CN210136276U - 一种管道内液体的静电荷密度的动态测量*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种管道内液体的静电荷密度的动态测量***，包括：去电荷模块、测试管道、微电流计和流量计，测试管道设置在去电荷模块的后端，流量计设置在测试管道的后端，测试过程中液体流经去电荷模块后使得流入测试管道的液体中的静电荷为0，微电流计用于测量测试管道上产生的静电荷，流量计用于测试流入测试管道的液体流量。本实用新型的测量***结构简单、操作方便，能够准确测量测试管道输送液体过程液体静电荷的产生量，为管道输送液体静电危害防护措施选取提供可靠指导。
Description
技术领域
本实用新型涉及静电荷动态测量技术领域，具体涉及一种管道内液体的静电荷密度的动态测量***。
背景技术
管道输送是液体储运主要方式之一，管道输送汽油、柴油等易燃易爆液体过程会产生大量静电荷，静电荷积聚与静电放电引燃易燃易爆液体、蒸汽可能引发火灾***事故。因此，对管道输送液体静电荷进行准确测量，并根据测量结果选择适当的防护措施对于保障管道输送易燃易爆液体安全性至关重要。
目前对于液体静电荷的测量主要采用法拉第筒的方法，但法拉第筒只能测量筒内部盛装液体的静电荷量。这种测量方法存在局限性：一方面液体流入法拉第筒过程液体静电荷量受外界因素影响会发生变化；另一方面法拉第筒体积有限不适宜进行动态测量，特别是管道直径较大、液体流速较快时。
因此，行业内急需开发一种能准确测量管道内流动的液体的静电荷密度的方法或者***。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种管道内液体的静电荷密度的动态测量***。
本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：
一种管道内液体的静电荷密度的动态测量***，包括：去电荷模块、测试管道、微电流计和流量计，测试管道设置在去电荷模块的后端，流量计设置在测试管道的后端，测试过程中液体流经去电荷模块后使得流入测试管道的液体中的静电荷为0，微电流计用于测量测试管道上产生的静电荷，用于测试流入测试管道的液体流量。
优选地，所述去电荷模块包括导电输送管道和逸散罐；沿液体输送方向，逸散罐的两端均连接导电输送管道，逸散罐还连接至地。
优选地，所述测试管道为导电测试管道，导电测试管道的两端加装绝缘套筒，微电流计的一端通过导线与测试管道连接，另一端接地。
优选地，所述去电荷模块包括输送管道、绝缘连接管道和逸散罐；沿液体输送方向，逸散罐的两端分别和导电输送管道、绝缘连接管道连接，逸散罐还连接至地。
优选地，所述测试管道为绝缘测试管道，所述绝缘测试管道两端加装导电套管，微电流计一端通过导线与后端的导电套管连接，另一端接地。
优选地，所述流量计的前端还依次连接有输送管道和绝缘连接管道，输送管道和绝缘连接管道通过连接套筒连接。
本实用新型相对于现有技术具有如下的优点：
本方案是应用液体流经管道时管道壁上与液体中产生数量相等、极性相反的静电荷的原理，通过测量液体流经管道时管道壁上产生的静电荷实现对管道内输送液体中静电荷的动态测量。本方案的液体流入测试管道之前，先流入逸散罐，逸散罐将静电荷导入大地，以保证进入测试管道的液体不携带静电荷。这样通过测量测试管道中的净电荷，进而能准确计算出液体在流动过程中产生的静电荷密度。本方案的优点是结构简单、操作方便、测试结果准确，为管道输送液体静电危害防护措施选取提供可靠指导。
附图说明
图1是实施例1的管道内液体的静电荷密度的动态测量***的结构示意图。
图2是实施例1的管道内液体的静电荷密度的动态测量方法的流程示意图。
图3是实施例2的管道内液体的静电荷密度的动态测量方法的结构示意图。
其中，11-导电输送管道，12-逸散罐，13-导电测试管道，14-微电流计，16- 流量计，15-绝缘套筒，21-输送管道，22-绝缘连接管道，23-绝缘测试管道， 24-导电套管，25-连接套筒。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1
参见图1，一种管道内液体的静电荷密度的动态测量***，包括：去电荷模块、测试管道、微电流计14和流量计16，测试管道设置在去电荷模块的后端，流量计16设置在测试管道的后端，测试过程中液体流经去电荷模块后使得流入测试管道的液体中的静电荷为0，微电流计14用于测量测试管道上产生的静电荷，用于测试流入测试管道的液体流量。
在本实施例，所述去电荷模块包括导电输送管道11和逸散罐12；沿液体输送方向，逸散罐12的两端均连接导电输送管道11，逸散罐12还连接至地。所述测试管道为导电测试管道13，导电测试管道13的两端加装绝缘套筒15，微电流计14的一端通过导线与测试管道(导电测试管道13)连接，另一端接地。
需要说明的是，导电测试管道13的两端加装绝缘套筒15，这样能够保证液体在导电测试管道13内流动过程中，导电测试管道13上产生的静电荷全部移动到微电流计14，最终流入到大地。从而有效防止导电测试管道13 上产生的静电荷向前移动到导电体的逸散罐12或者向后移动到导电体的流量计16上。
具体地，导电输送管道11为不锈钢材质。所述导电输送管道11的内径与导电测试管道13的内径相同，绝缘套筒15的内径与导电测试管道13的外径相同。所述导电输送管道11与逸散罐12之间、导电套筒与导电输送管道 11之间、导电套筒与导电测试管道13之间均通过螺纹或法兰进行可靠连接，利用法兰进行连接时法兰盘需要进行有效电气连接。所述逸散罐12为金属材料制作，逸散罐12的体积需要根据导电测试管道13的直径和液体输送速度等确定。
本实施例的管道内液体的静电荷密度的动态测量***的工作原理为：液体在管道中流动过程，液体中和管壁上产生大小相等、极性相反的静电荷，管壁上的静电荷可以通过接地装置导出，液体中的静电荷在储运过程中随液体运动，因此可以通过测量管壁上静电荷来实现对液体中静电荷的测量。测试过程中液体沿输送方向先流经逸散罐12，通过逸散罐12上的接地将液体携带静电荷导入大地，使得流入测试管道的液体中静电荷为0。液体输送过程测试管上产生的静电荷通过微电流计14导入大地；在输送过程中，通过流量计16测量通过测试管道的流量。根据微电流计14与流量计16的读数计算测试管道内输送液体的静电荷密度。
参见图2，上述的管道内液体的静电荷密度的动态测量方法，包括：
S11，将液体按照液体输送方向输入到所述管道内液体的静电荷密度的动态测量***中；
S12，记录微电流计14与流量计16的读数；
S13，根据微电流计14与流量计16的读数计算测试管道内输送液体的静电荷密度，其中，计算公式为：
其中ρt为液体静电荷密度，单位C/m3；It为微电流计14的读数，单位A； Qt为流量计16的读数，单位m3/s。
其中，逸散罐12的容积为：
其中V为逸散罐12的容积，单位m3；Qt为流量计16的读数，单位m3/s；δ为液体电导率，单位pS/m；εl为液体介电常数，单位F/m。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，所述去电荷模块包括输送管道21、绝缘连接管道22和逸散罐12；沿液体输送方向，逸散罐12的两端分别和输送管道21、绝缘连接管道22连接，逸散罐12还连接至地。
在本实施例，所述测试管道为绝缘测试管道23，所述绝缘测试管道23 两端加装导电套管24，微电流计14一端通过导线与后端的导电套管24连接，另一端接地。测试过程中液体沿输送方向先流经逸散罐12，通过逸散罐12 上的接地将液体携带静电荷导入大地，使得流入绝缘测试管道23的液体中静电荷为0。将微电流计14通过导线与不锈钢的导电套管24相连接，使得绝缘测试管道23上的静电荷通过导电套管24、微电流计14导入大地。
在本实施例，所述流量计16的前端还依次连接有输送管道21和绝缘连接管道22，输送管道21和绝缘连接管道22通过连接套筒25连接。
需要说明的是，由于绝缘测试管道23为绝缘材质，而绝缘测试管道23 两端的逸散罐12和流量计16均为导电材质。因此，为了避免液体在绝缘测试管道23流动过程中，绝缘测试管道23上产生的静电荷移动到逸散罐12 或者流量计16中，需要借助绝缘连接管道22对绝缘测试管道23上的静电荷进行阻隔，保证绝缘测试管道23上的静电荷没有移动到逸散罐12和流量计 16中，而为顺畅连接，需要借助套管进行连接。而且，正是因为绝缘测试管道23为绝缘材质，套管需要为导电材质，这样能够将绝缘测试管道23上的静电荷引入到微电流计14，最终导入到大地。
具体而言，所述输送管道21的内径、绝缘连接管道22的内径与绝缘测试管道23的内径相同，套筒的内径、导电套管24的内径与绝缘测试管道23 的外径相同。
上述具体实施方式为本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型进行限定，其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种管道内液体的静电荷密度的动态测量***，其特征在于，包括：去电荷模块、测试管道、微电流计和流量计，测试管道设置在去电荷模块的后端，流量计设置在测试管道的后端，测试过程中液体流经去电荷模块后使得流入测试管道的液体中的静电荷为0，微电流计用于测量测试管道上产生的静电荷，流量计用于测试流入测试管道的液体流量。
2.根据权利要求1所述的管道内液体的静电荷密度的动态测量***，其特征在于，所述去电荷模块包括导电输送管道和逸散罐；沿液体输送方向，逸散罐的两端均连接导电输送管道，逸散罐还连接至地。
3.根据权利要求2所述的管道内液体的静电荷密度的动态测量***，其特征在于，所述测试管道为导电测试管道，导电测试管道的两端加装绝缘套筒，微电流计的一端通过导线与测试管道连接，另一端接地。
4.根据权利要求1所述的管道内液体的静电荷密度的动态测量***，其特征在于，所述去电荷模块包括输送管道、绝缘连接管道和逸散罐；沿液体输送方向，逸散罐的两端分别和导电输送管道、绝缘连接管道连接，逸散罐还连接至地。
5.根据权利要求4所述的管道内液体的静电荷密度的动态测量***，其特征在于，所述测试管道为绝缘测试管道，所述绝缘测试管道两端加装导电套管，微电流计一端通过导线与后端的导电套管连接，另一端接地。
6.根据权利要求5所述的管道内液体的静电荷密度的动态测量***，其特征在于，所述流量计的前端还依次连接有输送管道和绝缘连接管道，输送管道和绝缘连接管道通过连接套筒连接。
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