CN1334456A - 石油产品色度在线分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石油产品色度在线分析方法。此分析方法基于吸光光度法,在光源光强一定的情况下,根据透过油品的500～560nm范围内的绿光和650～900nm范围内的红光光强的比值,在色号－光强比值曲线上做线性内差,得到油品色号。
Description
本发明涉及一种石油产品色度在线分析方法。
目前，测定石油产品色度基于吸光光度法，此方法是分析化学的一种基本方法。其理论依据是郎白-比尔定律。
即：A＝abc
其中，A为溶液吸光度，a为常数，b为光程，c为溶液浓度。具体的实现方法如附图1，光源采用钨灯，检测器采用光电管。光源白炽光分两路，一路做为测量照射样品池1，一路做为基准进行空白照射，补偿光源的波动。最后，通过两个检测器2所产生信号的比值，在色号-光强比值曲线上做线性内差，得到油品色号。
现有方法存在的问题是：采用钨灯做光源，钨灯发出的是白光，而油品只对其中一定波长范围的光产生吸收作用，而其它波长的光透过。由于采用非单色光，产生了与郎白-比尔定律的偏离，吸收曲线不成直线，这样不同色号油品的检测信号之间的差距较小，油品对光的吸收与油品色号的规律性不明显，无法进行准确的测量。
本发明目的就是，找到特定波长的光，油品对其的吸收与油品色号有较强的规律性，满足郎白-比尔定律的要求，从而提高测量的准确性。
白光光通过油品后，一些波长的光被油品吸收，另一些波长的光则透过。透过光就是我们感觉到的油品颜色。油品越呈现某种颜色，表明该波长光透过的越多。
根据色度学原理，三种基本色(红、绿、蓝)以一定方式混合可以获得所有的光谱色。即油品的颜色也可由三种基本色混合获得。而其中三种基本色的多少由三个“三色”相对系数r、g、b确定。其中，r＋g＋b＝1。这样，最终由三个相对系数决定样品颜色，r、g、b系数的值越大，则溶液越趋向该种颜色，该波长光透过的越多。
根据标准色板参数(实验室标准方法ASTM D1500规定的色板颜色参数见附表1)的规定我们可以看出，符合ASTM色号标准的石油产品其三色相对系数符合下述规律，即：绿光的相对系数随色号的增加而减小，红光的相对系数随色号的增加而增加，蓝光的特性与绿光基本相同，但其相对系数很小，缺乏实用价值。
根据以上论述，我们得出这样的结论：石油产品色号越大，绿光透过的越少，红光透过的越多。再参照标准色板参数，石油产品色号越大光透射比越小。综合以上两个参数的影响，油品色号越大，绿光透过的越少，而红光的透过性能趋于一致。
这样，我们用500～560nm范围内的绿光做测量光，同时用650～900nm范围内的红光做为基准光，替代现有技术中的空白照射，以这两种光为基础形成双光路系统，两路光均照射油品，根据透过油品的两路光光强的比值，在已知的色号-光强比值曲线上做线性内差，得到油品色号。
色号-光强比值曲线由实验得出，可以随光源光强的不同而不同。根据标准液配置办法，配出与各色号油品颜色相同的溶液。确定红绿光源光强。一般标准是：在空白照射时，检测器对光强的响应落在检测器响应线性范围内，并保证足够的响应值大小。在光源光强确定的条件下，给样品池中通入标准液，测定透过溶液的红绿光光强，并计算出比值，得到色号-光强比值曲线。在测量油品时，应保证分析条件于此相同。
油品光程的选择要根据测量范围的要求，应保证测量范围内的各色号油品对光的吸收产生足够的差异，并且保证透过色号最大的油品的光强有足够的响应值。目前，我们对0～5个色号的油品采用40mm的光程，对4～8个色号的油品采用6mm的光程，
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
附图2为本发明示意图。用测量光和基准光交替照射样品池1，从检测器2读出各自的响应值。
附图3是透过油品的绿光光强与油品色号的关系。
附图4是透过油品的红光光强与油品色号的关系。
附图5是色号-光强比值曲线。
以本发明为基础我单位研制出ZZSY-1型在线智能化色度测定仪，该仪表目前用于在线测量减压侧线润滑油的颜色。该仪表在一年多的运行过程中，能够及时准确的反应出油品色号的变化，用来指导生产。
附表1.ASTM标准色板参数
| ASTM色号 | 红光 | 差值 | 绿光(g) | 差值 | 蓝光(b) | 光透射比 |
| 0.5 | 0.462 | / | 0.473 | / | 0.065 | 0.86±0.06 |
| 1.0 | 0.489 | 0.027 | 0.475 | 0.002 | 0.036 | 0.77±0.06 |
| 1.5 | 0.521 | 0.032 | 0.464 | 0.011 | 0.015 | 0.67±0.06 |
| 2.0 | 0.552 | 0.031 | 0.442 | 0.022 | 0.006 | 0.55±0.06 |
| 2.5 | 0.582 | 0.030 | 0.416 | 0.026 | 0.002 | 0.44±0.04 |
| 3.0 | 0.611 | 0.029 | 0.388 | 0.028 | 0.001 | 0.31±0.04 |
| 3.5 | 0.640 | 0.029 | 0.359 | 0.029 | 0.001 | 0.22±0.04 |
| 4.0 | 0.671 | 0.029 | 0.328 | 0.031 | 0.001 | 0.152±0.022 |
| 4.5 | 0.703 | 0.032 | 0.296 | 0.032 | 0.001 | 0.109±0.016 |
| 5.0 | 0.736 | 0.033 | 0.264 | 0.032 | 0.001 | 0.081±0.012 |
| 5.5 | 0.770 | 0.034 | 0.230 | 0.034 | 0.000 | 0.058±0.010 |
| 6.0 | 0.805 | 0.035 | 0.195 | 0.035 | 0.000 | 0.040±0.008 |
| 6.5 | 0.841 | 0.036 | 0.123 | 0.036 | 0.000 | 0.026±0.006 |
| 7.0 | 0.877 | 0.036 | 0.123 | 0.036 | 0.000 | 0.016±0.004 |
| 7.5 | 0.915 | 0.038 | 0.085 | 0.038 | 0.000 | 0.0081±0.0016 |
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Claims (1)
1.石油产品色度在线分析方法。石油产品的色度我们以色号值来表示。此分析方法基于吸光光度法，采用双光路进行测量，一路是测量光，用来反映油品色号的变化。另一路是基准光，用来补偿系统波动对光强的影响，提高测量的准确性和重复性。最后通过两路光光强的比值，在色号-光强比值曲线上做线性内差，得到油品色号。其特征在于：(1)以500～560nm范围内的绿光做测量光。(2)以650～900nm范围内的红光做为基准光。(3)两路光均照射油品，工作条件一致。
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