[发明专利]可用于变压器故障诊断的混合相油核磁共振分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合相油的检测分析技术，尤其涉及一种基于核磁共振技术的混合相油成分的分析方法。

背景技术

用核磁共振（NMR）方法对混合相变压器油等一类多烃组分混合相组成的油类液体进行分析时，由于烃类的组分复杂多样，常规的一维¹H和¹³C NMR谱都存在严重的谱峰重叠，后期采用的DEPT-135和反门控¹³C谱相结合的方法，虽然可区分CH、CH₃和CH₂谱峰，但是，当CH、CH₃正峰和CH₂负峰的化学位移接近或重叠时，仍会导致信号强度的抵消，产生误差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种分析方法简便易行、成本低、分析结果准确可靠、可用于变压器故障诊断的混合相油核磁共振分析方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种可用于变压器故障诊断的混合相油核磁共振分析方法，所述分析方法主要是利用二维异核（¹³C-¹H）J-分解谱（HET-JRES）分析油样中各个CH_n官能团的含量，其中n=0，1，2，3；所述分析方法具体包括以下步骤：

（1）样品预处理：对待测的混合相油样品进行预处理（脱水处理），使混合相油样品溶于有机溶剂，再加入内标物形成有机溶液；

（2）设置二维异核J-分解谱实验：采集常规的一维¹H谱和反门控去耦¹³C谱，设定二维异核J-分解谱实验F₁维和F₂维的谱宽；采集的数据矩阵的大小不仅要保证测量精度，而且要考虑二维异核J-分解谱实验的测量时间，采集的数据矩阵的大小F₂×F₁一般不低于8000×64，累加次数不低于16，弛豫延时大于3s（优选为3s～10s）；

（3）样品的核磁共振实验：对待测的混合相油样品进行二维异核J-分解谱实验，所述二维异核J-分解谱实验的脉冲序列设计满足以下条件：在脉冲序列的饱和期不加去耦脉冲，饱和期结束后施加¹³C90°脉冲进入演化期，演化期中点同时施加中心同步的¹³C180°和¹H180°脉冲，仅在脉冲序列的采样期间在¹H通道加组合脉冲去耦；

（4）样品分析：根据所述样品的核磁共振实验采集得到所述混合相油样品的二维异核J-分解谱，所述二维异核J-分解谱的F₁维设为¹³C-¹H的J耦合常数，所述二维异核J-分解谱的F₂维设为¹³C的化学位移；根据所述二维异核J-分解谱进行分析，其中不连接H的C-官能团会在F₁＝0处附近形成单峰，连接一个H的CH-官能团在F₁＝±1/2¹J_CH处附近产生强度比为1∶1的双峰，连接两个H的CH₂-官能团在F₁为－¹J_CH、0、¹J_CH处附近形成强度比为1∶2∶1的三重峰，连接三个H的CH₃-官能团在F₁=±3/2¹J_CH和F₁＝±1/2¹J_CH处附近形成强度比为1∶3∶3∶1的四重峰；据此，定性地检测出待测的混合相油样品中是否含有所述的各个CH_n官能团。

上述的可用于变压器故障诊断的混合相油核磁共振分析方法，优选的，在所述步骤（4）中，对二维异核J-分解谱中各CH_n官能团及内标物的谱峰进行体积积分，利用各CH_n官能团体积积分值与内标物的体积积分值进行对比，可定量地检测出待测的混合相油样品中各个CH_n官能团的含量（摩尔浓度）。

上述的可用于变压器故障诊断的混合相油核磁共振分析方法，所述步骤（1）中的有机溶剂优选为氘代氯仿（CDCl₃）。待测油样与有机溶剂优选按7∶3的质量比混合均匀。