專利名稱：一種油面波動(dòng)檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種檢測裝置，具體涉及一種油面波動(dòng)檢測裝置。
背景技術(shù)：
石油產(chǎn)品的表面波動(dòng)檢測是衡量其低溫性能的重要檢測手段之一，其具體體現(xiàn)為檢測油品的傾點(diǎn)和冰點(diǎn)。傾點(diǎn)是指液體在冷卻的條件流動(dòng)的最低溫度，而冰點(diǎn)是指液體在冷卻的條件下結(jié)晶，后又加熱至結(jié)晶消失所達(dá)到的溫度。所以，油品表面波動(dòng)的檢測手段對(duì)于衡量這兩個(gè)指標(biāo)尤為重要。在以往的檢測中，都是手動(dòng)操作較為廣泛，其具體做法是將液體注入試管后放入一個(gè)持續(xù)制冷的環(huán)境中，過一段時(shí)間將試管取出傾斜一次，如發(fā)現(xiàn)表面未出現(xiàn)凝結(jié)則繼續(xù)降溫，直到觀測到凝結(jié)為止，傳統(tǒng)試驗(yàn)的不便利之處有二，一是難于消除肉眼的觀測誤差，二是要將試樣取出，外界環(huán)境對(duì)其的瞬間影響會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差。本實(shí)用新型就是為了解決手動(dòng)觀測帶來的諸多不便而采用自動(dòng)檢測法，且使用的是信號(hào)靈敏度極高的光電采集系統(tǒng)，大幅度降低了人肉眼觀測帶來的誤差。并且，光學(xué)元件較好的低溫特性也保證了采集的精密度和穩(wěn)定度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種油面波動(dòng)檢測裝置，該裝置能有效的判斷石油產(chǎn)品油面的凝結(jié)或波動(dòng)，精確檢測油品的冰點(diǎn)。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)—種油面波動(dòng)檢測裝置，其特點(diǎn)是，包含冷??；所述的冷浴用來盛放油液，且該冷浴通過外部的半導(dǎo)體制冷器件制冷；激光源，所述的激光源發(fā)出的激光束以與油液面成銳角狀態(tài)形成入射；檢測通道，所述的檢測通道設(shè)置在冷浴的上部，該檢測通道的入射端接受從油液面反射過來的激光束，并由出射端將激光束透射出來；光學(xué)傳感器，所述光學(xué)傳感器設(shè)置在檢測通道出射端的一側(cè)；以及中央控制單元，所述中央控制單元的控制端與光學(xué)傳感器控制端相連，所述中央控制單元的數(shù)據(jù)端與光學(xué)傳感器數(shù)據(jù)端相連。所述的檢測通道為光學(xué)器件，所述的光學(xué)器件底端為凸透鏡，其上端為圓柱形玻璃柱。所述的光學(xué)傳感器安裝在與凸透鏡軸向相垂直的平面內(nèi)，且距離凸透鏡焦點(diǎn)
2.5 3. 5mm。本實(shí)用新型一種油面波動(dòng)檢測裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型沒有使用傳統(tǒng)的手動(dòng)操作，能徹底消除實(shí)驗(yàn)員肉眼觀測帶來的誤差，并無需取出觀測。2、本實(shí)用新型檢測時(shí)，微量取樣，消除手動(dòng)測量的大量取樣帶來的環(huán)境污染因素。[0018]3、本實(shí)用新型檢測靈敏度高，穩(wěn)定性好。所用的冷浴、光學(xué)傳感器耐溫系數(shù)大。

圖1為本實(shí)用新型一種油面波動(dòng)檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型一種油面波動(dòng)檢測裝置的檢測通道示意圖及光路圖；圖3為本實(shí)用新型光學(xué)傳感器及中央控制單元連接電路圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，通過詳細(xì)說明一個(gè)較佳的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步闡述。如圖1所示，一種油面波動(dòng)檢測裝置，包含:冷浴1、激光源2、檢測通道3、光學(xué)傳感器4及中央控制單元5 ;該光學(xué)傳感器4型號(hào)為TSL2561T，中央控制單元5為單片機(jī)，所述的冷浴I中央有個(gè)體積約為冷浴大小二十分之一的倒錐形裝樣器皿，該器皿用于盛放被測試的油液，且該冷浴I是個(gè)封閉的空間，除兩端有氣流孔之外，該冷浴的體積不宜過大，否則表面凝固時(shí)的溫度和實(shí)際的溫度降會(huì)有滯后。冷浴的四壁為黑色(為了吸收多余的反射光線)耐低溫材料，該冷浴I通過外部的半導(dǎo)體制冷器件制冷，本實(shí)施例中所采用的半導(dǎo)體制冷器件最低制冷深度為_70°C。激光源2發(fā)出的激光束以與油液面成銳角狀態(tài)形成入射，該激光束是波長為690nm±50nm的紅光，功率范圍在0.5_10mW，激光束呈圓柱型，其直徑在3_6mm。該激光源是直流供電，且自身發(fā)熱量極小，所以對(duì)半導(dǎo)體制冷器件的影響微乎甚微，該激光束在被檢測油液面為液體的時(shí)候，具有一定的穿透能力形成折射，消耗一部分能量。檢測通道3設(shè)置在冷浴I的上部，該檢測通道3的入射端接受從油液面反射過來的激光束，并由出射端將激光束透射出來，該檢測通道3為光學(xué)器件，所述的光學(xué)器件底端為凸透鏡(參見圖2)，其上端為圓柱形玻璃柱。光學(xué)傳感器4設(shè)置在檢測通道3出射端的一側(cè)，該光學(xué)傳感器4安裝在與凸透鏡軸向相垂直的平面內(nèi)，且距離凸透鏡焦點(diǎn)2.5^3.5mm，本實(shí)施例中光學(xué)傳感器4與凸透鏡焦點(diǎn)間隔的距離在3mm左右，該光學(xué)傳感器4包含A/D轉(zhuǎn)換，在內(nèi)部已經(jīng)將光照強(qiáng)度的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為16位的數(shù)字信號(hào)。如圖3所示，中央控制單元5通過IIC總線與光學(xué)傳感器4相連，其中，中央控制單兀5的控制端與光學(xué)傳感器4控制端相連，即中央控制單兀5的SCL端與光學(xué)傳感器4的SCL端相連，所述中央控制單元5的數(shù)據(jù)端與光學(xué)傳感器4數(shù)據(jù)端相連，即中央控制單元5的SDA端與光學(xué)傳感器4的SDA端相連。本實(shí)用新型檢測時(shí)，裝取一定的油品試樣到冷浴中，試樣的體積應(yīng)控制在10-40微升。將半導(dǎo)體制冷器件全功率打開，開始對(duì)試樣制冷，同時(shí)也開啟激光源2，激光源2在液面上反射的光線通過檢測通道聚焦在檢測裝置的光學(xué)傳感器上，光學(xué)傳感器將光強(qiáng)的模擬信號(hào)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)字信號(hào)傳輸至中央控制單元5的數(shù)據(jù)端，中央控制單元5將數(shù)據(jù)采集出來并不斷比較(后一次采樣值與前一次采樣值比較)，如相差不大，則認(rèn)為液面還處于波動(dòng)狀態(tài)，中央控制單元5控制端繼續(xù)給傳感器發(fā)出數(shù)據(jù)采集信號(hào)。如后采樣值與前采樣的之差較大，且周期較短，則認(rèn)為油樣表面有結(jié)晶體出現(xiàn)，即表面開始凝固，當(dāng)采集值上升到一定數(shù)值后會(huì)穩(wěn)定，即液面完全凝固住，不會(huì)再發(fā)生任何變化。此時(shí)，中央控制單元5控制端停止給傳感器發(fā)出數(shù)據(jù)采集信號(hào)，整個(gè)數(shù)據(jù)采集過程結(jié)束，并通過檢測液面的光強(qiáng)值來區(qū)分是凝固還是未凝固。油品在液體情況下，反射較少，折射較多，被光學(xué)系統(tǒng)接收的光強(qiáng)弱，但是表面凝固，反射突然增加，被接收的光強(qiáng)也會(huì)突然增加，繪制出光強(qiáng)一溫度的曲線，得到該油品試樣在某個(gè)溫度值時(shí)，光強(qiáng)度突然增加，從而精確檢測油品的冰點(diǎn)。綜上所述，本實(shí)用新型提供了一種油面波動(dòng)檢測裝置，該裝置能有效的判斷石油產(chǎn)品油面的凝結(jié)或波動(dòng)，精確檢測油品的冰點(diǎn)。盡管本實(shí)用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本實(shí)用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求1.一種油面波動(dòng)檢測裝置，其特征在于，包含: 冷浴(I);所述的冷浴(I)用來盛放油液，且該冷浴(I)通過外部的半導(dǎo)體制冷器件制冷; 激光源(2)，所述的激光源(2)發(fā)出的激光束以與油液面成銳角狀態(tài)形成入射； 檢測通道(3 )，所述的檢測通道(3 )設(shè)置在冷浴(I)的上部，該檢測通道(3 )的入射端接受從油液面反射過來的激光束，并由出射端將激光束透射出來； 光學(xué)傳感器(4)，所述光學(xué)傳感器(4)設(shè)置在檢測通道(3)出射端的一側(cè)；以及中央控制單元(5)，所述中央控制單元(5)的控制端與光學(xué)傳感器(4)控制端相連，所述中央控制單元(5)的數(shù)據(jù)端與光學(xué)傳感器(4)數(shù)據(jù)端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的油面波動(dòng)檢測裝置，其特征在于，所述的檢測通道(3)為光學(xué)器件，所述的光學(xué)器件底端為凸透鏡，其上端為圓柱形玻璃柱。
3.如權(quán)利要求2所述的油面波動(dòng)檢測裝置，其特征在于，所述的光學(xué)傳感器(4)安裝在與凸透鏡軸向相垂 直的平面內(nèi)，且距離凸透鏡焦點(diǎn)2.5^3.5mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種油面波動(dòng)檢測裝置，包含冷??；冷浴用來盛放油液，且該冷浴通過外部的半導(dǎo)體制冷器件制冷；激光源，激光源發(fā)出的激光束以與油液面成銳角狀態(tài)形成入射；檢測通道，檢測通道設(shè)置在冷浴的上部，該檢測通道的入射端接受從油液面反射過來的激光束，并由出射端將激光束透射出來；光學(xué)傳感器，光學(xué)傳感器設(shè)置在檢測通道出射端的一側(cè)；以及中央控制單元，中央控制單元的控制端與光學(xué)傳感器控制端相連，中央控制單元的數(shù)據(jù)端與光學(xué)傳感器數(shù)據(jù)端相連。該裝置能有效的判斷石油產(chǎn)品油面的凝結(jié)或波動(dòng)，精確檢測油品的冰點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N21/17GK202916183SQ20122066813
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者袁緣, 羅德星 申請(qǐng)人:上海神開石油化工裝備股份有限公司, 上海神開石油儀器有限公司