專利名稱：一種切應(yīng)力式分析器以及它的在線凝點(diǎn)分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在線分析儀器，特別是一種切應(yīng)力式分析器以及它的在線凝點(diǎn)分析儀。
背景技術(shù)：
在線凝點(diǎn)分析儀用分析器是主要用于分析柴油凝點(diǎn)的分析器。蘭煉自動化研究院于七十年代末研制出了ZNGY型在線凝點(diǎn)分析儀，采用較精密的杠桿力平衡原理，通過測定油品的粘阻力而達(dá)到測定油品的凝點(diǎn)值(見圖1)的目的。儀表分析器的設(shè)計針對潤滑油、柴油等多種被測油品，但在分析柴油時暴露出可靠性差等問題。98年蘭煉自動化研究院又新研制了“U”型管式柴油凝點(diǎn)分析儀分析器(見圖2)，對柴油凝點(diǎn)檢測效果比較好，但工業(yè)使用中發(fā)現(xiàn)，由于“U”型管式柴油凝點(diǎn)分析儀分析器不是密閉的，內(nèi)部油品需要與大氣相通，這就存在油氣揮發(fā)，油品泄漏，尤其是當(dāng)油品凝點(diǎn)值較高儀表排油不暢時，分析器泄漏較厲害，甚至不能正常分析。所以該技術(shù)在使用中也有其難以克服的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、全密閉、維護(hù)量小、運(yùn)行可靠的在線柴油凝點(diǎn)分析儀表用分析器以及它的在線凝點(diǎn)分析儀。
本實(shí)用新型公開了一種在線凝點(diǎn)分析儀用的切應(yīng)力式分析器，主要由致冷元件3、冷芯4組成，其中冷芯是一個具有油品流動管路的芯體，使油品能從一端進(jìn)入從另一端流出，進(jìn)口與出口均可設(shè)置1個以上，將不用的端口可以封堵，油路成回廊式曲折狀；冷芯外部包覆有致冷組件，如可以是半導(dǎo)體致冷組件。
本實(shí)用新型的在線凝點(diǎn)分析儀用切應(yīng)力式分析器在油路進(jìn)出口端還設(shè)有隔熱塊2；還可將隔熱塊2、致冷組件3、冷芯4構(gòu)成的整體置于冷卻水箱1中形成切應(yīng)力式分析器；冷芯中還可設(shè)有測溫孔，一般采用鉑電阻測溫。
本實(shí)用新型還提供一種含有該切應(yīng)力式分析器的在線凝點(diǎn)分析儀，主要由切應(yīng)力式分析器、控制組件組成，其特征在于(1)油路為油樣經(jīng)脫水器進(jìn)入進(jìn)油泵后進(jìn)入切應(yīng)力式分析器，最后油樣排出，在進(jìn)油泵的進(jìn)油端和出油端之間設(shè)有快速沖洗電磁閥，在冷芯的進(jìn)油端和出油端設(shè)有電差壓(7)傳感器；(2)儀表控制包括有CPU板、數(shù)采板、調(diào)理板、接線端子、鉑電阻變送器，輸出電流轉(zhuǎn)換器、電源濾波器、顯示屏；各功能板插接在一個帶板卡插槽和開關(guān)電源的工控機(jī)機(jī)箱上。
采用本實(shí)用新型的一種圖3、圖4所示切應(yīng)力式分析器、在線凝點(diǎn)分析儀，其分析原理分析器冷芯結(jié)構(gòu)為特殊結(jié)構(gòu)的油品流動管路(見附圖一)，柴油通過進(jìn)樣系統(tǒng)(9)以恒定的流量進(jìn)入分析器(10)，半導(dǎo)體致冷元件(3)不致冷時，油品未凝固，電差壓(7)測得的油品的流動阻力很小，這時所測得的差壓值作為凝點(diǎn)測試的基準(zhǔn)值。在半導(dǎo)體致冷元件(3)開始致冷時，油品逐漸變冷，但仍能自由流動，只有達(dá)到凝點(diǎn)時，油品很快凝固，由于特殊的回廊式冷芯結(jié)構(gòu)(見附圖一)，當(dāng)凝固的油品在恒定進(jìn)油的推動下繼續(xù)流動時，就會由于切應(yīng)力破壞凝固的晶體結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生流動阻力急劇增大，當(dāng)電差壓(7)大于基準(zhǔn)值以上一個設(shè)定的域值時，此時認(rèn)為油品已凝固，鉑電阻(5)所測到的溫度經(jīng)校正后即為該油品的凝點(diǎn)值。
本實(shí)用新型的在線凝點(diǎn)分析儀用切應(yīng)力式分析器針對柴油凝固的特點(diǎn)，設(shè)計了特殊的分析器的冷芯結(jié)構(gòu)(見附圖3)；為便于拆裝維護(hù)，分析器采用積木式設(shè)計結(jié)構(gòu)，分析器組件與外面相接管線少，分析器拆裝方便。
本實(shí)用新型在在線油品質(zhì)量分析儀表上得到成功應(yīng)用，裝有該分析器的在線柴油凝點(diǎn)分析儀試用于煉油裝置，實(shí)踐證明分析儀運(yùn)行可靠、測量精度高、基本不需拆卸維修，完全克服了油樣泄漏的情況，任何情況下都不會發(fā)生油樣的泄漏。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的杠桿式凝點(diǎn)分析器，圖中11-電磁鐵，12-杠桿，13-致冷元件，14-被測油樣，15-檢測環(huán)；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的“U”型管式凝點(diǎn)分析器，圖中16-光電檢測，17-油樣進(jìn)入口，18-致冷組件，19-油樣排出口；圖3本實(shí)用新型的在線凝點(diǎn)分析儀用切應(yīng)力式分析器中冷芯結(jié)構(gòu)圖；圖4本實(shí)用新型的在線凝點(diǎn)分析儀用切應(yīng)力式分析器的結(jié)構(gòu)圖，圖中1-冷卻水箱，2-隔熱塊，3-半導(dǎo)體致冷組件，4-冷芯；圖5使用本實(shí)用新型的切應(yīng)力式分析器的在線凝點(diǎn)分析儀的分析原理圖，圖中5-鉑電阻，6-制冷組件，7-微差壓傳感器，8-快速沖洗電磁閥，9-高精度進(jìn)樣系統(tǒng)，10-分析器；圖6為儀表控制示意圖。
具體實(shí)施方式
采用圖3～6所示的本實(shí)用新型的在線凝點(diǎn)分析儀，在工控機(jī)中安裝有儀表運(yùn)行的必備文件。打開儀表總電源后，工控機(jī)自動運(yùn)行程序，進(jìn)入儀表主控界面，在主控界面可觀察分析器溫度變化曲線，儀表運(yùn)行狀態(tài)，故障狀態(tài)等，并可以菜單方式查看參數(shù)設(shè)置界面和歷史數(shù)據(jù)界面。儀表啟動后，由減速電機(jī)和微型齒輪泵組成的進(jìn)量系統(tǒng)將油樣打入冷芯，進(jìn)油時間在“參數(shù)設(shè)定”中設(shè)定，進(jìn)油時間的倒計時可從顯示界面中看到。在進(jìn)油沖洗程序段的中間，有快速沖洗和加熱沖洗程序段，快速沖洗和加熱沖洗的時間可在“參數(shù)設(shè)定”界面中設(shè)置。當(dāng)進(jìn)油沖洗程序結(jié)束后，程序進(jìn)入“降溫檢測”程序段，根據(jù)“降溫速率”參數(shù)的設(shè)定值，控制致冷電源的致冷電壓。按照既定的降溫斜率對油樣進(jìn)行程序降溫，并同時檢測差壓信號值，當(dāng)檢測得的差壓信號變化值大于設(shè)定的檢測域值時，此時檢測到的溫度值即為該周期的凝點(diǎn)基值，檢測到的凝點(diǎn)基值信號經(jīng)軟件修正后，經(jīng)過電流隔離器輸出4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號，送到記錄儀或DCS等設(shè)備，同時在屏幕上顯示經(jīng)修正后的該油品凝點(diǎn)值。
凝點(diǎn)值在前一個周期凝點(diǎn)檢測后保持至下一個周期。凝點(diǎn)值檢測出來后，控制系統(tǒng)控制制冷組件繼續(xù)對油樣進(jìn)行制冷，為傾點(diǎn)的測定作準(zhǔn)備。繼續(xù)制冷的深度即深冷溫度可在參數(shù)設(shè)定窗口進(jìn)行設(shè)定，設(shè)定值應(yīng)為負(fù)值。
深冷溫度達(dá)到后，控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)入自然升溫程序段，停止制冷，進(jìn)行自然升溫，并對差壓信號進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，當(dāng)差壓信號的減小量大于設(shè)定的檢測域值時，油品已經(jīng)達(dá)到熔點(diǎn)，該數(shù)據(jù)經(jīng)修正后即為儀器測得的傾點(diǎn)值。在顯示屏上進(jìn)行顯示，并保持到下一傾點(diǎn)值測出為止。檢測到傾點(diǎn)后，程序控制冷芯加熱器開始加熱，儀表進(jìn)入加熱沖洗狀態(tài)。加熱沖洗使冷芯內(nèi)油樣排干凈，以防止上次油品殘留。沖洗時間可在“參數(shù)設(shè)定”窗口中設(shè)定。沖洗完畢，儀表進(jìn)入下一周期的運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種切應(yīng)力式分析器，主要由致冷元件(3)、冷芯(4)組成，其特征在于其中冷芯是一個具有油品流動管路的芯體，使油品能從一端進(jìn)入從另一端出，進(jìn)口與出口均可設(shè)置1個以上，將不用的端口可以封堵，油路成回廊式曲折狀；冷芯外部包覆有致冷組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所示的切應(yīng)力式分析器，其特征在于致冷組件是半導(dǎo)體致冷組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所示的切應(yīng)力式分析器，其特征在于油路進(jìn)出口端還設(shè)有隔熱塊(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所示的切應(yīng)力式分析器，其特征在于將隔熱塊(2)、致冷組件(3)、冷芯(4)構(gòu)成的整體置于冷卻水箱(1)中形成切應(yīng)力式分析器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所示的切應(yīng)力式分析器，其特征在于冷芯中還設(shè)有測溫孔。
6.一種含有權(quán)利要求1所示的切應(yīng)力式分析器的在線凝點(diǎn)分析儀，主要由切應(yīng)力式分析器、控制組件組成，其特征在于(1)油路為油樣經(jīng)脫水器進(jìn)入進(jìn)油泵后進(jìn)入切應(yīng)力式分析器，最后油樣排出，在進(jìn)油泵的進(jìn)油端和出油端之間設(shè)有快速沖洗電磁閥，在冷芯的進(jìn)油端和出油端設(shè)有電差壓(7)傳感器；(2)儀表控制包括有CPU板、數(shù)采板、調(diào)理板、接線端子、鉑電阻變送器，輸出電流轉(zhuǎn)換器、電源濾波器、顯示屏；各功能板插接在一個帶ISA插槽和開關(guān)電源的工控機(jī)機(jī)箱上。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種切應(yīng)力式分析器以及它的在線凝點(diǎn)分析儀，切應(yīng)力式分析器，主要由致冷元件3、冷芯4組成，其中冷芯是一個具有油品流動管路的芯體，使油品能從一端進(jìn)入從另一端流出，進(jìn)口與出口均可設(shè)置1個以上，將不用的端口可以封堵，油路成回廊式曲折狀；冷芯外部包覆有致冷組件。裝有該分析器的在線柴油凝點(diǎn)分析儀選用電差壓傳感器進(jìn)行檢測，工控機(jī)自動運(yùn)行程序，進(jìn)入儀表主控界面，在主控界面可觀察分析器溫度變化曲線，儀表運(yùn)行狀態(tài)，故障狀態(tài)等，該分析儀運(yùn)行可靠、測量精度高、基本不需拆卸維修，完全克服了油樣泄漏的情況，任何情況下都不會發(fā)生油樣的泄漏。
文檔編號G01N3/00GK2809636SQ20052000068
公開日2006年8月23日 申請日期2005年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月5日
發(fā)明者李海濤, 李健玲, 陳以俊, 趙小平, 孫維棟, 王小紅, 王鳳玲, 董建軍 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油蘭州煉油化工總廠