторного масла для трех длин волн (31-400 нм, 32-450 нм, 32-500 нм) в логарифмическом масштабе.The principle of operation of the claimed utility model is illustrated by 8 figures. In FIG. 1 shows a diagram of a utility model when using a scanning radiation source (1 - tube, 2 - test oil, 3 - photodetector, 4 - radiation source, 5 - scanning device, 6 - laser beam, 7 - sealing seal, 8 - bleed for pumping oil), in FIG. 2 is a diagram of a device using an LED strip (9 — cylinder, 10 — clearance, 11 — openings, 12 — LEDs, 13 — power supply unit with a predetermined current value and an on-off control system), FIG. 3 is a sketch of a device using an LED strip in section Α-A, FIG. 4 is a notation diagram for estimating the required length of the holes; FIG. 5 is an example of fluorescence spectra of a new (unoxidized and uncontaminated) oil, measured at six different positions of the radiation source (14-10 mm, 15-50 mm, 16-100 mm, 17-150 mm, 18-200 mm, 19-250 mm ), in FIG. 6 is an example of the fluorescence spectra of oxidized oil, measured at ten different positions of the radiation source (20-5 mm, 21-10 mm, 22-15 mm, 23-20 mm, 24-25 mm, 25-30 mm, 26-35 mm , 27-40 mm, 28-45 mm, 29-50 mm), in FIG. 7 - dependence of the diagnostic parameter on wavelength on a logarithmic scale, Fig. 8 - dependence of the recorded fluorescence radiation intensity as a function of the distance from the radiation source to the input window of the receiving device for a new transformer oil for three wavelengths (31-400 nm, 32-450 nm , 32-500 nm) on a logarithmic scale.

Заявляемая полезная модель (фиг. 1) состоит из трубки 1, выполненной из оптически прозрачного материала с показателем преломления n₀ меньшим, чем показатель преломления исследуемого масла. Трубка заполнена исследуемым маслом 2. Трубка может иметь входной и выходной патрубки для подвода и отвода масла. Диаметр трубки выбран в пределах от 1 до 10 мм, длина трубки - от 200 до 500 мм. Входное окно фотоприемного устройства 3 расположено внутри трубки. Источник излучения 4 размещен на сканирующей подвижке 5, направление перемещения которой совпадает с осью трубки. Луч 6 от источника излучения - лазера или светодиода с коллиматором направлен перпендикулярно оси трубки, центр луча совмещен с осью трубки, длина волны излучения выбрана в диапазоне от 400 до 450 нм. Между входным фотоприемным устройством и внутренней стенкой трубки расположено герметизирующее уплотнение 7. Трубка может быть снабжена штуцером или отводом 8 для прокачки масла. На фиг. 2 приведена схема заявляемой полезной модели при использовании в качестве источника излучения светодиодной линейки. Аналогично конструкции, представленной на фиг. 1, в этом случае, заявляемая полезная модель также содержит трубку 1, заполненную исследуемым маслом 2, внутри которой расположено приемное окно фотоприемного устройства 3, трубка отражена непрозрачным цилиндром 9, между наружной поверхностью трубки и внутренней поверхностью отверстия в цилиндре имеется зазор 10. В непрозрачном цилиндре созданы отверстия 11, расположенные так, что ось отверстий пересекает ось трубки под прямым углом. Внутри отверстий расположены светодиоды 12 на расстоянии от 5 до 50 мм от поверхности трубки, ось корпуса каждого светодиода совпадает с осью отверстия, в котором расположен данный светодиод. Светодиоды подключены к блоку электропитания с заданной величиной тока и системой управления включением светодиодов.The inventive utility model (Fig. 1) consists of a tube 1 made of an optically transparent material with a refractive index n ₀ less than the refractive index of the test oil. The tube is filled with the test oil 2. The tube may have an inlet and an outlet for supplying and discharging oil. The diameter of the tube is selected from 1 to 10 mm, the length of the tube is from 200 to 500 mm. The input window of the photodetector 3 is located inside the tube. The radiation source 4 is placed on the scanning slide 5, the direction of movement of which coincides with the axis of the tube. Beam 6 from a radiation source — a laser or an LED with a collimator — is directed perpendicular to the axis of the tube, the center of the beam is aligned with the axis of the tube, and the radiation wavelength is selected in the range from 400 to 450 nm. A sealing seal 7 is located between the input photodetector and the inner wall of the tube. The tube may be equipped with a fitting or branch 8 for pumping oil. In FIG. 2 shows a diagram of the claimed utility model when used as a radiation source of an LED line. Similar to the design shown in FIG. 1, in this case, the claimed utility model also contains a tube 1 filled with test oil 2, inside which there is a receiving window of the photodetector 3, the tube is reflected by an opaque cylinder 9, there is a gap 10 between the outer surface of the tube and the inner surface of the hole in the cylinder 10. In the opaque holes 11 are formed in the cylinder so that the axis of the holes intersects the axis of the tube at right angles. LEDs 12 are located inside the holes at a distance of 5 to 50 mm from the tube surface, the axis of the housing of each LED coincides with the axis of the hole in which the LED is located. LEDs are connected to the power supply unit with a given current value and a control system for turning on the LEDs.

Принцип действия заявляемой полезной модели основан на свойстве флуоресценции масла при его облучении излучением синего, фиолетового или ультрафиолетового диапазона длин волн. Излучение от источника излучения - лазера или светодиода с коллиматором или отдельного светодиода в светодиодной линейке создает излучение флуоресценции в масле. Возникшее излучение частично распространяется внутри трубки за счет эффекта полного внутреннего отражения, так как вследствие меньшего значения показателя преломления трубки по сравнению с показателем преломления масла возникает волноводный эффект. Излучение флуоресценции, частично поглощаясь, достигает приемного окна фотоприемного устройства. Наибольшую точность измерений параметров масла можно получить при использовании в качестве приемного устройства спектрометра, но возможно также использование и микроколориметра. Перемещая источник излучения вдоль оси трубки с помощью сканирующей подвижки или подключая поочередно светодиоды в светодиодной линейке, можно измерить зависимость изменения спектра излучения флуоресценции, прошедшего различную оптическую длину в исследуемом масле. На основании измеренной зависимости определяют изменение интенсивности флуоресценции по сравнению с качественным (новым эталонным) маслом данного типа, а также зависимость коэффициентов поглощения и оптического пропускания исследуемого масла. Изменение оптических характеристик масла связывают со степенью окисления или загрязнения масла.The principle of operation of the claimed utility model is based on the property of fluorescence of the oil when it is irradiated with blue, violet or ultraviolet wavelengths. Radiation from a radiation source - a laser or a LED with a collimator or a separate LED in the LED line creates fluorescence emission in the oil. The resulting radiation partially propagates inside the tube due to the effect of total internal reflection, since a waveguide effect arises due to the lower value of the refractive index of the tube compared to the refractive index of the oil. The fluorescence radiation, partially absorbed, reaches the receiving window of the photodetector. The greatest accuracy in measuring the oil parameters can be obtained by using a spectrometer as a receiving device, but it is also possible to use a microcolorimeter. By moving the radiation source along the axis of the tube using a scanning slide or by connecting the LEDs in the LED strip alternately, we can measure the dependence of the change in the fluorescence emission spectrum that has passed through a different optical length in the test oil. Based on the measured dependence, the change in the fluorescence intensity is determined in comparison with a quality (new reference) oil of this type, as well as the dependence of the absorption coefficients and optical transmittance of the studied oil. The change in the optical characteristics of the oil is associated with the degree of oxidation or contamination of the oil.

По принципу действия заявляемая полезная модель аналогична способу измерения коэффициента затухания во флуоресцирующих волоконных световодах методом бокового освещения. Этот метод описан в научных журналах, например в журнале прикладной оптики (Geetha, К. Loss characterization in Rhodamine 6G doped polymer film waveguide by side illumination fluorescence [Text] / K. Geetha, M. Rajesh, V.P. Nampoori [et al.] // Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. - 2004. - Vol. 6. - No 4. - P. 379-383.) или журнале «Оптика и спектроскопия» (Кизеветтер, Д.В. Сравнительный анализ методов измерения затухания излучения во флуоресцирующих полимерных волокнах с использованием бокового освещения [Текст] / Д.В. Кизеветтер, А.Ю. Савина, В.М. Левин, Г.Г. Баскаков // Оптика и спектроскопия, 2013, Т. 115, №3, С. 452-456). Однако метод бокового освещения предназначен для определения затухания излучения в волоконных световодах и никогда не использовался для определения параметров диэлектрических жидкостей или иных материалов, в частности, не использовался для определения степени окисления технического масла.According to the principle of operation, the claimed utility model is similar to the method of measuring the attenuation coefficient in fluorescent optical fibers by the side illumination method. This method is described in scientific journals, for example, in the journal of applied optics (Geetha, K. Loss characterization in Rhodamine 6G doped polymer film waveguide by side illumination fluorescence [Text] / K. Geetha, M. Rajesh, VP Nampoori [et al.] / / Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. - 2004. - Vol. 6. - No 4. - P. 379-383.) Or the journal Optics and Spectroscopy (Kizevetter, DV Comparative analysis of attenuation measurement methods radiation in fluorescent polymer fibers using side lighting [Text] / DV Kizevetter, A.Yu. Savina, VM Levin, GG Baskakov // Optics and Spectroscopy, 2013, V. 115, No. 3 S. 452-456). However, the lateral illumination method is designed to determine the attenuation of radiation in optical fibers and has never been used to determine the parameters of dielectric fluids or other materials, in particular, it has not been used to determine the oxidation state of industrial oil.

Принципиально важным признаком заявляемой полезной модели является требование к показателю преломления трубки - показатель преломления должен быть меньше показателя преломления масла. Различные типы масел имеют различные показатели преломления, однако, в большинстве случаев этот параметр находится в пределах 1,49-1,51. Так например трансформаторное масло ТК имеет показатель преломления 1,50; предельно допустимое значение для рабочего масла - не более 1,505. По мере окисления масла, показатель преломления может увеличиваться, однако это изменение сравнительно небольшое. Аналогичные параметры имеют трансформаторные масла типа ГК, ВГ, АГК, турбинные ТП22С и другие. Показатель преломления масел, а также других оптических материалов зависит от длины волны излучения. С учетом вышесказанного, трубка, соответствующая указанному условию для трансформаторных и турбинных масел, может быть изготовлена, в частности, из кварцевого стекла. В случае, если показатель преломления трубки будет больше показателя преломления масла, волноводный эффект не возникнет, интенсивность излучения флуоресценции, достигающего входного окна фотоприемника будет сравнительно мала, что существенно повысит шумы в фотоприемном тракте и соответственно снизит точность и уменьшит динамический диапазон измерений. Кроме того, существенно усложнится расчет оптических параметров масла, так как при различной оптической длине доля излучения, достигающего входного окна фотоприемного устройства будет зависеть от оптической длины.A fundamentally important feature of the claimed utility model is the requirement for the refractive index of the tube - the refractive index must be less than the refractive index of the oil. Different types of oils have different refractive indices, however, in most cases, this parameter is in the range of 1.49-1.51. So for example, transformer oil TC has a refractive index of 1.50; the maximum permissible value for the working oil is not more than 1.505. As the oil oxidizes, the refractive index may increase, however, this change is relatively small. Transformer oils of the type GK, VG, AGK, turbine TP22S and others have similar parameters. The refractive index of oils and other optical materials depends on the radiation wavelength. In view of the foregoing, a tube corresponding to the specified condition for transformer and turbine oils can be made, in particular, of quartz glass. If the refractive index of the tube is greater than the refractive index of the oil, the waveguide effect does not occur, the intensity of the fluorescence radiation reaching the input window of the photodetector will be relatively small, which will significantly increase noise in the photodetector and, accordingly, reduce accuracy and reduce the dynamic range of measurements. In addition, the calculation of the optical parameters of the oil will become significantly more complicated, since for different optical lengths, the fraction of radiation reaching the input window of the photodetector will depend on the optical length.

В связи с тем, что показатель преломления оптических материалов, в том числе кварцевого стекла, зависит от длины волны, требование к показателю преломления n₀ трубки 1 достаточно выполнить только в диапазоне длин волн флуоресценции масла. Для распространенных видов технических масел - трансформаторных, турбинных указанный диапазон длин волн составляет от 400 до 550 нм, что соответствует сине-зеленой области видимого спектра. Показатель преломления кварцевого стекла (плавленого кварца) в указанном диапазоне длин волн лежит в пределах от 1,46 до 1,47 (См. Э.Л. Портнов. Оптические кабели связи и пассивные компоненты волоконно-оптических линий связи. - М. Изд-во «Горячая линия - Телеком», 2007, - 464 С). В качестве материала трубки могут использоваться также полимерные материалы, например, полифторакрилат (n₀=1,4201), применяемый при производстве оптической оболочки полимерных волоконных световодов.Due to the fact that the refractive index of optical materials, including silica glass, depends on the wavelength, the requirement for the refractive index n _{0 of} tube 1 is sufficient to fulfill only in the wavelength range of the fluorescence of the oil. For common types of technical oils - transformer, turbine, the specified wavelength range is from 400 to 550 nm, which corresponds to the blue-green region of the visible spectrum. The refractive index of quartz glass (fused silica) in the indicated wavelength range ranges from 1.46 to 1.47 (See EL Portnov. Optical communication cables and passive components of fiber-optic communication lines. - M. Izd- in “Hot line - Telecom”, 2007, - 464 C). Polymeric materials, for example, polyfluoroacrylate (n ₀ = 1.4201), used in the production of the optical cladding of polymer fiber optical fibers, can also be used as the tube material.

Длина волны источника излучения (светодиодов или лазера) выбрана в диапазоне от 400 до 450 нм по следующим причинам. Так как принцип действия заявляемой модели основан на эффекте флуоресценции масла, длина волны источника излучения должна соответствовать диапазону длин волн, при котором возникает излучение флуоресценции, но не происходит интенсивного фотоокисления исследуемого масла. Известно, что для трансформаторных масле, а также турбинных масел, флуоресценция масла возникает при его облучении фиолетовым и ультрафиолетовым излучением, т.е. при длинах волн 450 нм и менее. При увеличении длины волны интенсивность флуоресценции существенно снижается, а при длинах волн 550 нм и более - практически отсутствует. При уменьшении длины волны, возрастает энергия кванта излучения. Поэтому в ультрафиолетовой области длин волн фотоокисление масла происходит значительно более интенсивно, чем в диапазоне видимом излучения. Кроме того, ультрафиолетовое излучение ионизирует воздух и способствует возникновению озона, что может быть вредно для обслуживающего персонала, а также для изоляционных материалов, окружающих устройство. Условно, коротковолновую границу волны излучения используемых источников света можно положить равной 400 нм. На практике целесообразно использовать полупроводниковый лазер со стандартной длиной волны излучения 405 нм.The wavelength of the radiation source (LEDs or laser) is selected in the range from 400 to 450 nm for the following reasons. Since the principle of operation of the claimed model is based on the effect of oil fluorescence, the wavelength of the radiation source must correspond to the wavelength range at which fluorescence radiation occurs, but there is no intense photooxidation of the test oil. It is known that for transformer oil, as well as turbine oils, oil fluorescence occurs when it is irradiated with violet and ultraviolet radiation, i.e. at wavelengths of 450 nm or less. With increasing wavelength, the fluorescence intensity decreases significantly, and at wavelengths of 550 nm or more, it is practically absent. As the wavelength decreases, the energy of the radiation quantum increases. Therefore, in the ultraviolet region of wavelengths, the photooxidation of oil occurs much more intensively than in the range of visible radiation. In addition, ultraviolet radiation ionizes the air and contributes to the generation of ozone, which can be harmful to service personnel, as well as to insulating materials surrounding the device. Conventionally, the short-wavelength boundary of the radiation wave of the used light sources can be set equal to 400 nm. In practice, it is advisable to use a semiconductor laser with a standard radiation wavelength of 405 nm.

Для достижения волноводного распространения излучения в цилиндрическом световоде необходимо, чтобы расстояние, которое проходит возникающее излучение флуоресценции, было существенно больше диаметра трубки. Иначе в световоде возникает неустановившейся режим распространения излучения и приемного окна фотоприемного устройства достигает не только излучение, распространяющееся в масле (фактически - в сердцевине жидкостного световода), но и, так называемые, вытекающие моды, которые обладают коэффициентом затухания, большим, чем моды сердцевины (См. Снайдер Α., Лав Дж. Теория оптических волноводов / Пер. с англ. - М., Изд-во «Радио и связь», 1987, 656 С). С точки зрения лучевой оптики, при малом расстоянии от области возникновения излучения флуоресценции (т.е. области, в которой происходит облучения масла коротковолновым излучением лазера или светодиода) до входного окна приемного устройства, различные лучи проходят в масле различное расстояние. Лучи, распространяющиеся вдоль оси трубки, проходят меньшее расстояние, чем лучи, идущие наклонно. Учесть влияние такого эффекта довольно сложно, так как необходимо задать точное положение луча относительно трубки и его геометрию, поэтому неустановившийся волноводный режим распространения излучения в трубке приводит к уменьшению точности измерений. Известно, что даже при однократном отражении излучения от границы раздела сред возникает обмен энергии между модами - эффект связанных мод (см. выше А. Снайдер, Дж. Лав или Д.В. Кизеветтер. Аппроксимация угловых передаточных характеристик волоконных световодов // Оптический журнал. 2007, Т. 74, №9, С. 20-29). Принимая во внимание, что возникающее излучение флуоресценции в трубке направлено во все стороны равномерно, в масле, выполняющим в данном случае роль жидкостного световода, возбуждается весь спектр волноводных мод. В этом случае реализуется один из ранее использовавшихся стандартов измерения затухания в волоконных световодах, по аналогии со способом, описанном в авторском свидетельстве СССР №1509793 (Кизеветтер Д.В., Малюгин В.И. Способ возбуждения мод многомодового волоконного световода при проведении измерений его параметров / А.с. 1509793, СССР. - БИ. - 1989. - №35). Соответственно, результат измерений затухания излучения в световоде при равномерном возбуждении мод, а для заявляемой модели - в исследуемом масле, будет почти не зависеть от условий измерений.To achieve the waveguide propagation of radiation in a cylindrical fiber, it is necessary that the distance that the resulting fluorescence radiation travels is substantially larger than the diameter of the tube. Otherwise, an unsteady mode of radiation propagation arises in the fiber and the receiving window of the photodetector reaches not only the radiation propagating in the oil (in fact, in the core of the liquid fiber), but also the so-called leaky modes, which have a damping coefficient greater than the core modes ( See Snyder Α., Love J. Theory of Optical Waveguides / Transl. From English - M., Publishing House "Radio and Communications", 1987, 656 C). From the point of view of beam optics, at a small distance from the region of occurrence of fluorescence radiation (i.e., the region in which the oil is irradiated with short-wave radiation of a laser or LED) to the input window of the receiving device, different rays travel a different distance in the oil. Rays propagating along the axis of the tube pass a smaller distance than rays traveling obliquely. It is rather difficult to take into account the effect of such an effect, since it is necessary to set the exact position of the beam relative to the tube and its geometry; therefore, the unsteady waveguide regime of radiation propagation in the tube reduces the measurement accuracy. It is known that even with a single reflection of radiation from the interface between the media, an energy exchange between the modes occurs - the coupled mode effect (see above A. Snyder, J. Love or D.V. Kizevetter. Approximation of the angular transfer characteristics of optical fibers // Optical Journal. 2007, T. 74, No. 9, S. 20-29). Taking into account that the emerging fluorescence radiation in the tube is directed uniformly in all directions, the whole spectrum of waveguide modes is excited in the oil, which in this case plays the role of a liquid fiber. In this case, one of the previously used standards for measuring attenuation in fiber optical fibers is implemented, by analogy with the method described in USSR author's certificate No. 1509793 (Kizevetter D.V., Malyugin V.I. Method for exciting modes of a multimode optical fiber when measuring its parameters / A.S. 1509793, USSR. - BI. - 1989. - No. 35). Accordingly, the measurement result of the attenuation of radiation in the fiber with uniform excitation of the modes, and for the inventive model in the studied oil, will be almost independent of the measurement conditions.

При использовании трубки с диаметром менее 1 мм возникает сложность заполнения ее маслом, а также уменьшается мощность излучения флуоресценции, достигающей входного окна измерительного прибора. Нижняя граница диаметра трубки является условной, при использовании спектрометров с высокой чувствительностью, а также при закачке исследуемого масла в трубку под повышенным давлением, диаметр трубки может быть уменьшен до сотен микрометров. Однако практическое использование такого устройство будет затруднено, а ни один из эксплуатационных параметров не будет улучшен. Увеличение диаметра свыше 10 мм приведет к тому, что в сильно окисленном масле излучение от источника будет иметь различную интенсивность вдоль луча вследствие поглощения. Интенсивность флуоресценции также будет зависеть от точки возникновения внутри освещаемой области, что приведет к снижению точности измерений.When using a tube with a diameter of less than 1 mm, it becomes difficult to fill it with oil, and the fluorescence emission power reaching the input window of the measuring device also decreases. The lower boundary of the tube diameter is arbitrary, when using spectrometers with high sensitivity, as well as when pumping the test oil into the tube under increased pressure, the tube diameter can be reduced to hundreds of micrometers. However, the practical use of such a device will be difficult, and none of the operational parameters will be improved. An increase in diameter above 10 mm will cause the radiation from the source to have different intensities along the beam in the highly oxidized oil due to absorption. The fluorescence intensity will also depend on the point of origin inside the illuminated region, which will lead to a decrease in the measurement accuracy.

Зазор между наружной поверхностью трубки и внутренней поверхностью цилиндра выбран более 0,2 мм, так как при меньшей величине зазора случайное утолщение рубки или ее изгиб приведут к невозможности разместить трубку внутри цилиндра. Увеличение зазора до величины, превышающей 0,5 мм может снизить точность измерений, за счет изменения расстояния от светодиодов до оси трубки - случайного углового перекоса. Такое изменение трудно учесть при расчете параметров исследуемого масла, соответственно точность измерений будет снижаться. Цилиндрическая форма детали для крепления светодиодов выбрана исходя из простоты ее изготовления в условиях малосерийного производства. При использовании технологии литья под давлением или более дорогого метода фрезерования, форма детали для крепления светодиодов моет быть любой другой, например прямоугольной или цилиндрической с продольной фаской.The gap between the outer surface of the tube and the inner surface of the cylinder is selected to be more than 0.2 mm, since with a smaller value of the gap an accidental thickening of the cabin or its bending will lead to the inability to place the tube inside the cylinder. Increasing the gap to a value exceeding 0.5 mm can reduce the accuracy of the measurements, due to a change in the distance from the LEDs to the tube axis — a random angular skew. Such a change is difficult to take into account when calculating the parameters of the test oil; accordingly, the measurement accuracy will decrease. The cylindrical shape of the part for mounting LEDs is selected based on the simplicity of its manufacture in low-volume production. When using injection molding technology or a more expensive milling method, the shape of the part for mounting the LEDs can be any other, for example, rectangular or cylindrical with a longitudinal chamfer.

Выбранная длина трубки - от 300 до 600 мм обусловлена коэффициентом поглощения α излучения флуоресценции в трансформаторном, турбинном и других видах технических масел при различной степени окисления. В частности, согласно полученным экспериментальным данным, на длине волны 500 нм коэффициент затухания в чистом трансформаторном масле типа ГК составляет 0,0024 мм^-1, для масла с высокой степенью окисления - 0,094 мм^-1 (См. выше: Д.В. Кизеветтер, А.Ю. Савина, Н.М. Журавлева, А.В. Воробьев). То есть, характерная длина затухания (L_h=1/α) составляет 400 мм и 10 мм соответственно. Указанной длины трубки достаточно для проведения измерений как чистого, так и окисленного или загрязненного масла, так как длина трубки больше характерной длины затухания. В то же время, также выбранная длина трубки не является избыточной, поэтому устройство является максимально компактным. Можно применять трубку и большей длины, но в этом случае точность измерений возрастет несущественно, а габариты устройства будут больше. В случае конструкции заявляемой полезной модели, использующей прокачку масла через трубку с целью непрерывного мониторинга, увеличение длины трубки приводит к увеличению сопротивления течению, что может быть нежелательным эффектом.The selected tube length is from 300 to 600 mm due to the absorption coefficient α of fluorescence radiation in transformer, turbine and other types of technical oils at various oxidation states. In particular, according to the obtained experimental data, at a wavelength of 500 nm, the attenuation coefficient in a pure transformer oil of the GK type is 0.0024 mm ^-1 , for an oil with a high oxidation state - 0.094 mm ^-1 (See above: D.V. Kizevetter , A.Yu. Savina, N.M. Zhuravleva, A.V. Vorobyov). That is, the characteristic attenuation length (L _h = 1 / α) is 400 mm and 10 mm, respectively. The indicated tube length is sufficient to measure both pure and oxidized or contaminated oil, since the tube length is longer than the characteristic attenuation length. At the same time, also the selected tube length is not redundant, therefore the device is as compact as possible. You can use the tube and a longer length, but in this case, the accuracy of the measurements will increase slightly, and the dimensions of the device will be larger. In the case of the design of the claimed utility model using oil pumping through the tube for continuous monitoring, increasing the length of the tube leads to an increase in flow resistance, which may be an undesirable effect.

При использовании заявляемой конструкции с 10-ю светодиодами расстояния между ними выбрано таким образом, чтобы в логарифмическом масштабе расстояние от оси светодиода до окна фотоприемного устройства L от для каждого последующего светодиода увеличивалось на постоянную величину. То есть измерения производились с постоянным шагом в логарифмическом масштабе. В связи с тем, что изменение интенсивности I прошедшего излучения как функция от расстояния L описывается экспонентой (I=Aexp(-αL)), где A - коэффициент пропорциональности), равномерное расположение точек по шкале позволяет получить наилучшую точность измерений как для нового, так и сильно окисленного масла. На начальном участке, при использовании серийно выпускаемых светодиодов с диаметром корпуса 3 мм, расстояние между первым и вторым светодиодами составляет 3,3 мм, что создает необходимую непрозрачную перегородку между отверстиями. Количество светодиодов может быть более 10, в предельном случае светодиоды могут быть расположены равномерно по длине трубки. Точность измерений при этом немного увеличивается, но при этом усложняется конструкция устройства. Указанное количество - 10 штук является минимальным для измерения затухания в техническом масле с различной степенью окисления с точностью 10%-20%, т.е точностью необходимой для оценки качества масла.When using the inventive design with 10 LEDs, the distance between them is selected so that on a logarithmic scale, the distance from the axis of the LED to the window of the photodetector L from for each subsequent LED increases by a constant value. That is, the measurements were made with a constant step on a logarithmic scale. Due to the fact that the change in the intensity I of the transmitted radiation as a function of distance L is described by the exponent (I = Aexp (-αL)), where A is the proportionality coefficient), the uniform distribution of points on the scale allows us to obtain the best measurement accuracy for both new and and highly oxidized oil. In the initial section, when using commercially available LEDs with a case diameter of 3 mm, the distance between the first and second LEDs is 3.3 mm, which creates the necessary opaque partition between the holes. The number of LEDs can be more than 10, in the extreme case, the LEDs can be evenly spaced along the length of the tube. The measurement accuracy is slightly increased, but the design of the device is complicated. The specified quantity - 10 pieces is the minimum for measuring attenuation in industrial oil with a different degree of oxidation with an accuracy of 10% -20%, that is, the accuracy necessary to evaluate the quality of the oil.

Длина отверстий, в которых расположены светодиоды, задает размер освещаемой области исследуемого масла в трубке. Несмотря на то, что основная часть излучения светодиода фокусируется линзой, расположенной на торце светодиода, часть излучения выходит под углами, большими, чем паспортное значение угловой ширины диаграммы направленности. Кроме того: диаграмма направленности светодиода, приводимая в справочниках, формируется на расстоянии, существенно превышающем диаметр светодиода, а ширина диаграммы направленности для большинства светодиодов составляет 20-30 градусов. Поэтому ширина освещаемой области масла больше диаметра светодиода, даже если светодиод размещен вплотную к трубке. Размещение светодиода в отверстии непрозрачного материала ограничивает ширину диаграммы направленности светодиода, соответственно уменьшает расходимость светового пучка и создает более резкие границы облучаемой области масла. Это позволяет более точно задать расстояние от места возникновении излучения флуоресценции до входного окна фотоприемного устройства, следовательно уменьшит возможную ошибку измерений, связанную с неточным заданием расстояния L. Оценку увеличения ширины облучаемой области можно получить из простейшей схемы, приведенной на фиг. 4. Следует, что имеет место отношение (фиг. 4):The length of the holes in which the LEDs are located sets the size of the illuminated area of the studied oil in the tube. Despite the fact that the main part of the radiation of the LED is focused by a lens located on the end of the LED, part of the radiation comes out at angles greater than the passport value of the angular width of the radiation pattern. In addition: the directivity pattern of the LED given in the manuals is formed at a distance significantly exceeding the diameter of the LED, and the width of the directivity pattern for most LEDs is 20-30 degrees. Therefore, the width of the illuminated oil area is larger than the diameter of the LED, even if the LED is placed close to the tube. The placement of the LED in the hole of the opaque material limits the width of the radiation pattern of the LED, respectively, reduces the divergence of the light beam and creates sharper boundaries of the irradiated region of the oil. This allows you to more accurately set the distance from the place of occurrence of fluorescence radiation to the input window of the photodetector, therefore, it will reduce the possible measurement error associated with inaccurate setting of the distance L. An estimate of the increase in the width of the irradiated region can be obtained from the simplest circuit shown in FIG. 4. It follows that there is a relation (Fig. 4):

где G - длина отверстия. Из формулы (1) можно определить предельные значения искомой величины G. Так, при параметрах: толщина зазора h_z - 0,5 мм, наружный диаметр трубки - 5 мм (радиус R_T- 2,5 мм), диаметр отверстия для светодиода - 3 мм (h_k=1,5 мм), максимально допустимая величина h_d - 0,1 мм длина отверстия должна быть не менее 45 мм. Однако требование h_d=0,1 мм является завышенным. Дальнейшее увеличение длины отверстия практически не дает увеличения точности измерений, но увеличивает габариты устройства. Для оперативного мониторинга достаточно задать h_d меньше диаметра отверстия для светодиода. Тогда для трубки с диаметром 10 мм и указанных выше параметрах длина отверстия должна быть более 5,5 мм. Исходя из вышеизложенного длина отверстия выбрана в пределах от 5 до 50 мм. При наименьшей длине - 5 мм устройство будет наиболее компактным, а при наибольшей длине - 50 мм можно достичь более высокой точности измерений.where G is the length of the hole. From formula (1), it is possible to determine the limiting values of the sought value G. Thus, for the parameters: gap thickness h _z - 0.5 mm, tube outer diameter - 5 mm (radius R _T - 2.5 mm), hole diameter for the LED - 3 mm (h _k = 1.5 mm), the maximum allowable value of h _d - 0.1 mm, the length of the hole should be at least 45 mm. However, the requirement h _d = 0.1 mm is excessive. A further increase in the length of the hole practically does not increase the accuracy of measurements, but increases the dimensions of the device. For operational monitoring, it is enough to set h _d less than the diameter of the hole for the LED. Then for a tube with a diameter of 10 mm and the above parameters, the length of the hole should be more than 5.5 mm. Based on the foregoing, the hole length is selected in the range from 5 to 50 mm. With the shortest length - 5 mm, the device will be the most compact, and with the longest length - 50 mm, higher measurement accuracy can be achieved.

При измерении оптического затухания в кювете, как это происходит при использовании стандартных методик и приборов, результат измерений будет зависеть от качества сколлимированного луча, точности юстировки кюветы в измерительном устройстве и других геометрических факторов. Поэтому оптическая система в измерительных устройствах сложная и дорогая по сравнению с заявляемой моделью. Таким образом использование заявляемой модели, помимо принципиально нового свойства - измерения затухания и интенсивности флуоресценции одновременно, обеспечивает увеличение точности измерений за счет исключения влияния условий измерений и упрощение конструкции как по сравнению с прототипом, так и по сравнению с другими аналогами и серийно выпускаемыми приборами.When measuring optical attenuation in a cuvette, as it happens when using standard methods and instruments, the measurement result will depend on the quality of the collimated beam, the accuracy of the alignment of the cuvette in the measuring device, and other geometric factors. Therefore, the optical system in measuring devices is complex and expensive compared to the claimed model. Thus, the use of the claimed model, in addition to a fundamentally new property - measuring attenuation and fluorescence intensity at the same time, provides increased measurement accuracy by eliminating the influence of measurement conditions and simplifying the design both in comparison with the prototype and in comparison with other analogs and commercially available devices.

Заявляемое устройство было опробовано на экспериментальной модели, структурная схема которой аналогична схеме, приведенной на фиг. 1. Использовалась кварцевая трубка (ОСТ21-42-90) с внутренним диаметром 4 мм и наружным - 5 мм длиной 0,5 м (фиг. 1). В качестве источника излучения 4 использовался полупроводниковый лазер (KLM-P405) с коллиматором, длина волны излучения - 405 нм, угловая расходимость луча 6 - приблизительно 1 мрад. Полупроводниковый лазер был подключен к блоку электропитания. Измерения были выполнены при различных расстояниях L от центра лазерного луча 6 до входного торца 3 приемного световода. Точность определения расстояния L - 1 мм. Фотоприемным устройством служил спектрометр “Avantes-2048” с волоконным световодом, входной торец 3 которого был размещен внутри трубки. Спектрометр был сопряжен с персональным компьютером. Исследуемое масло было помещено внутрь трубки.The inventive device was tested on an experimental model, the structural diagram of which is similar to the circuit shown in FIG. 1. Used a quartz tube (OST21-42-90) with an inner diameter of 4 mm and an outer - 5 mm 0.5 m long (Fig. 1). As a radiation source 4, a semiconductor laser (KLM-P405) with a collimator was used, the radiation wavelength was 405 nm, and the angular divergence of beam 6 was approximately 1 mrad. A semiconductor laser was connected to the power supply. The measurements were performed at various distances L from the center of the laser beam 6 to the input end 3 of the receiving fiber. The accuracy of determining the distance L is 1 mm. The Avantes-2048 spectrometer with a fiber waveguide, the input end 3 of which was placed inside the tube, served as a photodetector. The spectrometer was paired with a personal computer. The test oil was placed inside the tube.

Работоспособность полезной модели была проверена на трансформаторном масле марки ГК - новом и состаренном с высокой степенью окисления. Кварцевая трубка с указанными выше параметрами была заполнена новым трансформаторным маслом, при различных расстояниях L (10, 50, 100, 150, 200, 250 мм) были произведены измерения спектров излучения флуоресценции, достигающей входного торца приемного световода. Далее трубка была заполнена отработанным маслом с высокой степенью окисления. Повторно были произведены измерения спектров излучения флуоресценции при расстояниях равном 5-50 мм с шагом 5 мм. Примеры измеренных спектров приведены на фиг. 5 - для нового (неокисленного и незагрязненного) трансформаторного масла и фиг. 6 - для отработанного масла (с высокой степенью окисления). Зависимости 14-19 соответствуют новому маслу, 20-29 - отработанному маслу. Далее были определены: изменение интенсивности флуоресценции и зависимость изменение коэффициента затухания излучения в масле на различных длинах волн. На основании полученных данных были рассчитаны диагностические параметры: изменение интенсивности флуоресценции на заданных длинах волн F (F=Iиссл/Iэтал, где I_иссл, I_этал - интенсивность флуоресценции исследуемого и эталонного образца масла), изменение коэффициента затухания излучения измеряемого масла по отношению к коэффициенту затухания эталонного (нового) масла на заданной длине волны, а также другие параметры.The performance of the utility model was tested on transformer oil brand GK - new and aged with a high degree of oxidation. The quartz tube with the above parameters was filled with new transformer oil; at various distances L (10, 50, 100, 150, 200, 250 mm), the fluorescence emission spectra were measured, reaching the input end of the receiving fiber. Next, the tube was filled with highly oxidized waste oil. The fluorescence emission spectra were measured again at distances of 5–50 mm in increments of 5 mm. Examples of measured spectra are shown in FIG. 5 - for new (non-oxidized and non-contaminated) transformer oil, and FIG. 6 - for waste oil (with a high degree of oxidation). Dependencies 14-19 correspond to the new oil, 20-29 - to the used oil. The following were determined: a change in the fluorescence intensity and a dependence on the change in the attenuation coefficient of radiation in oil at various wavelengths. Diagnostic parameters were calculated from the data obtained: changing the fluorescence intensity at predetermined wavelengths F (F = Iissl / Ietal where I _issl, I _ref - fluorescence intensity of the test and reference oil sample) change of the measured oil radiation attenuation coefficient with respect to the coefficient attenuation of the reference (new) oil at a given wavelength, as well as other parameters.

Пример зависимости изменения интенсивности излучения флуоресценции при расстоянии L равном 10 мм (диагностический параметр F) приведен на фиг. 7. В частности, на длине волны 475 нм диагностический параметр F составляет 0,0021, то есть, интенсивность флуоресценции отработанного масла на указанной долине волны в 476 раз меньше, чем у нового. На длине волны 500 нм параметр F приблизительно равен 0,07. Таким образом, по величине диагностического параметра F можно судить о степени окисления масла, используя существующие методики, упомянутые выше. Увеличение длины L от 10 мм до максимального возможного значения приводит к увеличению полного затухания при прохождении излучением масла, находящегося в трубке. Поэтому диагностический параметр F зависит также от длины L.An example of the dependence of the change in fluorescence emission intensity at a distance L of 10 mm (diagnostic parameter F) is shown in FIG. 7. In particular, at a wavelength of 475 nm, the diagnostic parameter F is 0.0021, that is, the fluorescence intensity of the used oil in the indicated wave valley is 476 times lower than that of the new one. At a wavelength of 500 nm, the parameter F is approximately 0.07. Thus, by the value of the diagnostic parameter F, one can judge the degree of oxidation of the oil using the existing methods mentioned above. An increase in the length L from 10 mm to the maximum possible value leads to an increase in the total attenuation when radiation passes through the oil in the tube. Therefore, the diagnostic parameter F also depends on the length L.

Используя зависимость интенсивности излучения, регистрируемой спектрометром от расстояния L - фактически длины оптического пути для излучения флуоресценции, были определены коэффициенты затухания оптического излучения в исследуемых образцах масел. Известно, что в поглощающих и рассеивающих средах интенсивность проходящего излучения I описывается законом Ламберта-Бугера:Using the dependence of the radiation intensity recorded by the spectrometer on the distance L — in fact, the optical path length for fluorescence radiation, the attenuation coefficients of the optical radiation in the studied oil samples were determined. It is known that in absorbing and scattering media the intensity of transmitted radiation I is described by the Lambert-Bouguer law:

где L - длина пройденного оптического пути в среде, I₀ - интенсивность при входе в оптическую среду, т.е. при L=0, α - коэффициент затухания излучения. Соответственно, в логарифмическом масштабе зависимость (2) будет иметь линейный вид. Были простроены зависимости ln(I(L)) для нового и отработанного трансформаторного масла и произведена аппроксимация зависимостей линейной функцией, наклон которой является искомым коэффициентом затухания. В качестве примера на фиг. 8 приведены результаты измерений зависимостей ln(I(L)) для трех длин волн для нового трансформаторного масла. Полученные величины коэффициента затухания излучения в мм^-1 следующие. Для нового масла: при длине волны излучения 400 нм - 0,0137±0,0004, при 450 нм - 0,0047±0,0003, при 500 нм - 0,0024±0,0002; для отработанного масла: при 500 нм - 0,094±0,006, при 550 нм - 0,042±0,001, при 600 нм - 0,028±0,001. В качестве одного из диагностических параметров можно выбрать коэффициент затухания излучения на длине волны 500 нм, так как на этой длине волны для данного типа масла возможно измерить коэффициент затухания как нового, так и сильно окисленного мала. Возможно также задать диагностический параметр P как отношение коэффициента затухания излучения измеряемого масла по отношению к коэффициенту затухания эталонного (нового) масла.where L is the length of the optical path traveled in the medium, I ₀ is the intensity at the entrance to the optical medium, i.e. at L = 0, α is the radiation attenuation coefficient. Accordingly, on a logarithmic scale, dependence (2) will have a linear form. The ln (I (L)) dependences were constructed for the new and used transformer oil and the dependencies were approximated by a linear function, the slope of which is the desired attenuation coefficient. As an example in FIG. Figure 8 shows the results of measurements of the dependences ln (I (L)) for three wavelengths for a new transformer oil. The obtained values of the radiation attenuation coefficient in mm ^{-1 are} as follows. For a new oil: at a radiation wavelength of 400 nm - 0.0137 ± 0.0004, at 450 nm - 0.0047 ± 0.0003, at 500 nm - 0.0024 ± 0.0002; for used oil: at 500 nm - 0.094 ± 0.006, at 550 nm - 0.042 ± 0.001, at 600 nm - 0.028 ± 0.001. As one of the diagnostic parameters, one can choose the attenuation coefficient of radiation at a wavelength of 500 nm, since at this wavelength for a given type of oil it is possible to measure the attenuation coefficient of both new and highly oxidized ones. It is also possible to set the diagnostic parameter P as the ratio of the attenuation coefficient of the measured oil radiation with respect to the attenuation coefficient of the reference (new) oil.

Затухание отработанного масла, измеренное с использованием заявляемой полезной модели, было приблизительно в 40 раз выше, чем в новом, т.е. P≈40.The attenuation of the used oil, measured using the claimed utility model, was approximately 40 times higher than in the new one, i.e. P≈40.

В качестве еще одного диагностического параметра может использоваться величина, характеризующая изменение коэффициента затухания излучения в масле в процессе окисления. Увеличение коэффициента затухания в коротковолновой области видимого спектра свидетельствует об окислении или загрязнении масла. При фиксированной длине оптической длины L использование заявляемой полезной модели аналогично измерениям диагностического параметра прототипа, а также других аналогов. Поэтому все основные методики оптической диагностики качества технического масла могут быть реализованы на заявляемой полезной модели.As another diagnostic parameter, a value characterizing the change in the attenuation coefficient of radiation in oil during oxidation can be used. An increase in the attenuation coefficient in the short wavelength region of the visible spectrum indicates oxidation or contamination of the oil. For a fixed optical length L, the use of the claimed utility model is similar to measurements of the diagnostic parameter of the prototype, as well as other analogues. Therefore, all the main methods of optical diagnostics of the quality of technical oil can be implemented on the claimed utility model.

Для измерения коэффициента затухания излучения в образцах масла с различной степенью окисления использовался различный шаг перемещения источника излучения. При измерении затухания в чистом масле - через 50 мм (кроме первой точки), в отработанном масле - через 5 мм. Использование перемещающегося источника излучения дает возможность измерять параметры как нового масла, так и масла с высокой степенью окисления или загрязнения за счет выбора требуемой длины оптического пути и шага измерений по расстоянию L.To measure the attenuation coefficient of radiation in oil samples with different degrees of oxidation, we used a different step of moving the radiation source. When measuring attenuation in pure oil - after 50 mm (except for the first point), in used oil - after 5 mm. Using a moving radiation source makes it possible to measure the parameters of both new oil and oil with a high degree of oxidation or contamination by choosing the required optical path length and the measurement step over distance L.

Измерения интенсивности флуоресценции и коэффициента затухания излучения на различных длинах волн в процессе эксплуатации технического масла позволяет отличить изменение оптических характеристик, вызванных загрязнением масла микроскопическими частицами от изменений, обусловленных окислением масла до момента образования нерастворимого шлама. Рассеяние на загрязняющих частицах с характерным размерами больше длины волны определяется явлениями дифракции, отражения и поглощения. Для частиц круглой формы рассеяние может быть описано теорией Густава Ми (G. Mie, «Beiträge zur Optik trüber Medien, speziell kolloidaler Metallösungen», Leipzig, Ann. Phys. 330, p.377-445, 1908 или Шифрин К. С, Рассеяние света в мутной среде, Гос. изд-во научно-техн. лит-ры, М. - Л., 1951, 288 С). Для типичных загрязняющих частиц в техническом масле (микрокапли воды, микрочастицы металлов, волокна и т.п.) в пределах диапазона длин волн флуоресценции масла спектральную зависимость ослабления излучения пропускания можно полагать независящей от длины волны, так как отсутствуют частицы с узким спектром поглощения или отражения излучения. Если возникает ослабление интенсивности излучения флуоресценции без существенного изменения спектральной плотности, а также увеличение коэффициента затухания излучения в масле приблизительно одинаковое на различных длинах волн, то это свидетельствует о появлении рассеивающих частиц в исследуемом масле. Одновременное измерение двух параметров - интенсивности флуоресценции и коэффициента затухания излучения с использованием заявляемой полезной модели позволяет не только увеличить точность измеряемых параметров, но и с большей достоверностью различать эффекты рассеяния и поглощения в процессе эксплуатации масла.Measurements of the fluorescence intensity and the attenuation coefficient of radiation at various wavelengths during the operation of technical oil make it possible to distinguish between changes in optical characteristics caused by contamination of the oil by microscopic particles and changes caused by oxidation of the oil until the formation of insoluble sludge. Scattering by polluting particles with a characteristic size greater than the wavelength is determined by the phenomena of diffraction, reflection and absorption. For round particles, scattering can be described by the theory of Gustav Mie (G. Mie, “Beiträge zur Optik trüber Medien, speziell kolloidaler Metallösungen”, Leipzig, Ann. Phys. 330, p.377-445, 1908 or Scifrin K. S, Scattering light in a muddy environment, State Publishing House of Scientific and Technical Literature, M. - L., 1951, 288 C). For typical contaminating particles in industrial oil (microdroplets of water, microparticles of metals, fibers, etc.) within the range of wavelengths of fluorescence of the oil, the spectral dependence of the attenuation of transmission radiation can be assumed to be independent of the wavelength, since there are no particles with a narrow absorption or reflection spectrum radiation. If there is a weakening of the fluorescence emission intensity without a significant change in spectral density, as well as an increase in the attenuation coefficient of the radiation in the oil approximately the same at different wavelengths, this indicates the appearance of scattering particles in the studied oil. The simultaneous measurement of two parameters - the fluorescence intensity and the attenuation coefficient of the radiation using the claimed utility model allows not only to increase the accuracy of the measured parameters, but also to more accurately distinguish between the effects of scattering and absorption during the operation of the oil.

Была также опробована конструкция, позволяющая прокачивать исследуемое масло через трубку. Для этого к концам трубки были подключены гибкие шланги из полимерного материала. Через боковое отверстие в шланге с одной стороны в трубку был введен световод, торец которого являлся входным окном спектрометра. Как и следовало ожидать, движение масла в трубке не оказало какого-либо влияния на результаты измерений как интенсивности флуоресценции, так и коэффициента затухания.A design was also tested that allowed the pumped oil to be pumped through the tube. To do this, flexible hoses made of polymer material were connected to the ends of the tube. Through one side hole in the hose, a light guide was inserted into the tube, the end of which was the input window of the spectrometer. As expected, the movement of oil in the tube did not have any effect on the measurement results of both the fluorescence intensity and the attenuation coefficient.

Таким образом, применение заявляемой полезной модели позволяет расширить динамический диапазон измеряемых параметров масла, что дает возможность увеличить точность измерений за счет выбора оптимальных для исследуемого масла шага изменений расстояния L. Возможность одновременного измерения интенсивности флуоресценции и коэффициента пропускания (или коэффициента затухания) дает возможность выбирать методику оценки качества масла и наиболее подходящий диагностический параметр в зависимости от степени окисления или загрязнения масла. Заявляемая полезная модель состоит из серийно выпускаемых элементов и не требует высокой точности сборки устройства, поэтому имеет место упрощение конструкции. Использование в качестве кюветы стеклянной трубки упрощает процесс очистки внутренней поверхности по сравнению с прототипом. То есть, заявляемая полезная модель удобнее прототипа в эксплуатации.Thus, the application of the claimed utility model allows you to expand the dynamic range of the measured oil parameters, which makes it possible to increase the accuracy of the measurements by choosing the optimal step for the oil to change the distance L. The ability to simultaneously measure the fluorescence intensity and transmittance (or attenuation coefficient) makes it possible to choose a technique oil quality assessment and the most appropriate diagnostic parameter depending on the degree of oxidation or contamination of the oil but. The inventive utility model consists of commercially available items and does not require high precision assembly of the device, therefore, there is a simplification of the design. Using a glass tube as a cuvette simplifies the process of cleaning the inner surface compared to the prototype. That is, the claimed utility model is more convenient than the prototype in operation.

Claims

1. Device for operational quality control of technical oil, consisting of one or more radiation sources and a photodetector, characterized in that the device is made in the form of a tube of optically transparent material with a refractive index lower than the refractive index of the test oil, the tube is filled with the test oil, the diameter of the tube selected in the range from 1 to 10 mm, tube length - from 300 to 600 mm; the degree of oxidation of the oil compared to the sample is determined simultaneously by the change in the fluorescence intensity and the value of the coefficient of attenuation of radiation;

the device contains a radiation source - a laser or LED with a collimator located outside the tube, the beam of which is directed perpendicular to the axis of the tube, and the center of the beam is aligned with the axis of the tube, the radiation wavelength is selected in the range from 400 to 450 nm;

the radiation source is placed on a scanning slide, the direction of movement of which coincides with the axis of the tube, the minimum distance from the center of the beam for the photodetector is selected from 5 to 10 mm, the maximum is less than the length of the tube by 5 to 10 mm.

2. The device according to claim 1, characterized in that the device comprises a cylinder of optically opaque material surrounding the tube with the test oil with a gap of 0.2 to 0.5 mm between the outer surface of the tube and the inner surface of the cylinder, and a line of 10 LEDs with focusing lenses on the end with a radiation wavelength from 400 to 450 nm, located at a distance of 5, 8, 3, 14, 23, 39, 65, 108, 180, 300, 500 mm from the input window of the photodetector along the tube in the holes 3 mm in diameter, the axis of which intersects the tube axis at right angles, LEDs are located along the entire length of the tube at a distance of 5 to 50 mm from the surface of the tube, the axis of the housing of each LED coincides with the axis of the hole in which the LED is located; each of the LEDs is connected to a power supply unit with a given current value and a control system for turning on the LEDs.