[发明专利]一种微波透射式油中微量水分在线检测系统及其检测方法

说明书

一种微波透射式油中微量水分在线检测系统及其检测方法，包括设备外壳、检测系统电路板以及试样检测模块；设备外壳包括上外壳和下外壳，用于固定检测系统电路板以及锂电池；检测系统电路板包括电源模块、数据处理模块、信号采集模块和微波器模块等，锂电池与检测系统电路板的电源模块连接；试样检测模块与检测系统电路板连接；本发明使用微波透射的方法进行油中微量水分检测，在微量水分检测领域未见相同应用，实现了非接触的在线检测；本发明体积小巧，可循环充电，操作方式简单，微量水分检测精度高；本发明可以对油中0.02％以下的水分含量进行测量，微波透射的检测方式保证了油品不受污染，不会产生检测废液，且检测设备不会被腐蚀，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及微量水分检测技术领域，特别是涉及一种微波透射式油中微量水分在线检测系统及其检测方法。

背景技术

目前，在工业生产中对油中的微量水分越来越重视，油中的微量水分不仅影响油的质量，还有可能引起生产事故，比如淬火油是一种金属零件淬火工序中常见的冷却介质，随着使用时间增长，淬火油中会混入水分导致油的品质变差以及失效，在高温环境下，淬火油中含有水分还会带来火灾隐患，因为淬火油中的水分会在高温下沸腾膨胀，使淬火油从淬火池中溢出，若溢出的淬火油遇到高温物体，则会引发火灾。一般情况下，淬火油中含水率要控制在0.03％以下，当淬火油中水分含量大于0.02％时就需要引起重视，目前能够检测油中微量水分的设备分为离线式与在线式两大类，离线式测量需要检测人员进行一系列复杂的操作，使用到很多化学试剂，并且离线式测量最大的问题是等待时间很长，测量结果不具有实时性，无法实现工业现场的实时监控；在线式测量设备具有操作简单、实时显示结果的优点。申请号为202011168084.1的专利文献公开了基于微波透射法的远程原油含水率测量装置及其测量方法。该方法通过检测微波损耗值的方法，实现了原油中含水率的检测并且可以将检测结果上传云端，实现了在线式与非接触式的检测，但是其也具有检测精度不够高，无法检测油中0.1％以下的水分并且也不能对含水率超标的情况进行警告以及设备体积不够小巧的缺点。而目前已有的在线式微量水分检测设备均为接触式检测并且有一些设备还需要额外的化学试剂，这会导致油品受到污染，设备传感器也会被腐蚀，检测产生的废液还需要专门处理。因此，需要一款可以实现非接触测量的油中微量水分在线检测设备，这既能保证检测结果的实时性，还能保证油品的质量并延长设备的使用寿命。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种微波透射式油中微量水分高精度在线检测系统及其检测方法，可以实现非接触测量，既能保证检测结果的实时性，还能保证油品的质量并延长设备的使用寿命。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种微波透射式油中微量水分高精度在线检测系统，包括上外壳1和下外壳2扣合在一起形成的设备外壳20，设备外壳20内部安装有锂电池40和检测系统电路板30，以及与检测系统电路板30信号连接并位于设备外壳20外部的试样检测模块90，其中检测系统电路板30通过定位孔安装在上外壳1内部，锂电池40安装在下外壳2内部，锂电池40为检测系统电路板30提供12V的直流电能。

所述的检测系统电路板30包括电源模块50、数据处理模块60、信号采集模块70和微波器模块80；电源模块50的输入端与锂电池40连接，电源模块50的输出端与数据处理模块60、信号采集模块70和微波器模块80连接进行供电；数据处理模块60与信号采集模块70连接并接收信号采集模块70发送的数据进行微量水分的计算，同时数据处理模块60将微量水分计算结果实时显示；信号采集模块70与微波器模块80连接接收微波器模块80的电压信号并通过信号转换输出数字信号发送给数据处理模块60；微波器模块80与试样检测模块90连接，通过发射和接收微波信号检测微波信号功率的衰减，并将发射端与接收端的功率值分别转换为对应的电压值输出给信号采集模块70。