在線水分傳感器：一種油液微量水分在線監(jiān)測(cè)傳感器
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權(quán)利要求說(shuō)明書(shū)
說(shuō)明書(shū)
幅圖
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54
）發(fā)明名稱(chēng)
一種油液微量水分在線監(jiān)測(cè)傳感器
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57
）摘要
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本發(fā)明公開(kāi)了一種油液微量水分在線監(jiān)測(cè)
傳感器，主要包括高分子薄膜電容、溫度傳感
器、信號(hào)處理電路板和機(jī)械封裝結(jié)構(gòu)組成。高分
子薄膜電容和溫度傳感器，分別用于測(cè)量油液微
量水分含量和溫度；信號(hào)處理電路板用于檢測(cè)和
處理高分子薄膜電容和溫度傳感器的輸出信號(hào)，
把輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橛鸵核趾亢蜏囟戎?；機(jī)械
封裝結(jié)構(gòu)由保護(hù)套、機(jī)械外殼、鍍金導(dǎo)線、接頭
在線水分傳感器：市場(chǎng)上常用在線微波水分測(cè)量?jī)x的種類(lèi)及工作原理
目前，國(guó)內(nèi)外固體、液體和漿體物料水分在線測(cè)量市場(chǎng)上常用的在線微波水分測(cè)量?jī)x基本上有兩種：一種是接觸式在線微波水分測(cè)量?jī)x，一種是非接觸式在線微波水分測(cè)量?jī)x。
一、在線微波水分測(cè)量?jī)x的種類(lèi)
（一）接觸式在線微波水分測(cè)量?jī)x，以MS-100系列、MS-560、MS-310、MS-200系列為代表。
（二）非接觸式在線微波水分測(cè)量?jī)x，以MS-590為代表。
二、在線微波水分測(cè)量?jī)x的工作原理
（一）接觸式在線微波水分測(cè)量?jī)x
1、MS-100系列產(chǎn)品，采用獨(dú)特的微波時(shí)差法技術(shù)，內(nèi)置了多種研發(fā)的專(zhuān)利軟件算法，結(jié)合德國(guó)先進(jìn)的制造工藝，從而形成了獨(dú)有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。系列產(chǎn)品多達(dá)十幾種型號(hào)，適用于各種不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和應(yīng)用領(lǐng)域。MS-100系列內(nèi)置傳感器通過(guò)微波發(fā)射-接收系統(tǒng)向被測(cè)介質(zhì)發(fā)射微波信號(hào)，該信號(hào)在被測(cè)介質(zhì)的四周不斷的進(jìn)行傳遞及反射形成傳播回路，通過(guò)計(jì)算來(lái)回傳播的時(shí)間差值（皮秒級(jí)時(shí)差法），再根據(jù)內(nèi)置的數(shù)據(jù)模型和特殊算法就能夠確定被測(cè)介質(zhì)的含水率。這種特殊的方法不受被測(cè)介質(zhì)類(lèi)型和密度等因素的限制，與被測(cè)介質(zhì)是否為高介電常數(shù)和高密度無(wú)關(guān)。
2、MS-200系列產(chǎn)品，在MS-100系列的基礎(chǔ)上采用最新技術(shù)研發(fā)的新一代產(chǎn)品。本系列產(chǎn)品采用獨(dú)特的微波能量衰減技術(shù)，同時(shí)分析了同類(lèi)產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)并結(jié)合近年先進(jìn)的技術(shù)理論，在軟件編程上開(kāi)發(fā)出具有開(kāi)創(chuàng)性的新思路。200系列適用于多種工況標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備。微波發(fā)射-接收系統(tǒng)向被測(cè)介質(zhì)發(fā)射微波信號(hào)，該信號(hào)在被測(cè)介質(zhì)的四周不斷的進(jìn)行傳遞及反射形成傳播回路，電磁能在相同介質(zhì)中的能量衰減與其含水率為正比關(guān)系，因此通過(guò)計(jì)算介質(zhì)傳播電磁能量的衰減，再根據(jù)內(nèi)置的數(shù)據(jù)模型和特殊算法就能夠確定被測(cè)介質(zhì)的含水率。
3、MS-310可以測(cè)量液態(tài)和漿態(tài)介質(zhì)，我們?yōu)榇藢?zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了最新一代產(chǎn)品。MS-310應(yīng)用微波能量衰減技術(shù)，結(jié)合專(zhuān)利的軟件算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)液體、漿液等多種水分范圍均可以測(cè)量，能夠達(dá)到不同工況要求的測(cè)量效果。MS-310發(fā)射天線發(fā)射的微波信號(hào)穿過(guò)被測(cè)介質(zhì)，部分被物質(zhì)中的水分子吸收。水分的多少，導(dǎo)致物質(zhì)吸收的微波總量、頻率和相位產(chǎn)生變化，定制芯片通過(guò)檢測(cè)共振頻率和波峰寬度，同時(shí)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，就可以精確測(cè)量出被測(cè)介質(zhì)的含水量，MS-300在分辨率、量程和可靠性方面均表現(xiàn)出色。
4、MS-560采用全球最新的多頻譜微波分析技術(shù)和獨(dú)特的專(zhuān)利算法，利用多年積累的數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)寬量程、高精度的要求。MS-560的兩個(gè)棒式傳感器通過(guò)微波發(fā)射-接收系統(tǒng)向被測(cè)介質(zhì)發(fā)射微波信號(hào)，該信號(hào)在被測(cè)介質(zhì)的四周不斷的進(jìn)行傳遞及反射形成傳播回路，由于電磁能在介質(zhì)中的能量衰減與其含水率為正比關(guān)系，因此通過(guò)計(jì)算傳播電磁能量的衰減建立起來(lái)的數(shù)學(xué)模型和特殊算法就能夠確定被測(cè)介質(zhì)的含水率。
（二）非接觸式在線微波水分測(cè)量?jī)x
MS-590是一款非接觸式多頻譜微波水分、密度測(cè)量?jī)x。采用當(dāng)今全球最新的多頻譜硬件技術(shù)和基于模糊數(shù)據(jù)分析的專(zhuān)利算法，并結(jié)合實(shí)用的數(shù)據(jù)分析模型可實(shí)現(xiàn)含水率與密度完全獨(dú)立測(cè)量，互不影響。是目前全球最新的在線微波多譜頻水分分析儀。微波傳感器向被測(cè)介質(zhì)發(fā)射微波信號(hào)，介質(zhì)中的水分子的極性分子會(huì)在電磁場(chǎng)中吸收能量，水分子吸收的這部分能量和水分子含量保持著線性關(guān)系，不同的電磁頻段在不同的含水率和介質(zhì)間其特性都不同，通過(guò)同時(shí)發(fā)射多段不同頻率的頻譜，在根據(jù)此建立的數(shù)學(xué)模型和特殊算法就能夠準(zhǔn)確計(jì)算被測(cè)介質(zhì)的水份含量與密度。
總之，不管是接觸式在線微波水分測(cè)量?jī)x還是非接觸式在線微波水分測(cè)量?jī)x，各有優(yōu)缺點(diǎn)，用戶需要根據(jù)具體的工況來(lái)選擇適合的在線微波水分測(cè)量?jī)x。
舉報(bào)/反饋
在線水分傳感器：油液水分在線檢測(cè)傳感器KZYU-03
■ 連續(xù)快速檢測(cè)油中水活性(aw)
■ 準(zhǔn)確測(cè)量油中微水含量(ppm)
■ 便捷的本地校準(zhǔn)功能
■ RS485 MODBUS RTU or RS232 ＆ CAN
■ 通過(guò) CE、 ASTM1657 等多種認(rèn)證及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
■ 無(wú)任何活動(dòng)件， 無(wú)消耗件， 有效使用壽命 10 年以上
測(cè)量范圍:0~1 aw
測(cè)量精度:0~0.6 ±0.02 aw
0.6~0.9 ±0.03 aw
0.9~1 ± 0.04 aw
響應(yīng)時(shí)間 小于30 秒(1次)， 數(shù)據(jù)刷新1 次/秒
測(cè)量范圍: 0~3000 ppm
誤差范圍:±10 %
測(cè)量范圍: ‐40~120° C
精 度:（ at +25 ° C） ± 1° C
流體溫度:‐40~120° C
工作溫度:‐40~80° C
數(shù)字信號(hào) :RS485 MODBUS,RS232 ,CAN 可選
模擬信號(hào) :4~20 mA , 0~20mA 電阻負(fù)載<500ω
食品加工、 實(shí)驗(yàn)室分析、 燃油存儲(chǔ)與運(yùn)輸環(huán)節(jié)； 精煉、 石油行業(yè)、 風(fēng)力、 火力發(fā)電等
發(fā)電行業(yè)； 航空， 航海， 鐵路等交通運(yùn)輸行業(yè) ； 鉆井平臺(tái)等海洋工程、 大型工程機(jī)械設(shè)備、
交通運(yùn)輸車(chē)輛、 燃料儲(chǔ)運(yùn)車(chē)輛、 油處理設(shè)備、 化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析、 生產(chǎn)過(guò)程品質(zhì)管理、 油處理
及過(guò)濾系統(tǒng)； 涂料、 油墨及印刷行業(yè)醫(yī)用設(shè)備等。
在線水分傳感器：油液水分在線監(jiān)測(cè)傳感器（JCM-1600）
主要特點(diǎn)
快速連續(xù)檢測(cè)油中水活性(aw)
準(zhǔn)確測(cè)量油中水分含量(ppm)
測(cè)量潤(rùn)滑油、液壓油和絕緣油
多種油品參數(shù)校準(zhǔn)程序
惡劣環(huán)境中*穩(wěn)定運(yùn)行
便捷的本地校準(zhǔn)功能
概述
電力變壓器和電抗器是電力行業(yè)的貴重資產(chǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)絕緣油中的微量水分對(duì)于這些貴重資產(chǎn)的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。因?yàn)樗值拇嬖跁?huì)降低絕緣油的擊穿電壓和增加介質(zhì)損耗，加速高分子絕緣材料的降解老化，從而降低絕緣系統(tǒng)的各項(xiàng)性能，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)絕緣擊穿和局部放電，影響著電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
同樣，對(duì)于大型連續(xù)作業(yè)設(shè)備、重型機(jī)械裝備等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑油及液壓油中的水分，對(duì)于保障這些關(guān)鍵設(shè)備的正常運(yùn)行也起到了不可替代的作用。因?yàn)樗值拇嬖跁?huì)破壞油膜，引起金屬部件腐蝕，使?jié)櫥突蛘咭簤河褪В瑴p短油液使用壽命，嚴(yán)重的甚至?xí)勾笮蜋C(jī)械非計(jì)劃停車(chē)，造成嚴(yán)重的安全事故及經(jīng)濟(jì)損失。
技術(shù)參數(shù)
水活性
測(cè)量范圍 0 … 1 aw
測(cè)量精度 0 … 0.6 ± 0.02 aw
0.6 … 0.9 ± 0.03 aw
0.9 … 1 ± 0.04 aw
響應(yīng)時(shí)間（典型） < 1 分鐘
油中水分
測(cè)量范圍 0…500 ppm （適用于礦物質(zhì)變壓器油）
測(cè)量精度 ± 10 %
溫度
測(cè)量范圍 ‐40 ... 80°C
精度 （at +25 °C） ± 0.2°C
工作溫度 ‐40 ... +60 °C
存儲(chǔ)溫度 ‐40 ... +80 °C
容許油溫 ‐40 ... +120 °C
供電電壓 12VDC~30VDC（典型值24VDC）
供電電流 < 5mA+負(fù)載電流
應(yīng)用領(lǐng)域
電力行業(yè) 絕緣油
工業(yè)機(jī)械 潤(rùn)滑油和液壓油
其他行業(yè) 機(jī)油、透平油、齒輪箱油
