本發(fā)明涉及油液中水分檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種油液水分飽和度測(cè)試裝置及方法。

背景技術(shù)：

航空油液(主要指潤滑油、液壓油、燃油)受到水分污染時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備的性能，甚至可能造成嚴(yán)重事故。為了保證油液的質(zhì)量，防止由于水分超標(biāo)而使油液性能下降，及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)油液中水分含量具有非常重要的意義?，F(xiàn)在的國家對(duì)軍用飛機(jī)油液系統(tǒng)含水都有明確規(guī)定，例如，GJB1177《石油基航空液壓油》要求航空用液壓油中水分含量不大于100ppm(≤0.01wt％)。

油液中100ppm的水分含量是在100g(或者體積)的油液中含有0.01g水分，表示了水分在油中的絕對(duì)含量，根據(jù)GB/T11146的要求的條件，油液水分檢測(cè)只能在實(shí)驗(yàn)室條件下實(shí)施。另一種油液水分檢測(cè)技術(shù)測(cè)試油液水活性，是一種基于吸水材料的油液水分在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，與絕對(duì)水分檢測(cè)相比油液水活性檢測(cè)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場檢測(cè)，對(duì)及時(shí)了解航空油液水分含量，確保飛行按照具有重要意義。在現(xiàn)場使用中，為了便于水活性和絕對(duì)水分含量的換算，需要測(cè)出油液的水分飽和度。

實(shí)踐操作證明，油液水分飽和度的精密測(cè)試需要避免多方面因素干擾：1)環(huán)境水分影響。試驗(yàn)設(shè)備自帶的水分溶解到油中，會(huì)污染樣本。2)空氣水分影響?？諝庵邪罅克肿?，不斷與油液進(jìn)行水分交換，有時(shí)吸收油液中水分，有時(shí)釋放水分到油液中去，影響油樣水分含量的恒定。3)油液與水分樣本不均勻。水分密度大于油液密度，在靜置條件下水分和油液難以均勻混合。4)環(huán)境溫度影響。油樣溫度越高可以溶解的水分量越大，一般隨著溫度升高油液溶解水分呈指數(shù)關(guān)系增大，導(dǎo)致油液可以不斷吸收更多水分，影響樣本水分含量的恒定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過消除上述干擾因素影響，設(shè)計(jì)一款可以實(shí)現(xiàn)油樣的恒定配制、樣本均勻攪拌、耐溫加熱保持恒溫、密封條件下抽樣等工作的油液水分飽和度測(cè)試裝置。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種油液水分飽和度測(cè)試裝置，其包括油樣配制瓶(1)、油液水活性檢測(cè)變送器(2)、抽樣裝置(6)，其中，所述油樣配制瓶(1)用于裝載待測(cè)油液；其中，所述油液水活性檢測(cè)變送器(2)用于檢測(cè)所述待測(cè)油液的水活性；其中，所述油液水活性檢測(cè)變送器(2)和抽樣裝置(6)與所述油樣配制瓶(1)以密封方式安裝在一起；其中，所述抽樣裝置(6)用于從所述油樣配制瓶(1)中抽取所述待測(cè)油液，以對(duì)所述待測(cè)油液進(jìn)行絕對(duì)含水量檢測(cè)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的油液水分飽和度測(cè)試裝置，還包括與所述油樣配制瓶(1)以密封方式安裝在一起的抽氣裝置(5)，用于排空所述油樣配制瓶(1)中的空氣。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述油樣配制瓶(1)的瓶口處安裝有橡膠塞(3)，所述油液水活性檢測(cè)變送器(2)、所述抽樣裝置(6)和所述抽氣裝置(5)安裝在所述橡膠塞(3)上，其在與所述油樣配制瓶(1)以密封方式安裝在一起之前，經(jīng)過充分干燥。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的油液水分飽和度測(cè)試裝置，還包括與所述油樣配制瓶(1)以密封方式安裝在一起的攪拌子(10)，用于對(duì)所述待測(cè)油液進(jìn)行攪拌。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述攪拌子(10)是通過與其連接的磁力攪拌器(11)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的，其中，所述攪拌子(10)和所述磁力攪拌器(11)位于的所述油樣配制瓶(1)的底部，并且，所述磁力攪拌器(11)還具有加熱恒溫功能，用于使所述待測(cè)油液達(dá)到并維持在預(yù)定溫度。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述橡膠塞(3)通過法蘭(4)安裝在所述油樣配制瓶(1)上，其中，所述油液水活性檢測(cè)變送器(2)、所述抽氣裝置(5)和所述抽樣裝置(6)通過T型螺紋結(jié)構(gòu)(7)安裝在橡膠塞(3)上。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述T型螺紋結(jié)構(gòu)(7)通過緊固螺母(9)與橡膠塞(3)進(jìn)行緊固密封，所述油樣配制瓶(1)的瓶口具有外延伸出部分，所述橡膠塞(3)的截面呈T型結(jié)構(gòu)，所述法蘭(4)被安裝在所述油樣配制瓶(1)的所述外延伸出部分。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述油樣配制瓶(1)連同所述橡膠塞(3)一起被固定在穩(wěn)定臺(tái)架上，所述穩(wěn)定臺(tái)架的底部具有加熱裝置，用于對(duì)所述油樣配制瓶(1)中的所述待測(cè)油液進(jìn)行加熱、恒溫。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了由所述油液水分飽和度測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)的油液水分飽和度測(cè)試方法，其包括如下步驟：步驟1、將所述待測(cè)油液引入所述油樣配制瓶(1)中；步驟2、利用所述抽氣裝置(5)抽取所述油樣配制瓶(1)中的所述待測(cè)油液的液面上方的空氣；步驟3、使攪拌子(10)持續(xù)旋轉(zhuǎn)，對(duì)所述待測(cè)油液進(jìn)行充分?jǐn)嚢?；步驟4、對(duì)所述待測(cè)油液進(jìn)行加熱，并保持在預(yù)定溫度；步驟5、待所述油液水活性檢測(cè)變送器(2)的檢測(cè)值穩(wěn)定后，通過所述抽樣裝置(6)從所述油樣配制瓶(1)抽取所述待測(cè)油液；步驟6、測(cè)量所述待測(cè)油液的絕對(duì)含水量，并根據(jù)所述水活性檢測(cè)變送器(2)的檢測(cè)值，得到所述待測(cè)油液在所述預(yù)定溫度上的水分飽和度。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在所述步驟1中，將待測(cè)油樣用引流棒引流到所述油樣配制瓶(1)中，待測(cè)油樣的體積達(dá)到所述油樣配制瓶(1)的容積的2/3至4/5。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能夠克服油液水分飽和度不宜測(cè)試的問題，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該油液水分飽和度測(cè)試裝置及方法通過全面處理，避免了油液水分飽和度測(cè)試過程中的各種影響因素。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的油液水分飽和度測(cè)試裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的油液水分飽和度測(cè)試裝置的油樣配制瓶的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的油液水分飽和度測(cè)試裝置的“T型”螺紋結(jié)構(gòu)件的示意圖；以及

圖4為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的油液水分飽和度測(cè)試方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖對(duì)技術(shù)方案的實(shí)施作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，盡管以下的說明涉及到有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施例的很多技術(shù)細(xì)節(jié)，但這僅為用來說明本發(fā)明的原理的示例、而不意味著任何限制。本發(fā)明能夠適用于不同于以下例舉的技術(shù)細(xì)節(jié)之外的場合，只要它們不背離本發(fā)明的原理和精神即可。

另外，為了避免使本說明書的描述限于冗繁，在本說明書中的描述中，可能對(duì)可在現(xiàn)有技術(shù)資料中獲得的部分技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行了省略、簡化、變通等處理，這對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是可以理解的，并且這不會(huì)影響本說明書的公開充分性。

下面結(jié)合附圖對(duì)具體實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。

油液水活性具體指代的物理意義是溶解在油液中的微量水分，一般來說油液溶解水分的能力比較小，常溫下液壓油飽和溶解度為200ppm，潤滑油的飽和溶解度300ppm。油液為了改善某方面的性能，一般會(huì)添加一些增粘劑、抗氧劑、抗磨劑、防銹劑、染色劑等不同的添加劑。另外不同的油液在生產(chǎn)過程中，也會(huì)存在其他有機(jī)分子，因此實(shí)際上的油液是多種分子構(gòu)成的混合物，混合物的具體狀態(tài)會(huì)影響油液的水分飽和度，油液水分飽和度需要根據(jù)油液實(shí)際情況單獨(dú)測(cè)試。

水分子在生活中普遍存在，并且會(huì)與油液中的水分子進(jìn)行動(dòng)態(tài)交換，以達(dá)到不同介質(zhì)中水分的蒸汽壓力相等(例如：油中、空氣中)，測(cè)試油液水分飽和度的時(shí)候，需要保證油樣水分含量在試驗(yàn)前后過程中的恒定性，不受外界影響。油液的水分飽和度與溫度大體呈指數(shù)增長關(guān)系，測(cè)試某一狀態(tài)下的水分飽和度時(shí)，溫度應(yīng)保持固定。油液中水的密度比較大，受重力影響一般難以均勻混合，這導(dǎo)致樣品測(cè)試和抽樣的差異性，因此試驗(yàn)裝置必須要求均勻混合。

綜上所述，結(jié)合附圖對(duì)技術(shù)方案的實(shí)施作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一種油液水分飽和度測(cè)試裝置。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種油液水分飽和度測(cè)試裝置，其中油樣在油樣配制瓶(1)中進(jìn)行配制，油樣配制瓶(1)采用石英玻璃加工，底部設(shè)計(jì)為5mm厚度的平底，用于加熱恒定油樣配置環(huán)境。5mm的平底結(jié)構(gòu)既滿足耐溫要求便于加熱，也防止太厚引起加熱時(shí)應(yīng)力不均勻?qū)е碌乃榱?。油樣配制?1)頂端設(shè)計(jì)為廣口法蘭盤結(jié)構(gòu)，用于固定橡膠塞(3)，起密封作用。廣口設(shè)計(jì)，便于清洗殘余油液和干燥油樣配制瓶(1)。

橡膠塞(3)采用“T型”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，彈性模型范圍在0.5～3GPa，可以密封和加工。在橡膠塞上加工法蘭孔和裝配孔，法蘭孔用于與油樣配制瓶(1)上的法蘭配合安裝，裝配孔用于安裝特制“T型”螺紋結(jié)構(gòu)(7)，并且能與“T型”螺紋結(jié)構(gòu)(7)密封配合。

“T型”螺紋結(jié)構(gòu)(7)通過螺母(圖中未示出)安裝在橡膠塞(3)的裝配孔上，緊固螺母(9)和“T型”螺紋結(jié)構(gòu)(7)配合可以將橡膠塞(3)的裝配孔的空隙密封。通過“T型”螺紋結(jié)構(gòu)(7)安裝抽氣裝置(5)、抽樣裝置(6)和油液水活性檢測(cè)變送器(2)。抽氣裝置(5)由短管路(8)、單向閥構(gòu)成，外接抽氣機(jī)可以抽空油樣配制瓶(1)內(nèi)的空氣，抽氣裝置(5)的短管路(8)深入到油樣配制瓶(1)內(nèi)0.5～3cm。抽樣裝置(6)由長管路(12)、單向閥構(gòu)成，外接油泵可以抽吸油樣配制瓶(1)內(nèi)的油樣，抽樣裝置(6)的長管路(12)伸入到油樣配制瓶的距離底部5～10cm的距離。

其中，油樣配制瓶(1)裝載一定容量的待測(cè)油液，油液水活性檢測(cè)變送器(2)探頭部分浸沒在油樣中間部分。橡膠塞(3)通過法蘭(4)安裝在油樣配制瓶(1)上。油液水活性檢測(cè)變送器(2)、抽氣裝置(5)和抽樣裝置(6)通過“T型”螺紋結(jié)構(gòu)(7)安裝在橡膠塞(3)上。抽氣裝置(5)的短管路(8)剛剛露出橡膠塞(3)的內(nèi)表面，抽樣裝置(9)的管路伸入到油樣配制瓶(1)的油樣中間部分，攪拌子(10)放置在油樣配制瓶(1)的底部中央部分，攪拌子(10)是磁力攪拌器(11)的。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，“T型”螺紋結(jié)構(gòu)(7)安裝了抽氣裝置(5)、抽樣裝置(6)和油液水活性檢測(cè)變送器(2)。即，多個(gè)“T型”螺紋結(jié)構(gòu)(7)通過多個(gè)螺母(圖中未示出)安裝在橡膠塞(3)的裝配孔上。抽氣裝置由管路、單向閥構(gòu)成，抽氣裝置(5)的短管路(8)深入到油樣配制瓶(1)內(nèi)0.5～3cm，外接抽氣機(jī)可以抽凈油樣配制瓶(1)內(nèi)的空氣，避免測(cè)試過程中油液上方存在空氣吸收或釋放水分到油液中，導(dǎo)致油液中的水分含量不恒定。抽樣裝置(6)由長管路(9)、單向閥構(gòu)成，外接油泵可以抽吸油樣配制瓶(1)內(nèi)的油樣，抽樣裝置(6)的長管路(9)伸入到油樣配制瓶(1)的距離底部5～10cm的距離，伸入位置與油液水活性檢測(cè)變送器(2)探頭檢測(cè)點(diǎn)的位置保持在同一水平位置上。

磁力攪拌器(11)采用爐絲式，可以加熱石英玻璃質(zhì)的材料，同時(shí)通過攪拌子(10)攪拌油樣配制瓶(1)內(nèi)的油樣，使油樣充分均勻，并且保持油樣的恒定溫度。

橡膠塞(3)采用“T型”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，既要滿足密封要求，也要滿足加工固定其他裝置的要求，因此，彈性模型范圍在0.5～3GPa之間。在橡膠塞(3)上加工法蘭孔和裝配孔，法蘭孔用于與油樣配制瓶(1)上的法蘭配合安裝，裝配孔用于安裝“T型”螺紋結(jié)構(gòu)(7)，并且能與“T型”螺紋結(jié)構(gòu)(7)密封配合。

圖2根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的油樣配制瓶結(jié)構(gòu)示意圖。

油樣配制瓶(1)材質(zhì)為石英玻璃，石英玻璃與金屬或陶瓷類材質(zhì)相比，便于觀測(cè)和分析試驗(yàn)過程。石英玻璃的厚度為5mm，厚度太薄，不利于保溫；厚度太厚在加熱過程緩慢，加熱功率大時(shí)應(yīng)力分布不均勻容易碎裂。油樣配制瓶(1)底部設(shè)計(jì)為平底結(jié)構(gòu)，可以用于攪拌和均勻加熱。油樣配制瓶(1)內(nèi)徑為100mm，高度為200mm。測(cè)試油液水分飽和度過程中，油樣體積達(dá)到油樣配制瓶(1)的三分之二到五分之四之間。油樣配制瓶(1)頂端設(shè)計(jì)為廣口法蘭盤結(jié)構(gòu)，用于固定橡膠塞(3)，起密封作用。廣口設(shè)計(jì)，便于清洗殘余油液和干燥油樣配制瓶(1)。

圖3為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的“T型”螺紋結(jié)構(gòu)件示意圖。

“T型”螺紋結(jié)構(gòu)(7)通過螺母安裝在橡膠塞(3)的裝配孔上?！癟型”螺紋結(jié)構(gòu)(7)中間為通孔螺紋，可以用于安裝檢測(cè)和抽樣裝置(6)，并且便于拆卸和安裝。，通過緊固螺母(9)將“T型”螺紋結(jié)構(gòu)(7)橡膠塞(3)的裝配孔密封。

圖4為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的油液水分飽和度測(cè)試方法流程圖。

步驟1、組裝配件。將“T型”螺紋結(jié)構(gòu)(7)通過緊固螺母(9)安裝在橡膠塞(3)的裝配孔上，擰緊固定。將油液水活性檢測(cè)變送器(2)、將抽氣裝置(5)和抽樣裝置(6)通過安裝在“T型”螺紋結(jié)構(gòu)(7)上；

步驟2、干燥試驗(yàn)設(shè)備，避免水分污染。將油樣配制瓶(1)和步驟1的組裝件進(jìn)行干燥，保證沒有水分；

步驟3、油樣注入到油樣配制瓶(1)中。將待測(cè)油樣用引流棒引流到油樣配制瓶(1)中，待測(cè)油樣容積達(dá)到油樣配制瓶(1)的2/3～4/5之間，將攪拌子(10)放置在油樣配制瓶(1)的底部中央部分。

步驟4、安裝油液水分飽和度測(cè)試裝置。將盛有待測(cè)油樣的油樣配制瓶(1)和步驟1的組裝件，通過法蘭(4)進(jìn)行緊固安裝。

步驟5、抽凈油樣配制瓶(1)中的空氣。利用抽氣裝置(5)抽凈油樣配制瓶(1)上方的空氣；

步驟6、攪拌加熱使油樣水分充分均勻恒定。打開磁力攪拌器(11)讓攪拌子(10)在800～1500r/min旋轉(zhuǎn)速度下充分?jǐn)嚢?，用磁力攪拌?11)(爐絲式)加熱油樣配制瓶(1)內(nèi)的待測(cè)油樣。

步驟7、抽取油樣。充分?jǐn)嚢栌蜆优渲破?1)內(nèi)的待測(cè)油樣，待油液水活性檢測(cè)變送器(2)的示值穩(wěn)定后，通過抽樣裝置(6)抽取油樣配制瓶(1)內(nèi)的油樣。

步驟8、測(cè)試計(jì)算油液水分飽和度。利用庫倫法卡爾費(fèi)修測(cè)試儀測(cè)量油樣的ppm值(絕對(duì)含水量)，根據(jù)水活性檢測(cè)變送器(2)測(cè)得的水活性，求解出當(dāng)前溫度下的油樣的水分飽和度。具體地，例如，油樣的水分飽和度＝油樣的ppm值/油樣的水活性。

進(jìn)一步地，在步驟6中，可以將油樣配制瓶(1)內(nèi)的待測(cè)油樣加熱并維持在不同溫度下，在步驟7中得到不同溫度下的油液中水活性值，從而能夠得到不同溫度下的油液的水分飽和度。

最后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，對(duì)本發(fā)明的上述實(shí)施例能夠做出各種修改、變型、以及替換，其均落入如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍。