CN218766627U - 一种石油性质分析系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种石油性质分析系统，属于光谱分析领域，用于对待测石油样品的性质进行分析。由于考虑到石油产品中存在的荧光物质可能对光谱分析的过程产生干扰，从而影响到光谱图的准确性，因此本申请中通过荧光物质分离装置预先对待测石油样品中的荧光物质进行分离，然后再通过光谱仪对经过预处理的待测石油样品进行检测，控制装置可以在这个过程中对荧光物质分离装置以及光谱仪进行统一控制，由于分离了荧光物质，因此最终得到的光谱图可以更真实的反映出待测石油样本的本质特性，有利于提升分析结果的准确性。

Description

一种石油性质分析系统

技术领域

本实用新型涉及光谱分析领域，特别是涉及一种石油性质分析系统。

背景技术

为了对石油产品进行分析(例如定性识别以及定量测量)，通常会通过光谱仪对待测石油产品进行检测，得到待测石油产品的光谱图，从而通过对光谱图来对待测石油产品进行分析，但是经过长时间的经验积累，发现利用光谱仪对待测石油产品进行检测得到的光谱图的准确性较差，分析得到的结果常常与待测石油产品的实际情况存在较大偏差。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种石油性质分析系统，由于分离了荧光物质，因此最终得到的光谱图可以更真实的反映出待测石油样本的本质特性，有利于提升分析结果的准确性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种石油性质分析系统，包括：

荧光物质分离装置，用于在控制装置的控制下分离出待测石油样品中的荧光物质；

与所述荧光物质分离装置连接的光谱仪，用于在所述控制装置的控制下，对经所述荧光物质分离装置处理过的所述待测石油样品进行检测，得到经过处理的所述待测石油样品的光谱图；

分别与所述荧光物质分离装置以及所述光谱仪连接的控制装置，用于采集并显示所述光谱仪得到的所述光谱图，以便通过其对所述待测石油样品进行分析。

优选地，所述荧光物质分离装置具体为：

蒸馏装置，用于在所述控制装置的控制下对所述待测石油样品进行蒸馏，以便分离出待测石油样品中的荧光物质。

优选地，所述蒸馏装置包括：

蒸馏装置本体，用于所述控制装置的控制下对所述待测石油样品进行蒸馏，以便分离出待测石油样品中的荧光物质；

分别与所述蒸馏装置本体以及所述光谱仪连接的结合装置，用于将所述蒸馏装置本体的馏出物通过透光通道输送至馏出物容器内，以便所述光谱仪经对所述透光通道中的馏出物进行检测。

优选地，所述蒸馏装置具体为微蒸馏装置。

优选地，该石油性质分析系统还包括：

分别与所述微蒸馏装置以及所述控制装置连接的曲线生成装置，用于生成所述微蒸馏装置对所述待测石油样品进行微蒸馏过程的馏程曲线图；

所述控制装置还用于显示所述馏程曲线图。

优选地，该石油性质分析系统还包括：

设置于所述结合装置的馏出物输出端与所述微蒸馏装置的馏出物容器之间的流速调节装置，用于通过其降低馏出物在所述结合装置中的流速。

优选地，所述流速调节装置为U形管。

优选地，所述光谱仪为拉曼光谱仪。

优选地，该石油性质分析系统还包括：

与所述控制装置连接的存储器，用于在所述控制装置的控制下存储所述光谱图。

优选地，该石油性质分析系统还包括：

分别与所述光谱仪以及所述控制装置连接的样品供应装置，用于在所述控制装置的控制下将所述待测石油样品直接提供至所述光谱仪；

则所述光谱仪还用于，在所述控制装置的控制下对所述待测石油样品进行检测，得到所述待测石油样品的光谱图。

本实用新型提供了一种石油性质分析系统，由于考虑到石油产品中存在的荧光物质可能对光谱分析的过程产生干扰，从而影响到光谱图的准确性，因此本申请中通过荧光物质分离装置预先对待测石油样品中的荧光物质进行分离，然后再通过光谱仪对经过预处理的待测石油样品进行检测，控制装置可以在这个过程中对荧光物质分离装置以及光谱仪进行统一控制，由于分离了荧光物质，因此最终得到的光谱图可以更真实的反映出待测石油样本的本质特性，有利于提升分析结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种石油性质分析系统的结构示意图；

图2为本实用新型提供的另一种石油性质分析系统的结构示意图；

图3a为本实用新型提供的一种结合装置的总装配图；

图3b为本实用新型提供的一种结合装置的正视图；

图3c为本实用新型提供的一种结合装置的侧视图；

图3d为本实用新型提供的一种结合装置的俯视图；

图3e为本实用新型提供的一种结合装置的内部构造及光路图；

图4为拉曼光谱仪的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种石油性质分析系统，由于分离了荧光物质，因此最终得到的光谱图可以更真实的反映出待测石油样本的本质特性，有利于提升分析结果的准确性。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型提供的一种石油性质分析系统的结构示意图，该石油性质分析系统包括：

荧光物质分离装置1，用于在控制装置3的控制下分离出待测石油样品中的荧光物质；

与荧光物质分离装置1连接的光谱仪2，用于在控制装置3的控制下，对经荧光物质分离装置1处理过的待测石油样品进行检测，得到经过处理的待测石油样品的光谱图；

分别与荧光物质分离装置1以及光谱仪2连接的控制装置3，用于采集并显示光谱仪2得到的光谱图，以便通过其对待测石油样品进行分析。

具体的，考虑到如上背景技术中的技术问题，在拉曼光谱的检测过程中，荧光是一种主要的干扰因素。由于石油产品对拉曼光谱的响应不是十分强烈，如果具有荧光干扰，很容易使特征峰被淹没，从而无法通过拉曼光谱对化学基团进行鉴别。特别是在对柴油和润滑油等石油产品的检测中，荧光干扰比较明显。在目前的研究当中，对于荧光究竟是什么物质造成的还没有一个明确的研究结果。

其中，又结合考虑到石油产品中存在的荧光物质可能对光谱分析的过程产生干扰，从而影响到光谱图的准确性，因此本实用新型实施例中设置了荧光物质分离装置1以及光谱仪2，两者可以被控制装置3进行统一控制，在控制装置3的控制下，荧光物质分离装置1首先可以分离出待测石油样品中的荧光物质，光谱仪2则可以对经荧光物质分离装置1处理过的待测石油样品进行检测，从而得到经过处理的待测石油样品的光谱图，控制装置3最后还可以将该光谱图显示出来，以便工作人员通过其对待测石油样品进行分析。

具体的，荧光物质分离装置1可以为多种类型，本实用新型实施例在此不做限定。

其中，控制装置3在这里所做的统一控制主要是同步控制，由于荧光物质分离装置1在处理待测石油样品后要将其输出，为了得到更好的检测结果，最好在输出过程中(而不是将所有的待测石油样品均输出到一起后)直接通过光谱仪2对其进行检测，因此控制装置3可以在荧光物质分离装置1工作的同时控制光谱仪2进行检测。

本实用新型提供了一种石油性质分析系统，由于考虑到石油产品中存在的荧光物质可能对光谱分析的过程产生干扰，从而影响到光谱图的准确性，因此本申请中通过荧光物质分离装置预先对待测石油样品中的荧光物质进行分离，然后再通过光谱仪对经过预处理的待测石油样品进行检测，控制装置可以在这个过程中对荧光物质分离装置以及光谱仪进行统一控制，由于分离了荧光物质，因此最终得到的光谱图可以更真实的反映出待测石油样本的本质特性，有利于提升分析结果的准确性。

为了更好地对本实用新型实施例进行说明，请参考图2，图2为本实用新型提供的另一种石油性质分析系统的结构示意图，在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，荧光物质分离装置1具体为：

蒸馏装置，用于在控制装置3的控制下对待测石油样品进行蒸馏，以便分离出待测石油样品中的荧光物质。

具体的，经过申请人的分析发现，蒸馏对于石油中荧光物质的分离具有较好的效果，因此本实用新型实施例中采用蒸馏装置作为荧光物质分离装置1，且蒸馏装置具有结构简单以及成本低的优点。

当然，除了蒸馏装置外，荧光物质分离装置1还可以为其他多种类型，本实用新型实施例在此不做限定。

为了更好地对本实用新型实施例进行说明，请参考图3，图3a为本实用新型提供的一种结合装置4的总装配图，图3b为本实用新型提供的一种结合装置4的正视图，图3c为本实用新型提供的一种结合装置4的侧视图，图3d为本实用新型提供的一种结合装置4的俯视图，图3e为本实用新型提供的一种结合装置4的内部构造及光路图，作为一种优选的实施例，蒸馏装置包括：

蒸馏装置本体，用于控制装置3的控制下对待测石油样品进行蒸馏，以便分离出待测石油样品中的荧光物质；

分别与蒸馏装置本体以及光谱仪2连接的结合装置4，用于将蒸馏装置本体的馏出物通过透光通道输送至馏出物容器内，以便光谱仪2经对透光通道中的馏出物进行检测。

具体的，为了能够自动化地实现光谱仪2对于蒸馏装置的馏出物的检测，本实用新型实施例中提供了一种蒸馏装置的具体结构，通过结合装置4可以将馏出物与光谱仪2的光路结合在一起，从而实现边蒸馏边检测的目的，且以透光通道为主体的结合装置4的结构较为简单，成本较低。

其中，考虑到激光进入和馏出物的进入与出入，模块主要设计了一个激光进口和两个馏出物的出入口，在外形设计尽量小型化，便于今后集成仪器的设计制造。为实现在蒸馏过程中，拉曼光谱对馏出物的实时检测，设计激光光路通过馏出物经过路径，同时通过分光镜实现光路的返回，能够接受回来的信号，进行拉曼光谱的采集。图3e中的双向箭头即为光路。

当然，除了该具体形式外，蒸馏装置还可以为其他多种具体类型，本实用新型实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，蒸馏装置具体为微蒸馏装置。

具体的，微蒸馏具有过程可控，能采集丰富的蒸馏曲线以及测试过程快且效率高的优点。

其中，微蒸馏技术的基本原理为：基于差压式流量计的测定原理，通过定制的蒸馏烧瓶及其支管节流装置形成油品加热蒸发过程中的内外差压，实现对馏出样品蒸汽流量的准确测定，从而将常规馏程测定过程中的“蒸发→冷凝→计量”的“液体→气体→液体”的2个过程简化为“蒸发→计量”的“液体→气体”的1个过程。

当然，除了微蒸馏外，蒸馏装置还可以为其他多种类型，本实用新型实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，该石油性质分析系统还包括：

分别与微蒸馏装置以及控制装置3连接的曲线生成装置5，用于生成微蒸馏装置对待测石油样品进行微蒸馏过程的馏程曲线图；

控制装置3还用于显示馏程曲线图。

具体的，考虑到在对光谱图进行分析时，结合馏程曲线图可以对各个阶段的馏出物的特性进行更全面的分析，因此本实用新型实施例中还可以通过曲线生成装置5生成微蒸馏过程的馏程曲线图，并通过控制装置3进行显示。

其中，曲线生成装置5可以为多种类型，例如可以为微蒸馏装置中自带的曲线生成装置5等，本实用新型实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，该石油性质分析系统还包括：

设置于结合装置4的馏出物输出端与微蒸馏装置的馏出物容器之间的流速调节装置，用于通过其降低馏出物在结合装置4中的流速。

具体的，考虑到馏出物的流通速度对于光谱仪2的检测效果具有较大影响，因此为了提升检测效果，可以减缓馏出物的流速，因此本实用新型实施例中可以通过设置于结合装置4的馏出物输出端与微蒸馏装置的馏出物容器之间的流速调节装置降低馏出物在结合装置4中的流速，如此一来，光谱仪2便能够更好地进行检测，从而得到更加精准的光谱图。

作为一种优选的实施例，流速调节装置为U形管。

具体的，U形管具有体积小、结构简单以及成本低等优点，其工作原理为通过重力来调节流速，本实用新型实施例在此不再赘述。

当然，除了U形管外，流速调节装置还可以为其他多种类型，本实用新型实施例在此不做限定。

为了更好地对本实用新型实施例进行说明，请参考图4，图4为拉曼光谱仪2的结构示意图，作为一种优选的实施例，光谱仪2为拉曼光谱仪2。

具体的，本实用新型实施例采用的拉曼光谱测定系统为结构较为简单、重量轻、性能稳定、便于携带、操作简单、数据处理迅速的便携式拉曼光谱仪2器或系统，其主要由三大部分组成，即用于激发拉曼信号的小型半导体激光器，用于传导激发光并收集拉曼信号的拉曼光纤探头以及主要包括入射狭缝、分光系统、接收系统等的小型化光谱仪2，如下图所示。

具体的，通过研究拉曼光谱信号，发现拉曼光谱的强度与入射光强度和分子浓度之间呈正比例关系，所以拉曼光谱可以用以进行定量分析。石油产品都属于原油蒸馏得到的混合物，物质组成相近，所以其含有的相同结构都会在拉曼光谱上相同位置表现出位移，但由于物质含量的不同，表现出来的位移也不同，这可以作为鉴别石油和对其进行定量分析的依据。

其中，由于拉曼位移与激发光频率无关，但是激发波长越短，拉曼激发效率越高，但荧光信号也越强。这里采用适用于石油产品的具有适宜激发效率和较少荧光干扰的785nm的激发波长光源，因为光子能量降低，荧光效率变低，所以拉曼散射更易被探测。对于1064nm的激光来说，虽然其对于一些特别容易产生荧光的样品具有更好的效果。当然，但由于光子能量的减小，拉曼散射的效率降低了，这就需要更长的积分时间或是更强的激光功率。

作为一种优选的实施例，该石油性质分析系统还包括：

与控制装置3连接的存储器，用于在控制装置3的控制下存储光谱图。

具体的，为了便于工作人员日后进行数据查询以及分析，本实用新型实施例中还可以通过存储器存储光谱图，工作人员后续也可以通过控制装置3从存储器中调取数据。

其中，存储器可以为多种类型，本实用新型实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，该石油性质分析系统还包括：

分别与光谱仪2以及控制装置3连接的样品供应装置，用于在控制装置3的控制下将待测石油样品直接提供至光谱仪2；

则光谱仪2还用于，在控制装置3的控制下对待测石油样品进行检测，得到待测石油样品的光谱图。

具体的，为了验证微蒸馏的去除荧光物质的效果，本实用新型实施例中还可以通过样品供应装置直接将待测石油样品提供给光谱仪2进行检测，从而得到待测石油样品原始的光谱图，工作人员则可以通过控制装置3对经过/未经过荧光物质分离的光谱图进行分析对比。

其中，通过观察蒸馏过程中馏出物的拉曼光谱，可以发现指纹图谱区与未蒸馏样品的拉曼光谱相比，特征峰明显增多。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。还需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种石油性质分析系统，其特征在于，包括：

荧光物质分离装置，用于在控制装置的控制下分离出待测石油样品中的荧光物质；

与所述荧光物质分离装置连接的光谱仪，用于在所述控制装置的控制下，对经所述荧光物质分离装置处理过的所述待测石油样品进行检测，得到经过处理的所述待测石油样品的光谱图；

分别与所述荧光物质分离装置以及所述光谱仪连接的控制装置，用于采集并显示所述光谱仪得到的所述光谱图，以便通过其对所述待测石油样品进行分析。

2.根据权利要求1所述的石油性质分析系统，其特征在于，所述荧光物质分离装置具体为：

蒸馏装置，用于在所述控制装置的控制下对所述待测石油样品进行蒸馏，以便分离出待测石油样品中的荧光物质。

3.根据权利要求2所述的石油性质分析系统，其特征在于，所述蒸馏装置包括：

蒸馏装置本体，用于所述控制装置的控制下对所述待测石油样品进行蒸馏，以便分离出待测石油样品中的荧光物质；

分别与所述蒸馏装置本体以及所述光谱仪连接的结合装置，用于将所述蒸馏装置本体的馏出物通过透光通道输送至馏出物容器内，以便所述光谱仪经对所述透光通道中的馏出物进行检测。

4.根据权利要求3所述的石油性质分析系统，其特征在于，所述蒸馏装置具体为微蒸馏装置。

5.根据权利要求4所述的石油性质分析系统，其特征在于，该石油性质分析系统还包括：

分别与所述微蒸馏装置以及所述控制装置连接的曲线生成装置，用于生成所述微蒸馏装置对所述待测石油样品进行微蒸馏过程的馏程曲线图；

所述控制装置还用于显示所述馏程曲线图。

6.根据权利要求4所述的石油性质分析系统，其特征在于，该石油性质分析系统还包括：

设置于所述结合装置的馏出物输出端与所述微蒸馏装置的馏出物容器之间的流速调节装置，用于通过其降低馏出物在所述结合装置中的流速。

7.根据权利要求6所述的石油性质分析系统，其特征在于，所述流速调节装置为U形管。

8.根据权利要求1所述的石油性质分析系统，其特征在于，所述光谱仪为拉曼光谱仪。

9.根据权利要求1所述的石油性质分析系统，其特征在于，该石油性质分析系统还包括：

与所述控制装置连接的存储器，用于在所述控制装置的控制下存储所述光谱图。

10.根据权利要求1至9任一项所述的石油性质分析系统，其特征在于，该石油性质分析系统还包括：

分别与所述光谱仪以及所述控制装置连接的样品供应装置，用于在所述控制装置的控制下将所述待测石油样品直接提供至所述光谱仪；

则所述光谱仪还用于，在所述控制装置的控制下对所述待测石油样品进行检测，得到所述待测石油样品的光谱图。

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