本发明基于介电常数检测的煤油监测系统与方法属于航天煤油贮存安全领域;该系统包括依次连接的信号采集单元、信号处理单元和声光报警单元;信号采集单元包括安装在密闭壳体中的参考电容传感器,安装在储油管道中的多个测量电容传感器,密闭壳体中充满煤油,参考电容传感器和测量电容传感器并联连接;信号处理单元包括模数转换器和单片机控制器;所述的声光报警单元包括状态显示屏、蜂鸣器及驱动电路;该方法根据参考电容传感器和测量电容传感器采集的介电常数,计算电容变化量,并通过与电容变化量阈值相对比,进行报警检测;本发明技术方案简单,能够对煤油质量进行在线监测并在储油管道发生煤油泄漏发出警报。
1.基于介电常数检测的煤油检测方法,在基于介电常数检测的煤油检测系统上实现,所述的基于介电常数检测的煤油检测系统包括信号采集单元(1)、信号处理单元(2)和声光报警单元(3),所述信号采集单元(1)、信号处理单元(2)和声光报警单元(3)依次连接;所述的信号采集单元(1)包括安装在密闭壳体(11)中的参考电容传感器(12),安装在储油管道中的多个测量电容传感器(13),所述参考电容传感器(12)和测量电容传感器(13)相同,所述密闭壳体(11)中充满煤油,所述参考电容传感器(12)和测量电容传感器(13)并联连接;所述的信号处理单元(2)包括模数转换器(21)和单片机控制器(22);所述的声光报警单元(3)包括状态显示屏(31)、蜂鸣器(32)及驱动电路(33);其特征在于:基于介电常数检测的煤油检测方法包括以下步骤:步骤a、按照如下公式,参考电容传感器(12)采集煤油的介电常数ε1,其中,d1为参考电容传感器(12)的极板间距离,C1为参考电容传感器(12)测得电容量,s1为参考电容传感器(12)的极板相对面积,ε0为真空中的介电常数;步骤b、按照如下公式,测量电容传感器(13)采集煤油的介电常数ε2,其中,d2为测量电容传感器(13)的极板间距离,C2为测量电容传感器(13)测得电容量,s2为测量电容传感器(13)的极板相对面积,ε0为真空中的介电常数;步骤a和步骤b能够同步执行,能够按照任意顺序先后执行;步骤c、根据步骤a得到的电容量C1和步骤b得到的电容量C2,计算电容变化量ΔC:步骤d、根据参考电容传感器(12)的极板间距离d1、极板相对面积s1、测量电容传感器(13)的极板间距离d2和极板相对面积s2,确定电容变化量阈值ΔC0:步骤e、比较步骤c得到的电容变化量ΔC与步骤d得到的电容变化量阈值ΔC0,如果:ΔC≤ΔC0,在单片机控制器(22)的控制下,状态显示屏(31)显示安全,蜂鸣器(32)不发声;ΔC>ΔC0,在单片机控制器(22)的控制下,状态显示屏(31)显示危险,蜂鸣器(32)发出警报。
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