阅读说明：本技术 一种燃油水分在线监测装置 (Fuel water on-line monitoring device ) 是由 徐定海 马守军 姜志刚 于 2020-05-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种燃油水分在线监测装置,可在线准确测定被测油液的含水量变化,实时显示被测油液含水量值(ppm)和不同时段燃油系统水分变化曲线,可辅助操作人员判定是否需要更换油液,即可节约油料,又能预测设备故障；该装置结构简单,实用,其结构特点使测量传感器的维修与更换更加方便。不论是新建被测设备或原有被测设备,都能非常容易且经济的在其上面安装；可广泛应用于船舶及其它行业。它不仅结构简单,使用方便,而且响应快,价格低。水分含量监测迅速、准确。结构简单,安装、维修方便；所采用的传感器无活动部件,免维护,柱塞探头,三通连接,具有简洁的工业在线安装形式。(The invention discloses a fuel water online monitoring device, which can accurately measure the water content change of measured oil on line, display the water content value (ppm) of the measured oil and the water change curve of a fuel system at different time intervals in real time, assist an operator to judge whether the oil needs to be replaced, save oil and predict equipment failure; the device simple structure, it is practical, its structural feature makes measuring transducer's maintenance and change more convenient. No matter newly built tested equipment or original tested equipment, the device can be very easily and economically installed on the device; can be widely applied to ships and other industries. It is simple in structure, convenient in use, quick in response and low in price. The moisture content monitoring is rapid and accurate. The structure is simple, and the installation and the maintenance are convenient; the adopted sensor has no movable part, is free from maintenance, is connected with a plunger probe and a tee joint, and has a simple industrial online installation form.)

一种燃油水分在线监测装置

技术领域

本发明属于船舶轮机工程技术领域，具体涉及一种燃油水分在线监测装置。

背景技术

燃油系统是船舶动力系统的关键部件，在船舶航行过程中，燃油系统的健康状态(温度、含水量、污染状况等)也是船舶整体性能的最重要指标之一。近年来，船舶因燃油系统进水而导致柴油发动机出现故障或损坏的事故频发，不仅造成很大经济损失，而且也影响到了船舶的在航安全。

现阶段对船舶燃油系统的监测与处置分在线实时监测和实验室离线检测及人工定时抽取油样肉眼观察判定。离线检测不但分析费时，而且采集、运输油样中可能会引起油中微水含量的变化，从而造成测量结果与实际状态不一致。燃油系统如出现大量进水时，还会延误处置时间。在线检测可实现油中水分的实时监测。

现有技术“一种油液中水分在线监测系统CN208297506U”也是一种油液水分在线检测装置。但其主要应用在电厂变压器油、汽轮机油及调速系统和其它辅助设备中使用的润滑油的水分监测。设计重点是测量器的在线校准功能。现有技术“一种在线油中水分含量测定装置CN108593764A”，适用于石油石化行业中送油管路中多油品的在线水分监测。装置结构繁琐，监测方法复杂，成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种燃油水分在线监测装置，可以迅速准确的探测水分含量，并且安装、维修方便。

一种燃油水分在线监测装置，包括水分传感器(2)、传感器安装座(6)和控制系统；所述传感器安装座(6)安装在储油柜法兰口(7)与取样球阀(3)之间；所述水分传感器(2)安装在传感器安装座(6)上，用于对燃油的介电常数进行测量，并发送给控制系统；所述控制系统根据所述介电常数得到燃油中水分的含量。

较佳的，所述控制系统：接收水分传感器(2)测量的待测油液的纯油液的介电常数，然后再测量不同含水率的被测油液的介电常数，计算不同含水率的被测油液和纯油液的介电常数的比值，得到含水率与介电常数比值之间的对应关系；在线测量时，水分传感器(2)实时检测储油柜(1)中油液的介电常数发送给控制系统，控制系统将水分传感器(2)测量的介电常数与纯油液的介电常数求比值，与之前标定得到的对应关系进行比对，得到当前油液的含水率。

进一步的，控制系统采用液晶屏实时显示并记录燃油系统中水分含量的相关数据，提供不同时段燃油系统水分变化曲线。

较佳的，控制系统采用RS-485数字信号输出接口，用于连接***数据处理系统。

进一步的，传感器安装座(6)外形为带平面缺口的圆柱形，中部设有内孔(6-3)，外圆缺口处加工有螺纹孔(6-2)，用于安装水分传感器(2)；水分传感器(2)的探头伸到内孔(6-3)中；该内孔(6-3)为U型孔，容纳探头的部分高度和宽度都大于探头；内孔(6-3)安装取样球阀(3)的一侧设计成与取样球阀(3)接头配合的圆孔；

传感器安装座(6)加工有通孔，作为与储油柜法兰口(7)的安装孔(6-1)。

较佳的，传感器安装座(6)采用不锈钢材料。

本发明具有如下有益效果：

本发明的燃油水分在线监测装置，可在线准确测定被测油液的含水量变化，实时显示被测油液含水量值(ppm)和不同时段燃油系统水分变化曲线，可辅助操作人员判定是否需要更换油液，即可节约油料，又能预测设备故障；该装置结构简单，实用，其结构特点使测量传感器的维修与更换更加方便。不论是新建被测设备或原有被测设备，都能非常容易且经济的在其上面安装。

可广泛应用于船舶及其它行业。它不仅结构简单，使用方便，而且响应快，价格低。水分含量监测迅速、准确。结构简单，安装、维修方便。

所采用的传感器无活动部件，免维护，柱塞探头，三通连接，具有简洁的工业在线安装形式。

附图说明

图1为本发明的燃油水分在线监测装置的结构示意图；

图2(a)为水分传感器与传感器安装座的装配关系示意图，图2(b)传感器安装座示意图；图2(c)为传感器安装座的俯视图；图2(d)为传感器安装座的剖视图；

其中，1-储油柜，2-水分传感器，3-取样球阀，4-取样口，5-被测介质，6-传感器安装座，6-1-安装孔，6-2-螺纹孔，6-3-内孔，7-储油柜法兰口。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明的燃油水分在线监测装置，如图1所示，包括水分传感器2、传感器安装座6和控制系统；现有储油柜1在储油柜法兰口7处安装取样球阀3，本发明将传感器安装座6安装在两者之间，再将水分传感器2安装在传感器安装座6上。

使用本装置不用在燃油系统(储油柜)上另加施工或附属管路。只需卸开储油柜1的取样球阀3，将传感器安装座6安装在储油柜法兰口7上，再将取样球阀3安装在传感器安装座6上。既解决了以往传感器安装的困难与繁琐，也保证了传感器可以安装在距离储油柜内被测介质中心最接近的位置。本发明装置安装灵活方便，结构简单，成本低廉，应用范围广泛，易于推广。

水分传感器2可测量储油柜1中的燃油的介电常数。由于水的介电常数与油相比差别较大，当被测油液中混入水时微量的水就会引起混合油液介电常数的明显改变。首先对水分传感器2进行标定，即：水分传感器2测量待测油液的纯油液的介电常数，然后再测量不同含水率的被测油液的介电常数，将计算不同含水率的被测油液和纯油液的介电常数的比值，得到含水率与介电常数比值之间的对应关系。在线测量时，水分传感器2实时检测储油柜1中油液的介电常数，该信号被控制系统采集后，将水分传感器2测量的介电常数与纯油液的介电常数求比值，与之前标定得到的对应关系进行比对，得到当前油液的含水率。该方式灵敏度高，精度高，测量值准确，保证了燃油水分检测的稳定性及可靠性。

水分传感器2和控制系统(控制箱)采用分体设计；控制系统采用液晶屏可实时显示并记录燃油系统(储油柜)中水分含量的相关数据，提供不同时段燃油系统水分变化曲线，指导工作人员及时掌握设备的工作情况和健康状态，并设置报警功能。

控制系统采用RS-485数字信号输出接口，可以连接上位机等***数据处理系统。

如图2(a)-(d)所示，传感器安装座6采用不锈钢材料，外形为带平面缺口的圆柱形，坚固、耐腐蚀。传感器安装座6的中部设有内孔6-3，外圆缺口处加工有螺纹孔6-2，用于安装水分传感器2；水分传感器2的探头伸到内孔6-3中；该内孔6-3容纳探头的部分高度和宽度都大于探头，如图2(a)和(b)所示，为U型孔，底部还留有足够的油液流动空间，并且该U型孔可使传感器探头尽可能接触更多的被测介质，从而使传感器测量值更准确。内孔6-3安装取样球阀3的一侧设计成与取样球阀3接头配合的圆孔，方便两者的安装。

传感器安装座6加工有4个通孔，此通孔为与储油柜法兰口7的安装孔6-1。该安装孔6-1尺寸采用通用的法兰相应规格尺寸。通用性好，安装简易、方便。传感器安装座螺纹接口6-2可根据传感器的安装接口规格设定。安装座6外部圆柱形上的平面缺口使安装水分传感器更方便，密封性更好。传感器安装座6可先行独立安装在燃油系统(储油柜)上。水分传感器2由于维修或更换，在安装与拆卸时，不用拆卸传感器安装座6，使水分传感器2的维修与更换更加容易、方便。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。