[发明专利]一种液体静电荷密度的测量装置和方法

权利要求书

1.一种液体静电荷密度的测量装置，其特征在于，包括：

屏蔽罩(1)，接地，侧边设置有接地端子；

储液容器(2)，放置在屏蔽罩(1)内部，在储液容器(2)与屏蔽罩(1)之间设置有绝缘支架(8)，侧边设置有接地端子；储液容器(2)上的接地端子连接有接地线(6)；

真空泵(4)，和储液容器(2)连接，用于将储液容器(2)中气体抽出；

纳安表(7)，一端通过导线(12)与储液容器(2)的接地端子相连，另一端与屏蔽罩(1)的接地端子相连，用于测量储液容器(2)与屏蔽罩(1)之间的静电电流；

旋拧阀(9)，与储液容器(2)相连，用于在测量过程结束后打开旋拧阀(9)使储液容器(2)内液体排出；

被测容器(10)，用于储存被测液体，通过输入软管(11)和储液容器(2)相连；

液体静电荷密度的测量装置通过真空泵将密闭的储液容器中气体抽出，使得被测容器中特定位置的液体在负压作用下流入储液容器，进入储液容器中的液体携带的静电荷通过接地的纳安表导入大地，测量通过纳安表的电流值，根据电流与电荷密度之间的函数关系计算得出被测容器中特定位置液体静电荷密度。

2.根据权利要求1所述的液体静电荷密度的测量装置，其特征在于，还包括：空心绝缘球(15)、绝缘线(14)、铅块(13)和钢化玻璃支架(16)，空心绝缘球(15)浮在被测液体的表面，绝缘线(14)穿过空心绝缘球(15)后，绝缘线(14)的一端连接被测容器(10)底部的铅块(13)，绝缘线(14)的另一端连接钢化玻璃支架(16)。

3.根据权利要求2所述的液体静电荷密度的测量装置，其特征在于，被测容器(10)为储罐、油罐车、油桶中的任意一种。

4.根据权利要求2所述的液体静电荷密度的测量装置，其特征在于，储液容器(2)为内部在真空状态时不会发生变形的导体材质。

5.根据权利要求2所述的液体静电荷密度的测量装置，其特征在于，输入软管(11)为外包绝缘材料的金属软管。

6.根据权利要求2所述的液体静电荷密度的测量装置，其特征在于，旋拧阀(9)与储液容器(2)通过第一管道相连，真空泵(4)和储液容器(2)通过第二管道连接，第一管道和第二管道为硬质绝缘材质管道。

7.根据权利要求6所述的液体静电荷密度的测量装置，其特征在于，真空泵(4)与第二管道之间、储液容器(2)与第一管道之间、储液容器(2)与输入软管(11)之间均为金属连接或静电跨接。

8.一种基于权利要求2-7任一项所述的液体静电荷密度的测量装置的液体静电荷密度的测量方法，其特征在于，包括：

S1，将输入软管(11)的一端固定在被测容器(10)内需要测量液体静电荷密度的待测点；

S2，在被测容器(10)充装被测液体过程中或充装结束后，启动真空泵(4)并开始计时，真空泵(4)抽出储液容器(2)中气体，同时被测容器(10)中待测点的液体在压差作用下通过输入管道(11)流入储液容器(2)内；

S3，流入储液容器(2)内的被测液体携带的静电荷通过纳安表(7)导入大地，记录纳安表(7)的读数I_t；

S4，真空泵(4)停止运行时结束计时，得到整个过程时长为t；

S5，测量过程结束后，打开旋拧阀(9)，排除储液容器(2)内所有的被测液体，并测量被测液体的体积V；

S6，通过纳安表(7)的读数I_t计算待测点液体的静电荷密度值，计算公式为：

式中I_t为纳安表(7)读数，单位A；t为真空泵(4)的运行时间，单位s；V为储液容器(2)内被测液体的体积，单位m³。

9.根据权利要求8所述的液体静电荷密度的测量方法，其特征在于，在步骤S1中，若需要测量被测容器(10)内液体表面的静电荷密度，则将输入软管(11)的输入端固定在空心绝缘球(15)上。