一種油酸值的自動檢測的系統(tǒng)與方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種油酸值的自動檢測的系統(tǒng)與方法。
【背景技術】
[0002] 變壓器等充油電氣設備是電力系統(tǒng)變電站中的重要核心設備，其可靠安全運行程 度至關重要，一旦發(fā)生故障，直接影響電網的安全穩(wěn)定運行。電力系統(tǒng)所采用的變壓器油， 是指適用于變壓器、電抗器、互感器、套管、油開關等充油電氣設備，起絕緣、冷卻和滅弧作 用的一類絕緣油品，做好變壓器油品質量監(jiān)督是保證充油電氣設備安全運行的前提。
[0003] 變壓器油在運行過程中，由于受空氣、溫度、電場、摩擦等多種因素的影響，油品會 逐漸被氧化，從而產生酸性物質。變壓器油中含有酸性物質，對充油電氣設備的構件中所用 的鐵、銅、鋁等金屬材料有腐蝕作用，其生成物金屬鹽類是變壓器油氧化反應的催化劑，加 速油的氧化過程。油中游離的氫離子會提高油品的導電性，降低油的絕緣性能。油品酸值 升高后，不可避免產生油泥，附著在固體絕緣材料表面，影響設備散熱，同時也會造成設備 固體絕緣材料的老化。為了保證設備正常運行，延長設備及變壓器油其使用壽命，就必須對 變壓器油酸值進行嚴格的檢測和維護，阻止和控制運行油的氧化反應和酸性物質的產生。
[0004] 目前我國電力用油酸值測定中主要應用指示劑法和電位滴定法，多年來基于這兩 類方法的酸值測定儀器在電力用油監(jiān)測和維護上起到了相當大的作用，但也存在著明顯的 不足：指示劑法酸值測定儀器需要加熱回流，費時費事，而且溶液在滴定過程中二氧化碳很 容易侵入，影響測定結果，滴定終點的顏色突變也容易由于主觀判定而造成誤差。
[0005] 電位滴定法酸值測定儀器通過測定滴定試樣的電流量來記錄可測量的電位差，主 要通過觀察電位突變來確定滴定終點，可在有色、渾濁或膠態(tài)的溶液中進行滴定，但該儀器 在非水體系測定中卻很難出現電位突變，滴定終點很難確定；并且，電位滴定法酸值測定儀 器準備時間過長，操作復雜，電極易鈍化，更費時費事，而且在操作過程中需要使用有毒溶 劑，安全很難保證。
[0006]目前溫度滴定法的應用研究報道較少，主要應用在水相體系中測定諸如鉀離子濃 度、鋁離子濃度、廢水酸度、空氣中游離汞含量等。中國專利200910029709. 3,公開了一種潤 滑油酸值溫度滴定快速測定方法，但是該方法需要人為實驗室中操作，費時費力，誤差大， 重復率低，不利于推廣。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明的目的就是為了提供一種油酸值的自動檢測的系統(tǒng)與方法。
[0008] 為了實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：
[0009] -種油酸值的自動檢測的系統(tǒng)，包括：溫度傳感器、滴定池、第一定量栗、第二定量 栗、第三定量栗、磁力攪拌裝置和信號處理裝置；所述溫度傳感器設置在滴定池內部，并且 與所述信號處理裝置連接，所述第一定量栗、第二定量栗、第三定量栗分別與所述滴定池連 接；所述磁力攪拌裝置設置在所述滴定池底部。
[0010] 所述第一定量栗和第二定量栗為蠕動栗，所述第三定量栗為注射栗。
[0011] 所述滴定池為保溫滴定池。
[0012] -種油酸值的自動檢測方法，步驟如下：
[0013] (1)將待測油樣加入滴定池中，然后將萃取溶劑和溫度指示劑分別通過第一定量 栗和第二定量栗注入到滴定池中，通過位于滴定池底部的磁力攪拌器使滴定池中的待測油 樣、萃取溶劑和溫度指示劑充分混合，所述滴定池內的溫度傳感器不間斷測量滴定池內混 合液體的溫度；
[0014] (2)將滴定試劑通過第三定量栗注入滴定池，磁力攪拌器持續(xù)攪拌；
[0015] (3)通過與溫度傳感器連接的信號處理裝置實時顯示反應吸熱與放熱，通過反應 拐點確定滴定試劑的消耗量，再通過滴定試劑的消耗量，計算出待測油樣的酸值，所述信號 處理裝置包括CPU控制器和溫度測量電路，所述溫度測量電路包括依次連接的阻抗電橋、 兩級運算放大器和AD轉換器，所述AD轉換器與CPU控制器連接。
[0016] 上述方法在檢測變壓器油酸值中的應用。
[0017] 上述方法還包括步驟（4)計算出的酸值結果輸出到顯示器和打印機，所述顯示器 和打印機通過串行接口與所述CPU控制器連接。
[0018] 所述步驟（1)中待測油樣的加入量為7_13g，此時滴定曲線的曲率較大，能夠明顯 的判斷結果；萃取溶劑為丙酮，用量為20-30mL(優(yōu)選25mL);溫度指示劑為三氯甲烷，用量 為3-5mL(優(yōu)選4mL)。選用丙酮作為萃取溶劑萃取效果比別的溶劑要好；三氯甲烷作為溫度 指示劑的優(yōu)點：三氯甲烷的加入使體系的溫度呈現先降后升的情況，反應體系的焓變顯著， 反應拐點明顯。
[0019] 所述步驟（2)中滴定試劑為氫氧化鉀乙醇溶液，濃度為0· 05-0. 15mol/L(優(yōu)選 0.lmol/L)，滴定速度為0. 5-1. 5mL/min(優(yōu)選1.OmL/min)。該濃度與滴定速度使溫度突躍 點變得更加敏銳清晰可辨。
[0020] 丙酮和三氯甲烷由于比熱容不同，混合后先發(fā)生物理性的放熱反應，使體系溫度 升高，高于環(huán)境溫度，這樣體系將向環(huán)境散熱。因此，雖然氫氧化鉀滴定油品中酸值屬于中 和放熱反應，但是由于丙酮和三氯甲烷的混合使得體系溫度升高，所以當氫氧化鉀乙醇標 準溶液在一定時間之內開始滴定后，體系溫度反而要緩慢下降，此時體系發(fā)生酸堿中和反 應。當中和反應結束后，過量的堿將與丙酮和三氯甲烷的混合試劑發(fā)生親核取代反應，反應 迅速放出大量的熱。由于親核取代反應迅速，一旦反應體系溫度上升，即可很容易確定滴定 終點。
[0021] 所述步驟（1)中將萃取溶劑通過第一定量栗加入滴定池中后混合30-50S(優(yōu)選 40s)，再通過第二定量栗將溫度指示劑加入后混合20-40S(優(yōu)選30s)。解決了不同比熱容 試劑混合帶來的溫升效應問題；同時也解決了待測油樣和試劑還未來得及充分混合就開始 滴定，體系的溫度發(fā)生波動，甚至無下降趨勢，導致突躍點不易辨認的問題。
[0022] 所述油酸值的計算公式：
[0023] X = 56. 1XNXV/G
[0024] 式中：X--油樣的酸值，mgKOH/g
[0025] N--Κ0Η乙醇溶液的濃度，mol/L
[0026] V--滴定時消耗的Κ0Η乙醇溶液的體積，mL
[0027]G--油樣的質量，g。
[0028] 本發(fā)明的有益效果：
[0029] 本發(fā)明首次提出一種非水溶液中自動的溫度滴定檢測油酸的方法，測定油品酸值 非常迅速，3分鐘左右即可完成一個油樣的測定，大大地節(jié)省了人力，具有很高的經濟價值。
[0030] 本方法全自動化，測試結果自動打印并保存，方便回復查看。油品消耗少，使用高 精密度注射式定量栗進行滴定操作，溫度傳感器精度高、響應時間快。
[0031]該方法可以通過溫度傳感器設定試劑的混合時間，加入一定質量的待測油樣，就 可以測定出整個反應過程的溫度變化情況。利用測定儀CPU的軟件算法進行溫度曲線分 析，計算出待測油樣的酸值，避免了使用溫度計測量時頻繁的讀取溫度計數值的不準確。
[0032] 本發(fā)明選用溫度指示劑三氯甲烷、萃取溶劑丙酮、滴定試劑為氫氧化劑乙醇溶液 配合使用，通過溫度測定儀設定試劑的混合時間，加入一定質量的待測油樣，就可以測定出 整個反應過程的溫度變化情況。利用測定儀CPU的軟件算法進行溫度曲線分析，就可以計 算出待測油樣的酸值，結果準確，操作簡便。
【附圖說明】
[0033] 圖1為本發(fā)明方法用到的裝置結構示意圖；
[0034] 圖2為注射栗結構示意圖；
[0035] 圖3為標準酸的標準曲線圖；
[0036] 圖4為堿藍6B法和溫度滴定法測定變壓器油酸值的相關性曲線圖。
[0037]其中，1.試劑輸出裝置，2.保溫滴定池，3.溫度傳感器，4.信號處理裝置，5.顯示 器，6.打印機，7.磁力攪拌裝置，8.步進電機，9.絲桿，10.活塞，11.注射器。
【具體實施方式】
[0038] 下面結合附圖與具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
[0039]-種油酸值的自動檢測方法，步驟如下：
[0040] (1)將待測油樣加入保溫滴定池2中，然后將萃取溶劑和溫度指示劑分別通過第 一定量栗和第二定量栗注入到保溫滴定池2中，通過位于保溫滴定池2底