RU10463U1

RU10463U1 - DEVICE FOR MEASURING THE OCTAN NUMBER OF GASOLINES

Info

Publication number: RU10463U1
Application number: RU98104720/20U
Authority: RU
Inventors: В.Н. Астапов; Б.В. Скворцов; Р.Л. Васильев; Е.П. Пендюхов
Original assignee: Астапов Владислав Николаевич; Скворцов Борис Владимирович; Васильев Ростислав Львович; Пендюхов Евгений Петрович
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1998-03-18
Publication date: 1999-07-16

Abstract

Устройство для измерения октанового числа бензинов, содержащее емкостной датчик, вход которого подключен к выходу генератора синусоидальных сигналов, а выход через усилитель и фильтр подключен к устройству обработки и индикации, отличающееся тем, что емкостной датчик выполнен в виде цилиндрического сосуда с двойными стенками, во внутреннюю полость которого помещен датчик температуры, выход которого через преобразователь подключен к первому входу устройства обработки и индикации, а выход емкостного датчика через регулируемый RC-фильтр подключен ко входу первого усилителя, выход которого соединен со входом второго усилителя, между инверсным входом и выходом которого включен R-диодный мост, выходная диагональ которого через делитель подключена ко входам третьего усилителя, выход которого подключен ко второму входу устройства обработки и индикации.A device for measuring the octane number of gasolines, containing a capacitive sensor, the input of which is connected to the output of the sinusoidal signal generator, and the output through the amplifier and filter is connected to the processing and display device, characterized in that the capacitive sensor is made in the form of a cylindrical vessel with double walls, in the inner the cavity of which is placed a temperature sensor, the output of which through the converter is connected to the first input of the processing and display device, and the output of the capacitive sensor through an adjustable RC filter connected to the input of the first amplifier, the output of which is connected to the input of the second amplifier, between the inverse input and the output of which an R-diode bridge is connected, the output diagonal of which is connected through the divider to the inputs of the third amplifier, the output of which is connected to the second input of the processing and indication device.

Description

Устройство для измерения октанового числа бензинов.Device for measuring the octane number of gasolines.

Устройство относится к области коитрольно-измерительиой техники и может быть использовано для определения октанового числа бензинов.The device relates to the field of measurement and control technology and can be used to determine the octane number of gasolines.

Известны устройства и способы анализа моторных топлив, основанные на спектрофотометрических 1,2, а также реакторных методах, связанных со сжиганием топлива 3,4. Недостатком этих устройств является сложность и большая стоимость. Прототипом предлагаемой полезной модели является устройство для определения суммарного содержания углеводородов в бензинах, содержащее емкостной датчик, основанное на измерении диэлектрической проницаемости топлива 5,6. Недостатком прототипа является недостаточная точность по определению октанового числа.Known devices and methods for the analysis of motor fuels, based on spectrophotometric 1,2, as well as reactor methods associated with the combustion of fuel 3,4. The disadvantage of these devices is the complexity and high cost. The prototype of the proposed utility model is a device for determining the total hydrocarbon content in gasolines, containing a capacitive sensor based on a measurement of the dielectric constant of fuel 5.6. The disadvantage of the prototype is the lack of accuracy in determining the octane number.

Полезная модель направлена на повышение точности измерений при сохранении простоты, надежности, дешевизны. Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном устройстве, содержаш,ем емкостной датчик, вход которого подключен к выходу генератора синусоидальных сигналов, а выход через усилитель и фильтр подключен к устройству обработки и индикации емкостной датчик выполнен в виде цилиндрического сосуда с двойными стенками, во внутреннюю полость которого помеш;ен датчик температуры, выход которого через преобразователь подключен к первому входу устройства обработки и индикации , а выход емкостного датчика через регулируемый RC - фильтр подключен ко входу первого усилителя, выход которого соединен со входом второго усилителя, между инверсным входом и выходом которого включен R - диодный мост , выходная диагональ которого через делитель подключена ко входам третьего усилителя, выход которого подключен ко второму входу устройства обработки и индикации.The utility model is aimed at improving the accuracy of measurements while maintaining simplicity, reliability, low cost. The solution to this problem is achieved by the fact that in the known device, it contains a capacitive sensor, the input of which is connected to the output of the sinusoidal signal generator, and the output through the amplifier and filter is connected to the processing and indication device, the capacitive sensor is made in the form of a cylindrical vessel with double walls, the internal cavity of which is obstructed; there is a temperature sensor, the output of which through the converter is connected to the first input of the processing and indication device, and the output of the capacitive sensor through an adjustable RC filter p is connected to the input of the first amplifier, the output of which is connected to the input of the second amplifier, between the inverse input and the output of which an R - diode bridge is connected, the output diagonal of which is connected through the divider to the inputs of the third amplifier, the output of which is connected to the second input of the processing and indication device.

Предложенное устройство отличается от известных конструкцией применяемого емкостного датчика, наличием датчика температуры, а также набором специально соединенных электронных устройств, обеспечивающих выделение информации об октановом числе контролируемого бензина. Это позволяет с большой точностью определять октановое число бензина, используя надежную и дешевую элементную базу. По мнению авторов наличие з азанных отличительных признаков дает суш,ественные отличия предложенного устройства от известных.The proposed device differs from the known ones in the design of the used capacitive sensor, the presence of a temperature sensor, as well as a set of specially connected electronic devices that provide information about the octane number of the controlled gasoline. This allows you to accurately determine the octane number of gasoline using a reliable and cheap elemental base. According to the authors, the presence of the distinguished features given gives sushi, substantial differences between the proposed device and the known ones.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена структурная схема предложенного устройства.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed device.

Устройство содержит емкостной датчик 1, выполненный в виде цилиндрического сосуда с двойными стенками, помещенного в технологическую трубу с контролируемым бензином., генератор синусоидального напряжения 2, выход которого соединен с датчиком 1, выход которого через регулируемый R-C фильтр 3 подсоединен ко входу первого усилителя 4, выход которого через резистор R3 подключен ко входу второго усилителя 5. Между инверсным входом и выходом усилителя 5The device contains a capacitive sensor 1, made in the form of a cylindrical vessel with double walls, placed in a technological pipe with controlled gasoline, a sinusoidal voltage generator 2, the output of which is connected to a sensor 1, the output of which is connected via an adjustable RC filter 3 to the input of the first amplifier 4, whose output through the resistor R3 is connected to the input of the second amplifier 5. Between the inverse input and the output of the amplifier 5

G 01 N25/20G 01 N25 / 20

включен R - диодный мост 6, противоположная диагональ которого через согласующие резисторы R6, R8, R9 соединен со входами третьего усилителя 7. Выход усилителя 7 подключен ко входу устройства обработки и индикации 8, другой вход которого через преобразователь 9 подключен к выходу датчика температуры 10, расположенного во внутренней полости емкостного датчика 1.R - diode bridge 6 is turned on, the opposite diagonal of which is connected through the matching resistors R6, R8, R9 to the inputs of the third amplifier 7. The output of the amplifier 7 is connected to the input of the processing and indication device 8, the other input of which is connected through the converter 9 to the output of the temperature sensor 10, located in the internal cavity of the capacitive sensor 1.

Принцип работы основан на измерении, с поправкой на температуру, диэлектрической проницаемости бензина, которая напрямую зависит от его фракционного состава , причем в большей степени от наличия ароматических углеводородов, полностью определяющих октановое число бензина.The principle of operation is based on the measurement, adjusted for temperature, of the dielectric constant of gasoline, which directly depends on its fractional composition, and to a greater extent on the presence of aromatic hydrocarbons that completely determine the octane number of gasoline.

Устройство работает следующим образом. Генератор 2, формирует переменное напряжение частотой 1,0 - 10,0 кГц, которое запитывает емкостной датчик 1, помещенный в исследуемую среду. Сигнал с выхода датчика 1, через RC - фильтр 3 поступает на вход усилителя 5. который совместно с усилителем 6 является точной схемой выделения абсолютной величины сигнала. В обратной связи усилителя 5 стоит R - диодный мостик 6, тем самым полярность коэффициента усиления переключается цри изменении полярности входного сигнала, а полярность выходного напряжения остается неизменной. Величина постоянного напряжения, снимаемого с выхода усилителя 7 при определенной калибровке характеризует октановое число анализируемого бензина. Выходной сигнал усилителя 7 поступает на микропроцессорное устройство обработки и индикации 8, на другой вход которого поступает сигнал датчика температуры 10. Устройство обработки, в котором записана калибровочная характеристика устройства вычисляет поправку на температуру и выдает сигнал на индикацию. Калибровка устройства производится по эталонным бензинам с известным значением октанового числа при различных температурах. По эталонным точкам составляется таблица соответствия октановых чисел измеренному напряжению, которая хранится в памяти микропроцессорного устройства обработки. Промежуточные значения октановых чисел рассчитываются методом интерполяции.The device operates as follows. Generator 2, generates an alternating voltage with a frequency of 1.0 - 10.0 kHz, which feeds the capacitive sensor 1, placed in the studied environment. The signal from the output of the sensor 1, through the RC - filter 3, is fed to the input of the amplifier 5. which, together with the amplifier 6, is an accurate scheme for extracting the absolute value of the signal. In the feedback of the amplifier 5 there is an R - diode bridge 6, thereby the polarity of the gain factor is switched over when the polarity of the input signal is changed, and the polarity of the output voltage remains unchanged. The value of the DC voltage taken from the output of the amplifier 7 with a certain calibration characterizes the octane number of the analyzed gasoline. The output signal of the amplifier 7 is supplied to a microprocessor-based processing and display device 8, the other input of which receives the signal from the temperature sensor 10. The processing device, in which the calibration characteristic of the device is recorded, calculates the temperature correction and gives a signal to the display. Calibration of the device is carried out using reference gasolines with a known octane number at various temperatures. A reference table compares the octane numbers to the measured voltage, which is stored in the memory of the microprocessor processing device. Intermediate octane numbers are calculated by interpolation.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

1.Решение о выдаче патента по заявке № 95102799/25 от 27.02.951. Decision on the grant of a patent for application No. 95102799/25 of 02.27.95

Способ определения октанового числа бензинов и устройство для его осуществления. Пол. реш. от 24.09. 96г.A method for determining the octane number of gasolines and a device for its implementation. Floor. dec. from 09.24. 96g.

2.А.С. SU№ 1733982А1, G 01 N 21/64 , б.и. jY 18 от 1992 г. Способ идентификации бензинов.2.A.S. SU№ 1733982A1, G 01 N 21/64, b.i. jY 18 from 1992. A method for identifying gasolines.

3.А.С. SU 1714476 А1, G 01 N 25/20, б.и. №7., 1992 г. Устройство для определеня октанового числа.3.A.S. SU 1714476 A1, G 01 N 25/20, b.i. No. 7., 1992. Device for determining the octane number.

4.А.с. SU№ 1774241 А1, G 01 N 25/52, б.и. , 1992 г.. Способ определения октанового числа бензинов.4.A.S. SU№ 1774241 A1, G 01 N 25/52, b.i. , 1992. A method for determining the octane number of gasolines.

5.Косов Б.Е., Михеева Е.Т. Химия и технология теплив и масел, .№ 12, 1968 г.5.Kosov B.E., Mikheeva E.T. Chemistry and technology of heat and oils, .№ 12, 1968

Claims

A device for measuring the octane number of gasolines, containing a capacitive sensor, the input of which is connected to the output of the sinusoidal signal generator, and the output through the amplifier and filter is connected to the processing and display device, characterized in that the capacitive sensor is made in the form of a cylindrical vessel with double walls, in the inner the cavity of which is placed a temperature sensor, the output of which through the converter is connected to the first input of the processing and display device, and the output of the capacitive sensor through an adjustable RC filter connected to the input of the first amplifier, the output of which is connected to the input of the second amplifier, between the inverse input and the output of which an R-diode bridge is connected, the output diagonal of which is connected through the divider to the inputs of the third amplifier, the output of which is connected to the second input of the processing and indication device.