抗燃油水分含量在线监测方法和装置

技术领域

本申请涉及抗燃油监测技术领域，尤其涉及抗燃油水分含量在线监测方法和装置。

背景技术

水分含量是磷酸酯抗燃油重要的指标之一，是表征发电厂液压调速系统油液性能的一项重要参数。目前，水分含量的测量主要有离线式和在线式两种方法，两者各有利弊。离线式水分含量测量的精度较高，且可溯源，被用于质量检验，但因为样品需通过取样、邮寄等操作，所以时效性较差；在线式水分含量测量为原位测量的方式，实时测量，无需取样。

目前抗燃油水分在线监测仅能监测油液的水活度，水活度是溶液中水的蒸气分压与标准状态的水蒸气分压的比值。而抗燃油日常监督中，使用绝对水分含量作为监督指标，其测量方法为卡尔费休法。因此，在线监测的水活度结果仅可反映油中水分的相对趋势变化。

为实现水分含量的测量，需结合油液的饱和含水量，通过二次换算转换将水活度换算为水分含量。在水分含量转换时，通常使用新油的饱和含水量作为换算因数，但随着油液的持续运行，不可避免的发生劣化变质，性能与新油差异较大，导致其饱和含水量也发生较大的变化。因此单纯使用新油的饱和含水量作为运行油的水分含量换算条件无法实现运行油水分含量的准确监测，不能有效指导现场油质监督。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种抗燃油水分含量在线监测方法，解决了现有方法无法实现运行油水分含量的准确监测的技术问题，实现了抗燃油水分含量的在线监测。

本申请的第二个目的在于提出一种抗燃油水分含量在线监测装置。

为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种抗燃油水分含量在线监测方法，包括：获取抗燃油对应的新抗燃油的水分含量数据，其中，新抗燃油的水分含量数据通过在实验室对新抗燃油进行检测得到，新抗燃油的水分含量数据包括新抗燃油的溶解度曲线、新抗燃油的体积电阻率；检测抗燃油的体积电阻率，并基于第一检测结果和新抗燃油的体积电阻率计算抗燃油的劣化程度；根据计算出的抗燃油的劣化程度和新抗燃油的溶解度曲线计算抗燃油在实时温度下的饱和溶解度；检测抗燃油在实时温度下的水活度，并基于第二检测结果、抗燃油在实时温度下的饱和溶解度和新抗燃油的水分含量数据计算抗燃油在实时温度下的水分含量，实现抗燃油的水分监测。

本申请实施例的抗燃油水分含量在线监测方法，通过检测室温水分含量、室温对应的水活度，计算出室温下饱和溶解度，检测新抗燃油的体积电阻率、运行油的体积电阻率，计算出抗燃油的劣化程度，根据油品的劣化程度，修正饱和溶解度，根据监测到的实时温度下的水活度，结合修正过的饱和溶解度，实现抗燃油水分的准确监测。

可选地，在本申请的一个实施例中，新抗燃油的溶解度曲线的生成过程包括：

在实验室测定不同温度下新抗燃油的水分含量和水活度；

基于测定的不同温度下新抗燃油的水分含量和水活度计算得到不同温度下新抗燃油的饱和溶解度，并基于计算结果建立新抗燃油的溶解度曲线，其中，新抗燃油的饱和溶解度表示为：

As

其中，As

可选地，在本申请的一个实施例中，抗燃油的劣化程度表示为：

k1＝(ρ-6)/(ρ

其中，ρ表示运行油的体积电阻率，ρ

可选地，在本申请的一个实施例中，抗燃油在实时温度下的饱和溶解度表示为：

As’

其中，k1表示抗燃油的劣化程度，As

可选地，在本申请的一个实施例中，新抗燃油的水分含量数据包括室温下新抗燃油的水分含量和室温下新抗燃油的水活度，基于第二检测结果、抗燃油在实时温度下的饱和溶解度和新抗燃油的水分含量数据计算抗燃油在实时温度下的水分含量，实现抗燃油的水分监测，包括：

根据第二检测结果和抗燃油在实时温度下的饱和溶解度计算抗燃油在实时温度下的水分含量；

根据新抗燃油的水分含量数据计算水分误差；

使用计算出的水分误差对计算出的抗燃油在实时温度下的水分含量进行更新，得到最终测量结果，其中，水分误差表示为：

Δ＝aw

其中，aw

最终测量结果表示为：

W

其中，T表示实时温度，aw

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种抗燃油水分含量在线监测装置，包括数据获取模块、第一检测模块、计算模块、监测模块，其中，

数据获取模块，用于获取抗燃油对应的新抗燃油的水分含量数据，其中，新抗燃油的水分含量数据通过在实验室对新抗燃油进行检测得到，新抗燃油的水分含量数据包括新抗燃油的溶解度曲线、新抗燃油的体积电阻率；

第一检测模块，用于检测抗燃油的体积电阻率，并基于第一检测结果和新抗燃油的体积电阻率计算抗燃油的劣化程度；

计算模块，用于根据计算出的抗燃油的劣化程度和新抗燃油的溶解度曲线计算抗燃油在实时温度下的饱和溶解度；

监测模块，用于检测抗燃油在实时温度下的水活度，并基于第二检测结果、抗燃油在实时温度下的饱和溶解度和新抗燃油的水分含量数据计算抗燃油在实时温度下的水分含量，实现抗燃油的水分监测。

可选地，在本申请的一个实施例中，新抗燃油的溶解度曲线的生成过程包括：

在实验室测定不同温度下新抗燃油的水分含量和水活度；

基于测定的不同温度下新抗燃油的水分含量和水活度计算得到不同温度下新抗燃油的饱和溶解度，并基于计算结果建立新抗燃油的溶解度曲线，其中，新抗燃油的饱和溶解度表示为：

As

其中，As

可选地，在本申请的一个实施例中，抗燃油的劣化程度表示为：

k1＝(ρ-6)/(ρ

其中，ρ表示运行油的体积电阻率，ρ

可选地，在本申请的一个实施例中，抗燃油在实时温度下的饱和溶解度表示为：

As’

其中，k1表示抗燃油的劣化程度，As

可选地，在本申请的一个实施例中，新抗燃油的水分含量数据包括室温下新抗燃油的水分含量和室温下新抗燃油的水活度，监测模块，具体用于：

根据第二检测结果和抗燃油在实时温度下的饱和溶解度计算抗燃油在实时温度下的水分含量；

根据新抗燃油的水分含量数据计算水分误差；

使用计算出的水分误差对计算出的抗燃油在实时温度下的水分含量进行更新，得到最终测量结果，其中，水分误差表示为：

Δ＝aw

其中，aw

最终测量结果表示为：

W

其中，T表示实时温度，aw

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例一所提供的一种抗燃油水分含量在线监测方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种抗燃油水分含量在线监测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

抗燃油在使用过程中不断劣化变质，产生极性物质，导致其酸值、体积电阻率等均发生变化，有研究表明抗燃油劣化程度与酸值及体积电阻率有明显的相关性。为准确测量不同劣化程度运行中抗燃油饱的水分含量，本发明基于此提出一种基于体积电阻率的抗燃油水分含量在线监测方法。

下面参考附图描述本申请实施例的抗燃油水分含量在线监测方法和装置。

图1为本申请实施例一所提供的一种抗燃油水分含量在线监测方法的流程示意图。

如图1所示，该抗燃油水分含量在线监测方法包括以下步骤：

步骤101，获取抗燃油对应的新抗燃油的水分含量数据，其中，新抗燃油的水分含量数据通过在实验室对新抗燃油进行检测得到，新抗燃油的水分含量数据包括新抗燃油的溶解度曲线、新抗燃油的体积电阻率；

步骤102，检测抗燃油的体积电阻率，并基于第一检测结果和新抗燃油的体积电阻率计算抗燃油的劣化程度；

步骤103，根据计算出的抗燃油的劣化程度和新抗燃油的溶解度曲线计算抗燃油在实时温度下的饱和溶解度；

步骤104，检测抗燃油在实时温度下的水活度，并基于第二检测结果、抗燃油在实时温度下的饱和溶解度和所述新抗燃油的水分含量数据计算抗燃油在实时温度下的水分含量，实现抗燃油的水分监测。

本申请实施例的抗燃油水分含量在线监测方法，通过检测室温水分含量、室温对应的水活度，计算出室温下饱和溶解度，检测新抗燃油的体积电阻率、运行油的体积电阻率，计算出抗燃油的劣化程度，根据油品的劣化程度，修正饱和溶解度，根据监测到的实时温度下的水活度，结合修正过的饱和溶解度，实现抗燃油水分的准确监测。

可选地，在本申请的一个实施例中，新抗燃油的溶解度曲线的生成过程包括：

在实验室测定不同温度下新抗燃油的水分含量和水活度；

基于测定的不同温度下新抗燃油的水分含量和水活度计算得到不同温度下新抗燃油的饱和溶解度，并基于计算结果建立溶解度曲线，其中，新抗燃油的饱和溶解度表示为：

As

其中，As

可选地，在本申请的一个实施例中，抗燃油的劣化程度(电阻率，介电常数)表示为：

k1＝(ρ-6)/(ρ

其中，ρ(汽轮机油的介电常数ε)表示运行油的体积电阻率，ρ

可选地，在本申请的一个实施例中，抗燃油在实时温度下的饱和溶解度表示为：

As’

其中，k1表示抗燃油的劣化程度，As

可选地，在本申请的一个实施例中，检测抗燃油在实时温度下的水活度，并基于第二检测结果、抗燃油在实时温度下的饱和溶解度和新抗燃油的水分含量数据计算抗燃油在实时温度下的水分含量，实现抗燃油的水分监测，包括：

根据第二检测结果和抗燃油在实时温度下的饱和溶解度计算抗燃油在实时温度下的水分含量；

根据新抗燃油的水分含量数据计算水分误差，其中，水分误差使用的数据为实验室(卡尔费休法)检测出的室温水分含量wk，检测室温对应的水活度AwT0；

使用计算出的水分误差对计算出的抗燃油在实时温度下的水分含量进行更新，得到最终测量结果，其中，水分误差表示为：

Δ＝aw

其中，aw

最终测量结果表示为：

W

其中，T表示实时温度，aw

为了实现上述实施例，本申请还提出一种抗燃油水分含量在线监测装置。

图2为本申请实施例提供的一种抗燃油水分含量在线监测装置的结构示意图。

如图2所示，该抗燃油水分含量在线监测装置包括数据获取模块、第一检测模块、计算模块、监测模块，其中，

数据获取模块，用于获取抗燃油对应的新抗燃油的水分含量数据，其中，新抗燃油的水分含量数据通过在实验室对新抗燃油进行检测得到，新抗燃油的水分含量数据包括新抗燃油的溶解度曲线、新抗燃油的体积电阻率；

第一检测模块，用于检测抗燃油的体积电阻率，并基于第一检测结果和新抗燃油的体积电阻率计算抗燃油的劣化程度；

计算模块，用于根据计算出的抗燃油的劣化程度和新抗燃油的溶解度曲线计算抗燃油在实时温度下的饱和溶解度；

监测模块，用于检测抗燃油在实时温度下的水活度，并基于第二检测结果、抗燃油在实时温度下的饱和溶解度和新抗燃油的水分含量数据计算抗燃油在实时温度下的水分含量，实现抗燃油的水分监测。

可选地，在本申请的一个实施例中，新抗燃油的溶解度曲线的生成过程包括：

在实验室测定不同温度下新抗燃油的水分含量和水活度；

基于测定的不同温度下新抗燃油的水分含量和水活度计算得到不同温度下新抗燃油的饱和溶解度，并基于计算结果建立新抗燃油的溶解度曲线，其中，新抗燃油的饱和溶解度表示为：

As

其中，As

可选地，在本申请的一个实施例中，抗燃油的劣化程度表示为：

k1＝(ρ-6)/(ρ

其中，ρ表示运行油的体积电阻率，ρ

可选地，在本申请的一个实施例中，抗燃油在实时温度下的饱和溶解度表示为：

As’

其中，k1表示抗燃油的劣化程度，As

可选地，在本申请的一个实施例中，监测模块，具体用于：

根据第二检测结果和抗燃油在实时温度下的饱和溶解度计算抗燃油在实时温度下的水分含量；

根据新抗燃油的水分含量数据计算水分误差；

使用计算出的水分误差对计算出的抗燃油在实时温度下的水分含量进行更新，得到最终测量结果，其中，水分误差表示为：

Δ＝aw

其中，aw

最终测量结果表示为：

W

其中，T表示实时温度，aw

需要说明的是，前述对抗燃油水分含量在线监测方法实施例的解释说明也适用于该实施例的抗燃油水分含量在线监测装置，此处不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。