本申請屬于涉及工業(yè)礦物油質(zhì)量監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種油中雜質(zhì)傳感器、檢測方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、礦物絕緣油在油浸式輸配電裝備中起到絕緣和冷卻的重要作用，而礦物燃油則是航空航天器的主要燃料。然而，礦物油在生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用過程中，不可避免地會接觸到各種外界因素，從而引入多種雜質(zhì)，這些雜質(zhì)對設(shè)備的正常運(yùn)行和燃油的性能具有顯著影響。因此，檢測礦物油中雜質(zhì)的類型及含量，對于保障電力設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行、延長燃油發(fā)動機(jī)的服役壽命等至關(guān)重要。

2、傳統(tǒng)礦物油中雜質(zhì)檢測方法依賴實驗室色譜分析，存在以下缺陷：1）采樣誤差：油樣采集、運(yùn)輸過程中易受外界氣體污染，導(dǎo)致水分、酸值等數(shù)據(jù)失真；2）時效性差：周期性檢測無法及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備早期故障；3）設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜：dga（溶解氣體分析）等系統(tǒng)需恒溫室環(huán)境，野外適用性低。針對上述問題，本發(fā)明提出一種基于油-固接觸起電的礦物油中雜質(zhì)原位檢測技術(shù)，通過優(yōu)化傳感器結(jié)構(gòu)與摩擦敏感層，實現(xiàn)了礦物油液體成分的原位快速監(jiān)測分析。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N油中雜質(zhì)傳感器、檢測方法及裝置，旨在實現(xiàn)對油中雜質(zhì)的檢測。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N油中雜質(zhì)傳感器，包括：

3、感知電極及參考電極，所述感知電極和所述參考電極被配置為至少供油從其表面流過；

4、其中，感知電極用于與油發(fā)生油-固接觸起電以產(chǎn)生感知電壓信號，所述參考電極用于與油接觸從而產(chǎn)生參考電壓信號；所述感知電極采用疏油性的材料形成，所述參考電極采用親油性的材料形成。

5、可選地，所述感知電極包括：層疊的電極層、基底層、疏油涂層。

6、可選地，所述參考電極包括：層疊的電極層和基底層。

7、可選地，所述疏油涂層的礦物靜態(tài)接觸角大于120℃。

8、可選地，所述疏油涂層通過疏油涂料噴涂得到，所述疏油涂料包括ptfe納米顆粒水溶液。

9、可選地，所述基底層包括聚二甲基硅氧烷層。

10、可選地，疏油涂層的厚度為200μm~400μm。

11、可選地，油中雜質(zhì)傳感器還包括：

12、第一蓋板、油路腔體、第二蓋板、航插；

13、其中，第一蓋板、油路腔體和第二蓋板圍成密閉腔體；所述油路腔體側(cè)面設(shè)置有入油口和出油口；

14、所述感知電極設(shè)置于第一蓋板內(nèi)表面，所述參考電極設(shè)置于第二蓋板的內(nèi)表面；

15、所述航插用于導(dǎo)出感知電極和參考電極采集的信號。

16、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N油中雜質(zhì)的檢測方法，所述方法應(yīng)用于如上任一項所述的油中雜質(zhì)傳感器，包括：

17、獲取感知電極輸出的感知電壓信號；

18、獲取參考電極輸出的參考電壓信號；

19、根據(jù)感知電壓信號和參考電壓信號，確定礦物油中的雜質(zhì)成分。

20、第三方面，本申請?zhí)峁┝艘环N油中雜質(zhì)檢測裝置，包括如上任一項所述的油中雜質(zhì)傳感器。

21、本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案具備的有益效果包括：

22、本申請?zhí)峁┝艘环N油中雜質(zhì)傳感器，該油中雜質(zhì)傳感器包括感知電極及參考電極。意料不到的技術(shù)效果是：感知電極與油發(fā)生油-固摩擦起電，產(chǎn)生周期性的感知電壓信號；參考電極則在與油接觸后產(chǎn)生一個參考電壓信號。參考電極和感知電極產(chǎn)生電壓信號的原理相同，區(qū)別在于感知電極采用疏油性材料形成，參考電極則采用親油性材料形成，親油性材料會導(dǎo)致流動的油一部分會吸附在參考電極上，導(dǎo)致參考電極與油的接觸面積較小，使得參考電極與流動的油接觸產(chǎn)生的參考電壓信號較為微弱。而感知電極采用疏油性材料形成，會使得感知電極與流動的油的接觸面積較大，其產(chǎn)生的感知電壓信號的強(qiáng)度就會更高。當(dāng)油流中含有雜質(zhì)時，由于雜質(zhì)分子與油分子在油流中與感知電極接觸起電過程中存在競爭關(guān)系，因此含有不同雜質(zhì)的礦物油將會產(chǎn)生不同的電壓信號。通過比對感知電極和參考電極輸出的電壓信號，可以確定油中雜質(zhì)。

23、另外，本申請采用參考電極與油接觸產(chǎn)生參考電壓信號，相比于通過地電極產(chǎn)生參考電壓信號，其精度會更高，對環(huán)境的適應(yīng)性會更強(qiáng)（通過地電極產(chǎn)生參考電壓信號，地電極會受到環(huán)境因素（如磁場等）的干擾，導(dǎo)致地電極產(chǎn)生的參考電壓信號會發(fā)生波動。而本申請設(shè)置參考電極，由于參考電極產(chǎn)生的電壓信號是利用與油接觸起電產(chǎn)生的。并且，參考電極為親油性材料，因此其產(chǎn)生的參考電壓信號強(qiáng)度較弱，且不會因為環(huán)境因素發(fā)生改變，可以較好的作為感知電壓信號的參考）。

1.一種油中雜質(zhì)傳感器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油中雜質(zhì)傳感器，其特征在于，所述感知電極包括：層疊的電極層、基底層、疏油涂層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油中雜質(zhì)傳感器，其特征在于，所述參考電極包括：層疊的電極層和基底層。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的油中雜質(zhì)傳感器，其特征在于，所述疏油涂層的礦物靜態(tài)接觸角大于120℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的油中雜質(zhì)傳感器，其特征在于，所述疏油涂層通過疏油涂料噴涂得到，所述疏油涂料包括ptfe納米顆粒水溶液。

6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的油中雜質(zhì)傳感器，其特征在于，所述基底層包括聚二甲基硅氧烷層。

7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的油中雜質(zhì)傳感器，其特征在于，疏油涂層的厚度為200μm~400μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的油中雜質(zhì)傳感器，其特征在于，油中雜質(zhì)傳感器還包括：

9.一種油中雜質(zhì)的檢測方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于如權(quán)利要求1至8任一項所述的油中雜質(zhì)傳感器，包括：

10.一種油中雜質(zhì)檢測裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至8中任一項所述的油中雜質(zhì)傳感器。