重庆时时彩将输改赢: 油品静电电荷密度在线监测方法.pdf

(10)申请公布号 CN 103969516 A (43)申请公布日 2014.08.06 CN 103969516 A (21)申请号 201410146619.3 (22)申请日 2014.04.11 G01R 29/24(2006.01) (71)申请人 中国石油化工股份有限公司 地址 100728 北京市朝阳区朝阳门北大街 22 号 申请人 中国石油化工股份有限公司青岛安 全工程研究院 (72)发明人 孟鹤 孙立富 刘全桢 宫宏 李义鹏 刘宝全 张云朋 (74)专利代理机构 上海申新律师事务所 31272 代理人 张惠明 (54) 发明名称 油品静电电荷密度在线监测方法 (57) 摘要 本发明涉及一种油品静电电荷密度在线监测 方法， 主要解决现有技术仅检测带电油品的静电 电位， 难于在线检测， 安全控制滞后， 易受周围构 件、 环境、 分布电容等因素影响的问题。本发明通 过采用一种油品静电电荷密度在线监测方法， 使 用油品静电电荷密度测量装置， 通过在线监测管 道内中心静电电位V0， 根据公式得到管道 内静电油品电荷密度数值， 式中， V0是管道内中心 静电电位， ρ 是油品静电电荷密度， β0是油品介 电常数的技术方案较好地解决了上述问题， 可用 于各石油炼化装置、 石油储运系统、 各种加油站、 灌装栈台、 水上加油站、 长输管道油品静电的在线 监测中。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103969516 A CN 103969516 A 1/1 页 2 1. 一种油品静电电荷密度在线监测方法， 使用油品静电电荷密度测量装置， 通过在线 监测管道内中心静电电位 V0， 根据公式得到管道内静电油品电荷密度数值， 式中， V0 是管道内中心静电电位， ρ 是油品静电电荷密度， β0是油品介电常数， 所述油品静电电荷 密度测量装置包括前后两个法兰 （2） 、 探针 （7） 、 探头 （3） 、 信号线 （4） 、 阀 （5） 、 空腔 （6） ， 所 述传感器通过前后两个法兰 （2） 接在油品管道 （1） 上， 前后两个法兰 （2） 之间的部分为空腔 （6） ， 探针 （7） 的监测端为探头 （3） ， 另一端与信号线 （4） 相连， 其特征在于探头 （3） 位于空腔 （6） 内， 阀 （5） 与空腔 （6） 相连， 探针 （7） 穿过阀 （5） 内部伸入空腔 （6） 内， 来自探头 （3） 的 静电电位信号通过信号线 （4） 传递到电荷密度测量仪 （8） 中的电位测量部件 （9） ， 经过信号 处理器 （10） 处理后， 由油品电荷密度显示屏 （11） 显示油品电荷密度。 2. 根据权利要求 1 所述油品静电电荷密度在线监测方法， 其特征在于所述阀 （5） 为旋 塞阀， 调节探头 （3） 在空腔 （6） 内的位置。 3. 根据权利要求 1 所述油品静电电荷密度在线监测方法， 其特征在于所述空腔 （6） 的 直径与油品管道 （1） 的直径保持一致。 权 利 要 求 书 CN 103969516 A 2 1/3 页 3 油品静电电荷密度在线监测方法 技术领域 [0001] 本发明涉及一种油品静电电荷密度在线监测方法。 背景技术 [0002] 石油化工行业的油品输运和装卸作业过程中， 由于频繁地发生油料与管壁、 容器 壁之间以及油品物料粒子彼此之间的接触和再分离， 呈现明显的带电过程。带电的油料会 随着静电的积聚， 极易引发燃烧和爆炸。因此， 及时准确地监测油品静电量， 就成为了静电 研究和工业控制领域十分关注的前沿课题。 [0003] CN201120463144 公开了一种静电在线监测传感器， 由感应金属面、 屏蔽金属面和 绝缘片组成 ； 所述感应金属面固定在绝缘片的一面， 所述绝缘片的另一面固定屏蔽金属面 ； 所述静电感应器的屏蔽金属面固定有压电双晶振子 ； 具有驱动电压低、 振动频率低、 振动幅 度大的特点， 能够通过本安型防爆认证， 在油品和易燃易爆气体储运场所进行在线静电检 测并报警， 填补目前这一领域的空白， 感应金属面上能够得到足够的感应电压和电流， 对于 最终的测量值具有较好的线性度。 [0004] 目前， 国内外油品静电的检测， 大多在油罐、 油舱、 油库等部位。检测参数的选择 上， 仅检测带电油品的静电电位。这种检测的主要缺点在于 ： 难于实现在线检测， 对于安全 控制而言， 略显滞后 ； 检测参数静电电位， 易受周围构件、 环境、 分布电容等因素影响。直接 检测油品电荷密度的仪器， 尚未见报道。 发明内容 [0005] 本发明所要解决的技术问题是现有技术仅检测带电油品的静电电位， 难于在线检 测， 安全控制滞后， 易受周围构件、 环境、 分布电容等因素影响的问题， 提供一种新的油品静 电电荷密度在线监测方法。该方法用于油品静电的在线监测中， 具有直接检测油品电荷密 度， 易于在线检测， 安全控制关口大大提前， 受周围构件、 环境、 分布电容等因素影响较小的 优点。 [0006] 为解决上述问题， 本发明采用的技术方案如下 ： 一种油品静电电荷密度在线监测 方法， 使用油品静电电荷密度测量装置， 通过在线监测管道内中心静电电位V0， 根据 公式得到管道内静电油品电荷密度数值， 式中， V0是管道内中心静电电位， ρ 是油品静电电 荷密度， β0是油品介电常数， 所述油品静电电荷密度测量装置包括前后两个法兰 （2） 、 探针 （7） 、 探头 （3） 、 信号线 （4） 、 阀 （5） 、 空腔 （6） ， 所述传感器通过前后两个法兰 （2） 接在油品管 道 （1） 上， 前后两个法兰 （2） 之间的部分为空腔 （6） ， 探针 （7） 的监测端为探头 （3） ， 另一端 与信号线 （4） 相连， 其特征在于探头 （3） 位于空腔 （6） 内， 阀 （5） 与空腔 （6） 相连， 探针 （7） 穿过阀 （5） 内部伸入空腔 （6） 内， 来自探头 （3） 的静电电位信号通过信号线 （4） 传递到电荷 密度测量仪 （8） 中的电位测量部件 （9） ， 经过信号处理器 （10） 处理后， 由油品电荷密度显示 屏 （11） 显示油品电荷密度。 说 明 书 CN 103969516 A 3 2/3 页 4 [0007] 上述技术方案中， 优选地， 所述阀 （5） 为旋塞阀， 调节探头 （3） 在空腔 （6） 内的位 置。 [0008] 上述技术方案中， 优选地， 所述空腔 （6） 的直径与油品管道 （1） 的直径保持一致。 [0009] 本专利涉及的油品静电电荷密度在线监测方法， 易于实现在线检测， 安装部位提 前至输油管道， 可以使安全控制关口大大提前， 检测参数设定为电荷密度， 这就更能反映 油品带电的本质， 而且受周围条件的影响较小， 便于数据处理和存储， 取得了较好的技术效 果。 附图说明 [0010] 图 1 为本发明所述方法采用的油品静电电荷密度测量装置的结构示意图。 [0011] 1 为油品管道 ； 2 为前后法兰 ； 3 为探头 ； 4 为信号线 ； 5 为阀 ； 6 为空腔 ； 7 为探针 ； 8 为电荷密度测量仪 ； 9 为电位测量部件 ； 10 为信号处理器 ； 11 为油品电荷密度显示屏。 [0012] 下面通过实施例对本发明作进一步的阐述， 但不仅限于本实施例。 具体实施方式 [0013] 【实施例 1】 [0014] 如图 1 所示的油品静电电荷密度测量装置包括前后两个法兰 （2） 、 探针 （7） 、 探头 （3） 、 信号线 （4） 、 旋塞阀 （5） 、 空腔 （6） ， 空腔 （6） 的直径与油品管道 （1） 的直径保持一致， 所 述传感器通过前后两个法兰 （2） 接在油品管道 （1） 上， 前后两个法兰 （2） 之间的部分为空腔 （6） ， 探针 （7） 的监测端为探头 （3） ， 另一端与信号线 （4） 相连， 其特征在于探头 （3） 位于空腔 （6） 内， 旋塞阀 （5） 与空腔 （6） 相连， 探针 （7） 穿过旋塞阀 （5） 内部伸入空腔 （6） 内， 来自探 头 （3） 的静电电位信号通过信号线 （4） 传递到电荷密度测量仪 （8） 中的电位测量部件 （9） ， 经过信号处理器 （10） 处理后， 由油品电荷密度显示屏 （11） 显示油品电荷密度。 [0015] 本专利中， 油品静电电荷密度测量装置被设计成法兰式杆球状传感器， 其测量管 道内油品电荷密度的基本原理如下 ： [0016] 管道内的油品流动一般为湍流。电荷密度视为均匀。由于管线长度远大于管道内 径， 因此可以将管道内油品看成无限长带电圆柱体， 设油品的电荷密度为 ρ， 则管线横断面 上的电位分布满足 ： [0017] [0018] ε=ε0εr， 是液体介电常数 ； r0是管道半径 ； r 是管线断面内任一点到圆心的距 离 ； [0019] 令则 Vr=ρβ [0020] 为了方便起见， 一般只测量管内中心处的电位?？芍?： [0021] 则管内中心电位 V0与 ρ 有如下关系 ： [0022] 通过测量管内中心电位可以得到油品电荷密度， 即将原来的电压读数变更为电荷 说 明 书 CN 103969516 A 4 3/3 页 5 密度读数。 [0023] 该传感器可用于各石油炼化装置、 石油储运系统、 各种加油站、 灌装栈台、 水上加 油站、 长输管道中的油品静电的在线监测中。 [0024] 【比较例】 [0025] 按照实施例 1 所述的条件， 仅检测带电油品的静电电位， 离线检测， 导致安全控制 滞后， 而且易受周围构件、 环境、 分布电容等因素影响， 不能反映油品带电的本质。 说 明 书 CN 103969516 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103969516 A 6