CN110726713A - 一种喷气燃料中抗氧化剂含量的测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种喷气燃料中抗氧化剂含量的测定方法，先通过便携式拉曼光谱仪分别测量得出抗氧化剂的拉曼光谱波动图和已知含量不同的喷气燃料样品的拉曼光谱波动图，然后模糊控制器根据抗氧化剂的波动图得出各个样品波动图中指示抗氧化剂含量的定量峰特征，根据各个样品定量峰的幅值与样品中抗氧化剂含量情况，确定两者的对应变化关系，然后建立抗氧化剂含量的检测模型；检测时，仅需将所需检测的喷气燃料取出部分试样，便携式拉曼光谱仪对其进行扫描后获取其拉曼光谱波动图，将该波动图输入检测模型即能得出该试样中抗氧化剂的含量。本发明无需对试样进行化学处理，即能快速准确的检测出抗氧化剂的含量；且试样可重复使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷气燃料中抗氧化剂含量的测定方法，属于含量测定技术领域。
背景技术
喷气燃料即喷气发动机燃料，是一种轻质石油产品。其能为飞行器提供动力。由于喷气燃料在温度升高、与空气的接触、与金属表面的接触以及水分的存在，都能促进喷气燃料发生较快的氧化变质。一旦喷气燃料发生氧化变质达到一定程度后就会导致其无法作为能源继续使用。因此为了延长喷气燃料的储存时间，目前都是在制备过程中向其添加抗氧化剂，主要的抗氧化剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚；由于抗氧化剂的存在能有效降低喷气燃料在存储过程中发生氧化变质的可能，但是抗氧化剂随着存储时间的增加，也会不断的降低其含量，当抗氧化剂降低到一定程度后，对喷气燃料的抗氧化作用就会基本失效，从而导致喷气燃料会发生较快的氧化变质；因此随着喷气燃料的存储时间增加，检测出当前喷气燃料中的抗氧化剂含量，就能知晓该喷气燃料在保证能够使用的前提下，是否还能继续进行存储。为了对喷气燃料的抗氧化剂含量进行检测，现有的方法均需要对所需检测的喷气燃料进行萃取或蒸镀等化学过程，然后才能进行检测，时间至少在30分钟以上；如公开号为：CN100405055C的中国专利；这种方法不仅需要较为复杂的检测过程，同时对于被检测的试样也会进行破坏，一旦需要进行多次检测则会需取出多份试样，造成试样的浪费。因此如何能在无需对试样进行化学处理的前提下，快速准确的检测出抗氧化剂的含量，是本行业的研究方向。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种喷气燃料中抗氧化剂含量的测定方法，无需对试样进行化学处理，即能快速准确的检测出抗氧化剂的含量；且试样可重复使用。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种喷气燃料中抗氧化剂含量的测定方法，该方法的具体步骤为：
A、将抗氧化剂放置在容器中，并使环境温度处于20～35℃，采用便携式拉曼光谱仪对抗氧化剂进行照射，获取抗氧化剂的拉曼光谱波动图，并输入模糊控制器中；
B、选择四个相同的容器，分别向四个容器内加入体积相同的未添加抗氧化剂的喷气燃料；
C、取出与步骤A相同的抗氧化剂，分别称量四份不同的重量，将四份抗氧化剂分别加入四个容器内并混合均匀，此时能确定各个容器中抗氧化剂的含量，并依次标号作为被测样品，然后输入模糊控制器中；
D、采用便携式拉曼光谱仪分别对步骤C得出的四个被测样品依次进行扫描，分别得出四个被测样品的拉曼光谱波动图，将四个拉曼光谱波动图输入模糊控制器，模糊控制器结合步骤A获取的抗氧化剂的拉曼光谱波动图及四个被测样样品已知的抗氧化剂含量，从而确定各个被测样品的拉曼光谱波动图中指示含量的定量峰，根据各个被测样品定量峰的幅值与样品中抗氧化剂含量的情况，确定两者的对应变化关系，将该定量峰的波形特征及对应变化关系进行存储，完成检测抗氧化剂含量的模型建立；
E、进行实际检测时，采用容器取出部分喷气燃料作为试样，然后采用便携式拉曼光谱仪对试样进行照射，并获取该试样的拉曼光谱波动图，将其输入模糊控制器中，模糊控制器利用步骤D建立的检测抗氧化剂含量的模型确定该拉曼光谱波动图中的定量峰位置，并根据该定量峰的幅值及对应变化关系得出该试样的抗氧化剂含量；
F、由于已知该试样体积，因此根据步骤E得出该试样的抗氧化剂含量，从而得出该试样内抗氧化剂的浓度；最后根据步骤E中喷气燃料的体积，能得出该喷气燃料中抗氧化剂的含量。
进一步，所述抗氧化剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
进一步，所述便携式拉曼光谱仪使用时的参数为：激发光源为785nm近红外激光；光谱扫描范围为200-3000cm-1；分辨率小于13cm-1，数据采集时间为10s。
与现有技术相比，本发明采用便携式拉曼光谱仪对喷气燃料进行抗氧化剂含量进行检测，先通过分别测量得出抗氧化剂的拉曼光谱波动图和已知含量不同的喷气燃料样品的拉曼光谱波动图，然后模糊控制器根据抗氧化剂的拉曼光谱波动图得出各个样品波动图中指示抗氧化剂含量的定量峰特征，根据各个样品定量峰的幅值与样品中抗氧化剂含量情况，确定两者的对应变化关系，然后模糊控制器根据定量峰特征及对应变化关系建立抗氧化剂含量的检测模型，最后进行检测时，仅需将所需检测的喷气燃料取出部分试样，便携式拉曼光谱仪对其进行扫描后获取其拉曼光谱波动图，将该波动图输入检测模型即能得出该试样中抗氧化剂的含量，进而能得出所需检测的喷气燃料中抗氧化剂含量。本发明无需对试样进行化学处理，使用方便、快捷，并能准确的检测出抗氧化剂的含量；且试样检测后能重新注入喷气燃料中可重复使用。
附图说明
图1是本发明实施例得出的四个被测样品的拉曼光谱波动图。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
实施例：本实施例的具体步骤为：
A、将抗氧化剂放置在容器中，并使环境温度处于28℃，采用便携式拉曼光谱仪对抗氧化剂进行照射，获取抗氧化剂的拉曼光谱波动图，并输入模糊控制器中；
B、选择四个相同的容器，分别向四个容器内加入均加入1L体积的未添加抗氧化剂的喷气燃料；
C、取出与步骤A相同的抗氧化剂，称量四份，重量分别125mg、250mg、500mg和1000mg，将四份抗氧化剂分别加入四个容器内并混合均匀，此时能确定各个容器中抗氧化剂的含量，分别为125mg/L、250mg/L、500mg/L和1000mg/L，并依次标号作为被测样品，然后输入模糊控制器中；
D、采用便携式拉曼光谱仪分别对步骤C得出的四个被测样品依次进行扫描，分别得出四个被测样品的拉曼光谱波动图(如图1所示)，将四个拉曼光谱波动图输入模糊控制器，模糊控制器结合步骤A获取的抗氧化剂的拉曼光谱波动图及四个被测样样品已知的抗氧化剂含量，从而确定各个被测样品的拉曼光谱波动图中指示含量的定量峰及其幅值，其中将图1中766cm-1C-O伸缩振动峰和1010cm-1处的v(O-H)变形振动峰为特征峰，选择1010cm-1处的v(O-H)变形振动峰为定量峰，根据各个被测样品定量峰的幅值与样品中抗氧化剂含量的情况，确定两者的对应变化关系，将该定量峰的波形特征及对应变化关系进行存储，完成检测抗氧化剂含量的模型建立；
E、进行实际检测时，采用容器取出部分喷气燃料作为试样，然后采用便携式拉曼光谱仪对试样进行照射，并获取该试样的拉曼光谱波动图，将其输入模糊控制器中，模糊控制器利用步骤D建立的检测抗氧化剂含量的模型确定该拉曼光谱波动图中的定量峰位置，并根据该定量峰的幅值及对应变化关系得出该试样的抗氧化剂含量；
F、由于已知该试样体积，因此根据步骤E得出该试样的抗氧化剂含量，从而得出该试样内抗氧化剂的浓度；最后根据步骤E中喷气燃料的体积，能得出该喷气燃料中抗氧化剂的含量。
进一步，所述抗氧化剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
进一步，所述便携式拉曼光谱仪使用时的参数为：激发光源为785nm近红外激光；光谱扫描范围为200-3000cm-1；分辨率小于13cm-1，数据采集时间为10s。
Claims (3)
1.一种喷气燃料中抗氧化剂含量的测定方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：
A、将抗氧化剂放置在容器中，并使环境温度处于20～35℃，采用便携式拉曼光谱仪对抗氧化剂进行照射，获取抗氧化剂的拉曼光谱波动图，并输入模糊控制器中；
B、选择四个相同的容器，分别向四个容器内加入体积相同的未添加抗氧化剂的喷气燃料；
C、取出与步骤A相同的抗氧化剂，分别称量四份不同的重量，将四份抗氧化剂分别加入四个容器内并混合均匀，此时能确定各个容器中抗氧化剂的含量，并依次标号作为被测样品，然后输入模糊控制器中；
D、采用便携式拉曼光谱仪分别对步骤C得出的四个被测样品依次进行扫描，分别得出四个被测样品的拉曼光谱波动图，将四个拉曼光谱波动图输入模糊控制器，模糊控制器结合步骤A获取的抗氧化剂的拉曼光谱波动图及四个被测样样品已知的抗氧化剂含量，从而确定各个被测样品的拉曼光谱波动图中指示含量的定量峰，根据各个被测样品定量峰的幅值与样品中抗氧化剂含量的情况，确定两者的对应变化关系，将该定量峰的波形特征及对应变化关系进行存储，完成检测抗氧化剂含量的模型建立；
E、进行实际检测时，采用容器取出部分喷气燃料作为试样，然后采用便携式拉曼光谱仪对试样进行照射，并获取该试样的拉曼光谱波动图，将其输入模糊控制器中，模糊控制器利用步骤D建立的检测抗氧化剂含量的模型确定该拉曼光谱波动图中的定量峰位置，并根据该定量峰的幅值及对应变化关系得出该试样的抗氧化剂含量；
F、由于已知该试样体积，因此根据步骤E得出该试样的抗氧化剂含量，从而得出该试样内抗氧化剂的浓度；最后根据步骤E中喷气燃料的体积，能得出该喷气燃料中抗氧化剂的含量。
2.根据权利要求1所述的喷气燃料中抗氧化剂含量的测定方法，其特征在于，所述抗氧化剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
3.根据权利要求1所述的喷气燃料中抗氧化剂含量的测定方法，其特征在于，所述便携式拉曼光谱仪使用时的参数为：激发光源为785nm近红外激光；光谱扫描范围为200-3000cm-1；分辨率小于13cm-1，数据采集时间为10s。
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