СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА
METHOD OF MEASURING MOISTURE CONTENT OF TRANSFORMER OIL

Изобретение относится к технике измерения физических свойств материалов, например влажности, и может быть использовано во влагометрии неводных жидкостей, например бензинов, дизельных топлив, двигательных и трансформаторных масел и других растворов в различных отраслях промышленности.
Известны способы для измерения влагосодержания жидкости, основанные на измерении ее электрофизических параметров с помощью радиочастотных датчиков, содержащих контролируемую жидкость (патенты США 4862060, МПК G01N 22/00, 4996490 МПК G01R 27/04, G01N 22/00, 5157339, МПК G01 22/00, 3933030 МПК G01N 9/00) и техническое решение (патент США 4864850, МПК G01N 5/02). Недостатком этих способов измерения является зависимость точности результатов измерения влагосодержания от различных влияющих факторов: изменения сортности жидкости, ее солесодержания и др., а также недостаточная чувствительность измерения влагосодержания жидких материалов в диапазоне низкого влагосодержания.
Известно техническое решение (патент РФ 2008116251/09, 28.04.2008), которое содержит описание способа измерения, по технической сущности наиболее близкое к предлагаемому способу, и принятое в качестве прототипа. Способ-прототип заключается в возбуждении электромагнитной волны в волноводе, с оконечным чувствительным элементом, содержащим контролируемую жидкость, принимают отраженные волны и измеряют температуру нефти, возбуждаемые электромагнитные волны модулируют по частоте в фиксированном диапазоне частот, предварительно определяют совокупность значений экстремума относительной мощности отраженных волн и соответствующей ему частоты при заданных дискретных значениях влагосодержания.
Недостатком этого способа-прототипа является невысокая чувствительность и точность измерения влажности жидких материалов в диапазоне низкого влагосодержания.
Цель изобретения - повышение чувствительности измерения влажности жидких материалов с низким влагосодержанием.
Поставленная цель достигается тем, что в контролируемую жидкость дополнительно помещают охлаждающий элемент и измеряют локальную температуру жидкости вблизи этого элемента, определяют температуру, при которой происходит резкое возрастание мощности отраженного излучения, которое происходит при температуре «точки росы», а затем определяют влагосодержание по формуле.
Значение частоты излучения выбирают в пределах диапазона 550-700 нм, измерение мощности отраженного излучения проводят под углом 90° к падающему излучению.
Существенными отличительными признаками предлагаемого технического решения, по мнению авторов, являются, во-первых, измерение влагосодержания трансформаторного масла определяют по температуре «точки росы», во-вторых, измерение влагосодержания проводят при понижении температуры исследуемой жидкости, в-третьих, значение частот излучения выбирают в пределах диапазона 550-700 нм, в-четвертых, измерение мощности отраженного излучения проводят под углом 90° к падающему излучению.
Совокупность отличительных признаков предлагаемого способа обуславливает его новое свойство: возможность высокоточного определения влагосодержания трансформаторного масла с низким влагосодержанием.
Данное свойство обеспечивает полезный эффект, сформулированный в цели предложения. Авторам неизвестны технические решения, содержащие такую же совокупность отличительных признаков и проявляющие при этом то же свойство, что и предлагаемый способ, т.е. он, по мнению авторов, соответствует критерию «существенные отличия».
Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом. На фиг.1 изображена функциональная схема устройства, реализуемая на основе предлагаемого способа.
Здесь введены обозначения: 1 - объем с исследуемым трансформаторным маслом; 2 - микрохолодильник; 3 - датчик температуры; 4 - источник излучения; 5 - блок измерения мощности отраженного излучения.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.
Влагосодержание определяют по формуле
,
А
где С - содержание в масле ароматических углеводородов, %; t - текущая температура «точки росы» для влагосодержания масла C(t).
Точку росы определяют следующим образом. В объем исследуемого масла (1) помещают охлаждающий элемент (2), который плавно понижает локальную температуру масла, температура которого определяется датчиком температуры (3). Одновременно в этом объеме масла возбуждают излучение в пределах диапазона 550-700 нм источником излучения (4) и под углом 90° к данному излучению измеряют мощность отраженного излучения блоками (5). При достижении маслом температуры «точки росы» образовавшиеся капли воды приводят к резкому увеличению отраженного излучения. В момент этого возрастания интенсивности отраженного излучения датчик температуры определяет температуру «точки росы».