一种在线电导率检测方法
【专利摘要】本发明公开一种在线电导率检测方法，为双参量检测方式，两个参量为相位差和电容。将漆包铜线密集地缠绕在铁丝上，然后将三段这样的铁丝再分别紧密地缠绕在同一塑料管外壁上做成三个相邻的同轴线圈，分别为一个激励线圈和两个感应线圈，在塑料管内是流动的被测液体。相位差检测法是根据两个感应电流的相位差和被测液体电导率之间的函数关系计算电导率大小；电容检测由激励线圈分别和其两侧的感应线圈形成的两个电容式传感器实现，当被测液体流入塑料管时，两个电容式传感器的介电常数的改变引起电容传感器电容输出值的变化，而被测液体介电常数正是受到其电导率变化的影响，故根据电容值及其和电导率之间的传递函数计算被测液体电导率。
【专利说明】一种在线电导率检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种采用电磁场技术的在线电导率检测方法，用于对管道中液体电导率的在线测量。
【背景技术】
[0002]电导率传感器在工业领域应用普遍。目前，大部分电导率都是通过检测电解液的导电能力而形成的技术，具体实施是测量电导池中两电极之间的电导量，这种方法的一个重要缺陷是存在电极电化学反应，从而影响电极的使用精度和寿命；另外，传统的电导率检测大都采用单参量如电导或电感测量，测量系统的信息冗余性低，其可靠性和鲁棒性受到一定的限制。因此，当需要连续长时间在线检测管道中溶液的电导率时，现有技术存在性价比低、维护费用高等缺陷。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种性价比高、维护费用低的在线电导率检测方法。
[0004]本发明为一种双参量的检测方式，参量分别为相位差和电容。被检测装置为:将漆包铜线密集地缠绕在铁丝上，然后将三段这样的铁丝再分别紧密地缠绕在同一塑料管外壁上做成三个相邻的同轴线圈，从而形成非接触测量结构，塑料管内是流动的被测液体。当被测液体电导率变化时，就会引起激励线圈中激励信号和感应线圈中感应信号间相位差的改变，通过该相位差和被测液体电导率之间的函数关系计算电导率大小；电容检测由作为极板之一的激励线圈分别和其两侧的感应线圈形成的两个电容式传感器实现，当被测液体流入塑料管时，激励线圈分别和感应线圈组成的两个电容式传感器的介电常数会发生改变，介电常数的改变会引起电容传感器电容输出值的变化，而被测液体介电常数的数值大小正是受到其电导率变化的影响，通过该电容传感器电容输出值和被测液体电导率之间的函数关系计算电导率大小。
[0005]本发明的有益效果为结构简单、制造成本低、信息冗余性高，可靠性和鲁棒性好。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1本发明被检测装置的侧视剖面示意图；
[0007]图中:1.第一感应线圈；2.激励线圈；3.第二感应线圈；4.被测液体；5.漆包铜线；6.铁丝；7.塑料管。
【具体实施方式】
[0008]图1所示为本发明检测装置的侧视剖面示意图，漆包铜线5密集地缠绕在铁丝6上，然后将三段缠绕了漆包铜线5的铁丝6再分别紧密地缠绕在同一塑料管7外壁上做成三个相邻的同轴线圈即第一感应线圈1、第二感应线圈3和激励线圈2，从而形成非接触测量结构，在塑料管7内是流动的被测液体4。
[0009]当在激励线圈2上加入激励电流i2=Im2cosOt+V2)后，便会在第一感应线圈1、第二感应线圈3上分别产生感应电流I1=ImlCosOt+V1)和i3=Im3cosOt+V3),其中感应信号ip i3和激励信号i2的相位差的F12=V1-V2, V32= V3-V2的大小会随着被测液体4电导率O的不同而变化，它们之间呈现一定的函数关系，函数表达式可用如下的多项式来拟合。
[0010]
【权利要求】
1.一种在线电导率检测方法，其特征是采用如下步骤: 1)将漆包铜线(5)密集缠绕在铁丝(6 )上，然后将三段缠绕了漆包铜线(5 )的铁丝(6 )再分别紧密地缠绕在同一塑料管(7)的外壁上做成三个相邻的同轴线圈即感应线圈(1、3)和激励线圈(2)，在塑料管(7)内为流动的被测液体(4)； 2)在激励线圈(2)上加入激励电流I2=Ini2Cos(wt+￥2),感应线圈(1、3)上即分别产生感应电流I1=ImlCOS (wt+V1)和i3=Im3cos(wt+V3)，其中感应信号“，i3和激励信号i2的相位差V12=V1-V2, V32= V3-V2的大小会随着被测液体(4)的电导率0的不同而变化，它们之间呈现一定的函数关系，函数表达式用多项式 ^ = f (Wn^Wn) = ao + aiWu + ?2^32 ++^ 来拟合，其中，a O，a I，a 2，a 3，a 4，a 5 为系数； 3)利用已知电导率Oj(j=0，l，2^"，n)的被测液体及其对应测量的相位差V12j, ￥32J(j=0,l,2,-,n)的实验数据库多维回归分析，由最小二乘法计算得到a 0, a I, a 2, a 3, a 4, a 5 ； 4 ) 根据步骤 2 ) 中的函数表达式^ = f(Vv^￥n) = ?o + a\Vn + a2Wn + aiWn￥n + + as￥n 以及相位差 V12、V32 和步骤 3)中计算得到的ct & a D a 2，a 3，a 4，a 5，计算电导率o。
2.一种在线电导率检测方法，其特征是采用如下步骤: 1)将漆包铜线(5)密集缠绕在铁丝(6 )上，然后将三段缠绕了漆包铜线(5 )的铁丝(6 )再分别紧密地缠绕在同一塑料管(7)的外壁上做成三个相邻的同轴线圈即感应线圈(1、3)和激励线圈(2)，在塑料管(7)内为流动的被测液体(4)； 2)激励线圈(2)分别和感应线圈(1、3)组成两个电容式传感器，当被测液体(4)流入塑料管(7)时，激励线圈(2)和感应线圈(1、3)组成的两个电容式传感器的介电常数e会发生改变，介电常数e的变化又引起电容传感器电容值C12，C32的变化，C12，C32的变化规律与被测液体电导率O存在着函数关系，函数表达式用多项式
【文档编号】G01N27/06GK103698612SQ201310745381
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】陆贵荣, 陆军荣, 王洪元 申请人:常州大学