[发明专利]便携式油品电荷密度测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种便携式油品电荷密度测量装置。

背景技术

近些年来，油品静电事故时有发生，如果能方便的测量油品的电荷密度，对工作人员评价油品的静电危险性，从而采取有效的防范措施避免事故的发生，具有十分重要的意义。

轻质燃油大部分都是高绝缘易带电介质，在槽车、贮罐等容器的罐装输送作业中，容易积聚电荷和放电。当油品用泵送经流动装置时，能在较长时间内产生和保留大量电荷，当带电油品储存在油罐里时，电荷便在油品中积累起来，若电荷量积累到足够大时，就要引起火花放电，同时有可能引起着火和爆炸。世界各国都曾多次发生过油品装车静电爆炸事故。

为了保证贮运中的静电安全，传统的对策是限制油品的流速，在近二、三十年内也出现了抗静电剂和消静电器等技术，但最终还是不能消除静电的存在，而且国内外也都曾出现过在规定界限内发生静电爆炸的事例。这就说明限制流速并不是决定静电安全的主要物理量，而决定静电安全的本质则是油品的带电量，即电荷密度。目前大多数国家都同意30μc/m是一个合理的控制界限。据此一些国家也研制出了一些检测油品电荷量的方法和仪器。这其中比较典型的有三种。一是利用旋叶电极调制感应信号的检出法，它是利用接地的旋叶电极周期屏幕蔽感应电极，使弧立电极的感应信号周期地外输，从而达到定量描述一定容积内电荷量的目的。此方法在300μc/m量程内，误差只有10μc/m，但旋叶式传感器结构复杂，而且需要恒速电机驱动，不利于长期连续测量；二是测量弧立电极电位的检出法，它是利用弧立电极的充电电位与特定环境中的电荷密度保持一定相关性的原理来测量的；三是测量单个或两个串联法拉第筒泄漏电流的检出法，它是利用法拉第筒的汇漏电流和液体的体积流速。后两种方法的共同缺点是结构复杂，且不适于现场使用。

CN93229461涉及一种油品静电检测报警仪，它是由传感器和便携式测量器组成，传感器的一端插入油品输送管路中，用以采集油品中的电荷量，便携式测量器用于检测传感器采集的油品电荷量，当油品电荷量超过安全电荷量时便发出报警。但该专利只是用于报警。

现有油品电荷密度测量装置设计复杂、不便携，本发明有针对性的解决了该问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有油品电荷密度测量装置设计复杂、不便携的问题，提供一种新的便携式油品电荷密度测量装置。该装置用于油品电荷密度测量中，具有设计简单、便携的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种便携式油品电荷密度测量装置，包括油品采集球（1）、电位测量传感头（2）、绝缘部件（3）、接地线（5）、高压绝缘测试线（4）、耐油杆（6）和电荷密度测量仪（7），其中油品采集球（1）包括金属球缺（8）和亚导体塑料防护罩（9），亚导体塑料防护罩（9）位于金属球缺（8）的外面；电荷密度测量仪（7）包括电位测量部件（10）、信号处理器（11）和油品电荷密度显示屏（12）；电位测量传感探头（2）一端位于金属球缺（8）内部中心，另一端穿过耐油杆（6）通过高压绝缘测试线（4）与电荷密度测量仪（7）连接；绝缘部件（3）位于金属球缺（8）与电位测量传感探头（2）之间；接地线（5）穿过耐油杆（6）使金属球缺接地；来自电位测量传感头（2）的静电电位信号通过高压绝缘测试线（4）传递到电荷密度测量仪（7）中的电位测量部件（10），经过信号处理器（11）处理后，由油品电荷密度显示屏（12）显示油品电荷密度。

上述技术方案中，优选地，所述油品采集球（1）负责采集油品，金属采集球（1）主体为一个金属球缺（8），金属球缺（8）外包裹亚导体塑料防护罩（9），金属球缺（8）内外表面设有光滑镀铬层或镀银层，金属球缺（8）的高度在满足油品侵入的同时应不小于0.75倍的直径，亚导体塑料防护罩采用表面电阻率为10⁷～10¹⁰Ω的亚导体材料。

上述技术方案中，优选地，所述电位测量传感探头（2）主体为一金属圆杆，金属圆杆在球缺内部的一端设计成球形，球形圆心与金属球缺的圆心重合。

上述技术方案中，优选地，所述绝缘部件（3）位于金属球缺（8）与电位测量传感探头（2）之间，保证金属球缺（8）与电位测量传感探头（2）之间的绝缘电阻值大于10¹⁴Ω。

上述技术方案中，优选地，所述接地线（5）有绝缘外皮，其耐压水平大于10000V，高压绝缘测试线（4）的耐压值为30000～50000V。

上述技术方案中，优选地，所述耐油杆（6）采用绝缘性、高强度耐油材料，方便手持。