本發(fā)明涉及一種油品空氣釋放值測(cè)定裝置及方法，用于油品空氣釋放值的快速、準(zhǔn)確測(cè)定。

背景技術(shù)：

油品空氣釋放值是評(píng)定油品分離彌散在油中霧沫空氣的能力，如果潤(rùn)滑油中進(jìn)入的空氣不能及時(shí)得到分離，會(huì)改變油的可壓縮性，使電液控制信號(hào)失準(zhǔn)，還會(huì)引起噪聲和氣蝕震動(dòng)，損壞設(shè)備，此外，在高壓下，氣泡破裂會(huì)產(chǎn)生瞬間高能，氣泡中的氧會(huì)造成油品的氧化劣化，對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行造成危害。因此油品空氣釋放值的準(zhǔn)確測(cè)定對(duì)油品質(zhì)量和設(shè)備的安全運(yùn)行均具有重要作用。

目前油品空氣釋放值測(cè)定儀，如申請(qǐng)?zhí)枮?01420507264.1的中國(guó)專(zhuān)利所示，測(cè)定精度和自動(dòng)化程度不高，主要存在以下問(wèn)題：1）使用密度計(jì)進(jìn)行密度測(cè)定，通氣結(jié)束后部分油品存在較多的氣泡，準(zhǔn)確觀察密度計(jì)數(shù)值變化存在困難從而造成誤差；2）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)sh/t0308的規(guī)定，空氣釋放值是在規(guī)定的條件下，試油中所形成霧沫空氣的體積，減少到0.2%時(shí)所需的時(shí)間，即通氣后油品密度恢復(fù)到比通氣前密度小0.0017g/cm³時(shí)所需的時(shí)間。按目前普遍使用的最小刻度為0.0005g/cm³的密度計(jì)進(jìn)行計(jì)算，理論上通氣后密度計(jì)應(yīng)比通氣前密度計(jì)上浮刻度數(shù)少3.4個(gè)，人為觀察存在困難，故而實(shí)際測(cè)定中以少上浮3個(gè)刻度數(shù)作為測(cè)定終點(diǎn)，造成一定的誤差；3）現(xiàn)有方法和設(shè)備自動(dòng)化程度不高，需要人員全程觀察，無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的自動(dòng)測(cè)定，不同測(cè)定人員的人員誤差也是無(wú)法避免的。故而開(kāi)發(fā)一種油品空氣釋放值準(zhǔn)確、自動(dòng)測(cè)定的裝置及方法是非常必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的油品空氣釋放值測(cè)定裝置及方法，解決油品空氣釋放值準(zhǔn)確、自動(dòng)測(cè)定的問(wèn)題，測(cè)定原理可靠。

本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種油品空氣釋放值測(cè)定裝置，包括水箱、電加熱管、空氣加熱器、空氣壓縮機(jī)、試管、進(jìn)氣管和集成控制系統(tǒng)；電加熱管安裝在水箱內(nèi)；試管包括外夾套和儲(chǔ)油管，儲(chǔ)油管安裝在外夾套內(nèi)；外夾套通過(guò)管路與水箱連通；進(jìn)氣管一端通過(guò)管路與空氣壓縮機(jī)連接，在該管路上安裝有空氣加熱器，進(jìn)氣管另一端與吹氣管連接；吹氣管位于儲(chǔ)油管內(nèi)；集成控制系統(tǒng)與電加熱管、空氣加熱器和空氣壓縮機(jī)連接；其特征在于：包括力敏傳感器、重力球、排氣管和通氣電磁閥；力敏傳感器安裝在儲(chǔ)油管上部，力敏傳感器與重力球相連；重力球位于儲(chǔ)油管內(nèi)；進(jìn)氣管與排氣管連通，并在進(jìn)氣管和排氣管之間安裝有通氣電磁閥；力敏傳感器和通氣電磁閥均與集成控制系統(tǒng)連接。

本發(fā)明所述的水箱中設(shè)置有注水口、溢流口和排水口；注水口位于水箱頂部，排水口位于水箱的底部，溢流口位于水箱的側(cè)上方。

本發(fā)明在吹氣管上部安裝有防溢擋板，防溢擋板上設(shè)有通氣孔。

本發(fā)明儲(chǔ)油管底部為漏斗狀。

本發(fā)明在儲(chǔ)油管底部設(shè)有排油口，在排油口上安裝有排油電磁閥；集成控制系統(tǒng)與排油電磁閥連接。

本發(fā)明在空氣壓縮機(jī)與進(jìn)氣管之間安裝定量電子流量閥。

本發(fā)明還包括控制面板，控制面板與集成控制系統(tǒng)連接。

一種油品空氣釋放值測(cè)定裝置的測(cè)定方法，其特征在于：步驟如下：

（1）、水箱將熱水送入外夾套；

（2）、向儲(chǔ)油管中加入油品，油品完全浸沒(méi)重力球；

（3）、吹氣前，力敏傳感器測(cè)量重力球的重量，由于油品浮力的作用，力敏傳感器測(cè)定得到的重力球重量相對(duì)于重力球自重會(huì)有所降低，其降低值即為油品對(duì)重力球產(chǎn)生的浮力，由于重力球全部浸沒(méi)于油品中，其體積是固定的，由阿基米德定律，得到該油品吹氣前密度；

（4）、吹氣開(kāi)始，空氣壓縮機(jī)工作；通氣電磁閥將排氣管關(guān)閉，進(jìn)氣管打開(kāi)，氣體經(jīng)過(guò)空氣加熱器加熱后，通過(guò)進(jìn)氣管和吹氣管進(jìn)入儲(chǔ)油管對(duì)油品進(jìn)行吹氣；吹氣一定時(shí)間后，空氣壓縮機(jī)停止工作，通氣電磁閥將排氣管打開(kāi)，進(jìn)氣管關(guān)閉，空氣壓縮機(jī)尾氣從排氣管中排出；

（5）、空氣壓縮機(jī)停止工作的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí)力敏傳感器再次開(kāi)始測(cè)定重力球的重量，得到該油品吹氣后密度；當(dāng)油品吹氣后密度比吹氣前密度小0.0017g/cm³時(shí)，試驗(yàn)終點(diǎn)，計(jì)時(shí)停止，從開(kāi)始計(jì)時(shí)到計(jì)時(shí)停止的耗時(shí)即為該油品的空氣釋放值。

本發(fā)明還包括如下步驟：（6）、當(dāng)停氣一定時(shí)間后，油品吹氣后密度值仍未達(dá)到dt時(shí)，停止試驗(yàn)。

本發(fā)明還包括如下步驟：（7）、試驗(yàn)結(jié)束后，試驗(yàn)完成后的油品排出；至此，完成整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程。

本發(fā)明本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：1、通過(guò)力敏傳感器記錄重力，可得出油品的實(shí)時(shí)密度，集成控制系統(tǒng)可自動(dòng)判斷實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)。2、吹氣結(jié)束后，通過(guò)排氣管將空氣壓縮機(jī)中剩余氣體排出，實(shí)現(xiàn)了吹氣時(shí)間的精確控制。3、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后自動(dòng)排油。4、實(shí)現(xiàn)了油品空氣釋放值測(cè)定過(guò)程的無(wú)人值守，并有效提高了測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度。5、本發(fā)明采用經(jīng)典的阿基米德浮力原理進(jìn)行密度測(cè)定，原理可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方法新穎。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例試的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。

參見(jiàn)圖1和圖2，本實(shí)施例一種油品空氣釋放值測(cè)定裝置包括水箱3、電加熱管4、空氣加熱器6、空氣壓縮機(jī)7、集成控制系統(tǒng)8、控制面板9、試管10、力敏傳感器12、循環(huán)水泵13、定量電子流量閥14、防溢擋板16、吹氣管18、重力球20、遮擋板21、排油電磁閥24、通氣電磁閥25、排氣管26和進(jìn)氣管27。

水箱3中設(shè)置有注水口1、溢流口2和排水口5。注水口1位于水箱3頂部，通過(guò)注水口1往水箱3加水。排水口5位于水箱3的底部，當(dāng)需要更換水箱3中的水時(shí)，打開(kāi)排水口5將原水排出。溢流口2位于水箱3的側(cè)上方，主要目的在于當(dāng)水箱3中水量達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，從溢流口2中流出，此時(shí)停止加水。

電加熱管4安裝在水箱3內(nèi)，電加熱管4可按照設(shè)定溫度將水箱內(nèi)水溫加熱至25℃、50℃或75℃并恒溫。

集成控制系統(tǒng)8與電加熱管4、空氣加熱器6、空氣壓縮機(jī)7、力敏傳感器12、排油電磁閥24、通氣電磁閥25、循環(huán)水泵13、定量電子流量閥14連接，可以控制這些部件的啟停。同時(shí)集成控制系統(tǒng)8可采集力敏傳感器12測(cè)量得到重力球20重力，并用重力球20自重減去測(cè)定得到的重力得到因?yàn)橛推匪a(chǎn)生的浮力f（精確到0.0001n），由公式f=ρgv，程序自動(dòng)計(jì)算出油品的實(shí)時(shí)密度并在控制面板9中顯示。

試管10包括外夾套19和儲(chǔ)油管。

外夾套19為夾層結(jié)構(gòu)，其底部設(shè)有進(jìn)水口22，上部設(shè)有出水口23。進(jìn)水口22通過(guò)管路與水箱3連通，在該管路上安裝有循環(huán)水泵13。出水口23通過(guò)管路與水箱3連通。

儲(chǔ)油管安裝在外夾套19內(nèi)。

儲(chǔ)油管底部為漏斗狀，以保證試驗(yàn)結(jié)束后排油干凈。在儲(chǔ)油管底部設(shè)有排油口11，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排油功能。排油電磁閥24安裝在排油口11上，由排油電磁閥24控制排油口11的開(kāi)啟與閉合。由于試驗(yàn)油量為180ml，同時(shí)油品在強(qiáng)氣流沖擊下會(huì)形成大量氣泡，故儲(chǔ)油管體積應(yīng)大于250ml。

儲(chǔ)油管的頂部設(shè)有注油口15。

進(jìn)氣管27一端通過(guò)管路與空氣壓縮機(jī)7連接，在該管路上安裝有空氣加熱器6；進(jìn)氣管27另一端與吹氣管18連接。吹氣管18位于儲(chǔ)油管內(nèi)。在空氣壓縮機(jī)7與進(jìn)氣管27之間安裝定量電子流量閥14以控制壓力為0.2kgf/cm²。

為防止氣體吹入試樣中形成的大量氣泡使試樣隨著泡沫的增多而溢出，在吹氣管18上部安裝有防溢擋板16，防溢擋板16上設(shè)有通氣孔17用于氣體的排出。

基于測(cè)定精度的要求，為了準(zhǔn)確吹氣（吹氣時(shí)間為420±1秒），進(jìn)氣管27與排氣管26連通，并在進(jìn)氣管27和排氣管26之間安裝有通氣電磁閥25，由通氣電磁閥25控制氣體在進(jìn)氣管27和排氣管26之間的切換，吹氣時(shí)，通氣電磁閥25切換到排氣管26，將排氣管26關(guān)閉，氣體從進(jìn)氣管27吹入儲(chǔ)油管；當(dāng)吹氣結(jié)束后，空氣壓縮機(jī)7停止工作，通氣電磁閥25將進(jìn)氣管27關(guān)閉，排氣管26打開(kāi)，空氣壓縮機(jī)7中的尾氣從排氣管26中排出。

在儲(chǔ)油管上部安裝有力敏傳感器12，力敏傳感器12與一定體積和重量的重力球20相連。重力球20位于儲(chǔ)油管內(nèi)，油品的密度最大值約為1.2g/cm³，從測(cè)定精度考慮，采用密度介于1.2～2.4g/cm³耐腐蝕的陶瓷材料制成，球面保持光滑，其重量和體積一定且已知，重力球20的體積為1cm³左右。為防止重力球20上浮，其自重應(yīng)大于其浸沒(méi)在油品中的浮力。力敏傳感器12能夠準(zhǔn)確測(cè)定浸沒(méi)于油品中重力球20的重量，精確到0.0001牛頓（n）。重力球20放置于儲(chǔ)油管中下部，當(dāng)油樣進(jìn)入后，油品能夠完全浸沒(méi)重力球20，由于油品浮力的作用，力敏傳感器12測(cè)定得到的重力球20重量會(huì)有所降低，其降低值（即重力球20自重和力敏傳感器12測(cè)定得到的重力球20重量之差）即為油品對(duì)重力球20產(chǎn)生的浮力f，由于重力球20全部浸沒(méi)于油品中，其體積v是固定的，由阿基米德定律f=ρgv，得到該油品的密度。吹氣結(jié)束后，力敏傳感器12實(shí)時(shí)測(cè)定重力球20的重量，通過(guò)計(jì)算得到其實(shí)時(shí)密度，當(dāng)通氣后密度比通氣前密度小0.0017g/cm³時(shí)，實(shí)驗(yàn)停止，系統(tǒng)自動(dòng)記錄從通氣結(jié)束到此時(shí)的時(shí)間，即為該油品的空氣釋放值。

進(jìn)氣管27吹氣時(shí)，油品會(huì)強(qiáng)烈翻滾，為了減少油品翻滾對(duì)重力球20的影響，在重力球20下方設(shè)有遮擋板21，遮擋板21固定在進(jìn)氣管27上。遮擋板21上開(kāi)有密集小孔，能夠有效緩解油品翻滾對(duì)重力球20的沖擊，而又不至于形成死體積。

控制面板9與集成控制系統(tǒng)8連接。

試管10上部設(shè)計(jì)定量容量杯，其容積為180ml，以固定每次注油的油品體積，并通過(guò)電磁閥來(lái)控制定量容量杯的閉合。

試管10為耐熱夾套玻璃試管。

一種油品空氣釋放值測(cè)定裝置的測(cè)定方法，步驟如下：

（1）、開(kāi)啟設(shè)備電源，在控制面板9中設(shè)置水箱3溫度為50℃，電加熱管4開(kāi)始工作，逐步將水箱3中水溫加熱至50℃并保持恒溫；循環(huán)水泵13工作，將水箱3中的水通過(guò)進(jìn)水口22送入外夾套19，外夾套19中的水再通過(guò)出水口23返回水箱3，形成循環(huán)水浴。

（2）、從注油口15向儲(chǔ)油管中加入油品至180ml指示線，油品完全浸沒(méi)重力球20。

（3）、吹氣前，當(dāng)步驟（1）中水溫達(dá)至50℃時(shí)，集成控制系統(tǒng)8記錄時(shí)間，恒溫一定時(shí)間（恒溫28min）后，集成控制系統(tǒng)8控制力敏傳感器12開(kāi)始測(cè)量重力球20的重量，由于油品浮力的作用，力敏傳感器12測(cè)定得到的重力球20重量相對(duì)于重力球20自重會(huì)有所降低，其降低值（重力球20自重和力敏傳感器測(cè)定得到的重力球的重量之差）即為油品對(duì)重力球20產(chǎn)生的浮力f，由于重力球20全部浸沒(méi)于油品中，其體積v是固定的，由阿基米德定律f=ρgv，得到該油品吹氣前密度d0，并在控制面板9中顯示。為保證測(cè)定的準(zhǔn)確性，力敏傳感器12穩(wěn)定、持續(xù)測(cè)量一定時(shí)間（2min），以最后一次測(cè)定值作為油品吹氣前密度d0(g/cm³)。

（4）、恒溫一定時(shí)間（恒溫30min）后，吹氣開(kāi)始，空氣壓縮機(jī)7工作，并在試驗(yàn)溫度下將壓力控制在19.6kpa；與此同時(shí)，集成控制系統(tǒng)8控制通氣電磁閥25將排氣管26關(guān)閉，進(jìn)氣管27打開(kāi)，氣體經(jīng)過(guò)空氣加熱器6加熱后，通過(guò)進(jìn)氣管27和吹氣管18進(jìn)入儲(chǔ)油管對(duì)油品進(jìn)行吹氣；集成控制系統(tǒng)8記錄下吹氣開(kāi)始時(shí)間，吹氣一定時(shí)間（420s）后，集成控制系統(tǒng)8控制空氣壓縮機(jī)7停止工作，通氣電磁閥25將排氣管13打開(kāi)，進(jìn)氣管27關(guān)閉，空氣壓縮機(jī)7的尾氣從排氣管13中排出，避免空氣壓縮機(jī)7的尾氣進(jìn)入。

（5）、空氣壓縮機(jī)7停止工作的同時(shí)集成控制系統(tǒng)8記錄吹氣截止時(shí)間，并重新開(kāi)始計(jì)時(shí)；計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí)力敏傳感器12開(kāi)始測(cè)定重力球20的重量，得到該油品吹氣后密度dt，并在控制面板9中實(shí)時(shí)顯示油品吹氣后密度dt，當(dāng)dt=d0-0.0017時(shí)，即油品吹氣后密度比吹氣前密度小0.0017g/cm³時(shí)，集成控制系統(tǒng)8自動(dòng)判斷試驗(yàn)終點(diǎn)，計(jì)時(shí)停止，并在控制面板9中顯示重新開(kāi)始計(jì)時(shí)到計(jì)時(shí)停止的此過(guò)程耗時(shí)，此過(guò)程耗時(shí)即為該油品的空氣釋放值。

（6）、當(dāng)停氣一定時(shí)間（30min）后，油品實(shí)時(shí)密度值仍未達(dá)到dt時(shí)，集成控制系統(tǒng)8自動(dòng)停止試驗(yàn)，并在控制面板9實(shí)時(shí)顯示大于停氣時(shí)間（30min）。

（7）、試驗(yàn)結(jié)束后，集成控制系統(tǒng)8控制排油電磁閥24開(kāi)啟，試驗(yàn)完成后的油品通過(guò)排油口11排出。至此，完成整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程。

本說(shuō)明書(shū)中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例說(shuō)明；而且，本發(fā)明各部分所取的名稱(chēng)也可以不同，凡依本發(fā)明專(zhuān)利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡(jiǎn)單變化，均包括于本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍內(nèi)。