RU132206U1 - DEVELOPMENT OF EXPRESS CONTROL OF OCTAN NUMBER OF GASOLINE - Google Patents

DEVELOPMENT OF EXPRESS CONTROL OF OCTAN NUMBER OF GASOLINE Download PDF

Info

Publication number
RU132206U1
RU132206U1 RU2013123330/28U RU2013123330U RU132206U1 RU 132206 U1 RU132206 U1 RU 132206U1 RU 2013123330/28 U RU2013123330/28 U RU 2013123330/28U RU 2013123330 U RU2013123330 U RU 2013123330U RU 132206 U1 RU132206 U1 RU 132206U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
generator
data processing
processing unit
Prior art date
Application number
RU2013123330/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Поляков
Михаил Анатольевич Волков
Юрий Борисович Иванов
Original Assignee
Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) filed Critical Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России)
Priority to RU2013123330/28U priority Critical patent/RU132206U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU132206U1 publication Critical patent/RU132206U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Устройство для экспрессного контроля октанового числа бензина, содержащее встроенные в общий корпус автономный блок питания, цилиндрический емкостной датчик, подключенный к входу первого генератора, и датчик температуры, подключенный ко входу второго генератора, выход которого соединен с первым входом блока обработки данных, причем первый выход первого генератора подключен ко второму входу блока обработки данных через аналого-цифровой преобразователь, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока обработки данных, второй выход которого подключен к блоку сопряжения и цифровому индикатору, дополнительно введены кварцевый генератор и блок вычитания частот, а на центральный стержень цилиндрического емкостного датчика нанесено диэлектрическое покрытие, при этом второй выход первого генератора подключен к первому входу блока вычитания частот, выход кварцевого генератора соединен со вторым входом блока вычитания частот, выход которого подключен к третьему входу блока обработки данных.A device for express control of the octane number of gasoline, comprising an autonomous power supply integrated in a common housing, a cylindrical capacitive sensor connected to the input of the first generator, and a temperature sensor connected to the input of the second generator, the output of which is connected to the first input of the data processing unit, the first output the first generator is connected to the second input of the data processing unit through an analog-to-digital converter, the control input of which is connected to the first output of the data processing unit, the second the output of which is connected to the interface unit and a digital indicator, a crystal oscillator and a frequency subtraction unit are additionally introduced, and a dielectric coating is applied to the central rod of the cylindrical capacitive sensor, while the second output of the first generator is connected to the first input of the frequency subtraction unit, the output of the crystal oscillator is connected to the second the input of the frequency subtraction unit, the output of which is connected to the third input of the data processing unit.

Description

Полезная модель относится к средствам измерений параметров физической среды и может быть использована для экспрессного измерения октанового числа бензинов разных марок.The utility model relates to means of measuring the parameters of the physical environment and can be used for rapid measurement of the octane number of gasolines of various brands.

Известно устройство для экспресс-контроля качества автомобильного бензина, содержащее генератор, емкостный датчик цилиндрической формы, источник напряжения питания и блок цифровой индикации на основе аналого-цифрового преобразователя и жидкокристаллического индикатора [Патент РФ №2287811, МПК G01N 27/22].A device for express quality control of automobile gasoline is known, which contains a generator, a cylindrical capacitive sensor, a voltage source and a digital display unit based on an analog-to-digital converter and a liquid crystal indicator [RF Patent No. 2287811, IPC G01N 27/22].

В этом приборе для получения результата измерения, пропорционального октановому числу, применена кусочно-линейная аппроксимация характеристики преобразования с помощью аналоговых схем детектора, сумматора и пороговых усилителей, нестабильность параметров которых приводит к уменьшению точности контроля. На погрешность устройства существенное влияние оказывает также температура контролируемого бензина, увеличение которой приводит к прямо пропорциональному повышению получаемых результатов, так как октановое число зависит не только от диэлектрической проницаемости бензина, но и от температуры и плотности бензина. Несмотря на то, что в этом устройстве реализуется разновременное измерение диэлектрической проницаемости и электрической проводимости бензина, наличие аналоговых функциональных преобразователей сигналов приводит к ограничению диапазона контроля. В частности, измерение дополнительного параметра - удельной электрической проводимости - выполняется в диапазоне наносименс/метр, что эквивалентно измерению сопротивления бензина в диапазоне от сотен мегаом до десятков гигаом. Однако наличие даже небольшого процентного состава воды, ацетона или других примесей в бензине приводит к уменьшению его электрического сопротивления до десятков - сотен килоом, что ограничивает возможность практического применения этого прибора.In this device, to obtain a measurement result proportional to the octane number, a piecewise linear approximation of the conversion characteristic is applied using analog detector circuits, an adder and threshold amplifiers, the instability of the parameters of which leads to a decrease in the control accuracy. The temperature of controlled gasoline also has a significant effect on the error of the device, an increase in which leads to a directly proportional increase in the results obtained, since the octane number depends not only on the dielectric constant of gasoline, but also on the temperature and density of gasoline. Despite the fact that this device implements the simultaneous measurement of the dielectric constant and electrical conductivity of gasoline, the presence of analog functional signal converters leads to a limitation of the control range. In particular, the measurement of an additional parameter - specific electrical conductivity - is carried out in the nanoscale / meter range, which is equivalent to measuring the resistance of gasoline in the range from hundreds of megaohms to tens of gigaohms. However, the presence of even a small percentage of water, acetone or other impurities in gasoline leads to a decrease in its electrical resistance to tens - hundreds of kilo-ohms, which limits the possibility of practical use of this device.

Наиболее близким по технической сущности предлагаемого устройства является устройство для измерения октанового числа бензина, содержащее встроенные в общий корпус цилиндрический емкостной датчик и датчик температуры, подключенные к входам первого и второго генераторов, выходы которых соединены с первым и вторым входами блока обработки данных, первый выход которого соединен с блоками сопряжения и индикации. При этом второй выход первого генератора через аналого-цифровой преобразователь подключен к третьему входу блока обработки данных, второй выход которого соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя. [Патент №2460065, МПК G01N 27/22].The closest in technical essence of the proposed device is a device for measuring the octane number of gasoline, containing a cylindrical capacitive sensor and a temperature sensor integrated in the common housing, connected to the inputs of the first and second generators, the outputs of which are connected to the first and second inputs of the data processing unit, the first output of which connected to interface and indication units. In this case, the second output of the first generator through an analog-to-digital converter is connected to the third input of the data processing unit, the second output of which is connected to the control input of the analog-to-digital converter. [Patent No. 2460065, IPC G01N 27/22].

Недостатком данного устройства является ограниченный диапазон измерения активного сопротивления контролируемого бензина, значение которого для высококачественного топлива составляет десятки гигаом, а при наличии воды или электропроводных присадок уменьшается до единиц килоом, что приводит к срыву колебаний первого генератора и, как следствие, не позволяет определять октановое число низкокачественного топлива.The disadvantage of this device is the limited measurement range of the active resistance of controlled gasoline, the value of which for high-quality fuel is tens of gigaohms, and in the presence of water or conductive additives it decreases to units of kilo-ohms, which leads to a breakdown of the oscillations of the first generator and, as a result, does not allow to determine the octane number low quality fuel.

Задачей полезной модели является создание устройства экспрессного контроля октанового числа бензина, позволяющего получить расширение диапазона контроля и повышение чувствительности устройства к контролируемым параметрам.The objective of the utility model is to create a device for express control of the octane number of gasoline, which allows to expand the control range and increase the sensitivity of the device to controlled parameters.

Эта задача решается тем, что в устройство, содержащее встроенные в общий корпус автономный блок питания, цилиндрический емкостной датчик, подключенный к входу первого генератора, и датчик температуры, подключенный к входу второго генератора, выход которого соединен с первым входом блока обработки данных, причем первый выход первого генератора подключен к второму входу блока обработки данных через аналого-цифровой преобразователь, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока обработки данных, второй выход которого подключен к блоку сопряжения и цифровому индикатору, дополнительно введены кварцевый генератор и блок вычитания частот, а на центральный стержень цилиндрического емкостного датчика нанесено диэлектрическое покрытие, при этом второй выход первого генератора подключен к первому входу блока вычитания частот, выход кварцевого генератора соединен с вторым входом блока вычитания частот, выход которого подключен к третьему входу блока обработки данных.This problem is solved in that in a device containing an autonomous power supply integrated in a common housing, a cylindrical capacitive sensor connected to the input of the first generator, and a temperature sensor connected to the input of the second generator, the output of which is connected to the first input of the data processing unit, the first the output of the first generator is connected to the second input of the data processing unit through an analog-to-digital converter, the control input of which is connected to the first output of the data processing unit, the second output of which is connected a crystal oscillator and a frequency subtraction unit are additionally introduced to the interface unit and a digital indicator, and a dielectric coating is applied to the central rod of the cylindrical capacitive sensor, while the second output of the first generator is connected to the first input of the frequency subtraction unit, the output of the crystal oscillator is connected to the second input of the block subtracting frequencies whose output is connected to the third input of the data processing unit.

Конструктивно все функциональные блоки размещены в корпусе устройства, на торце рукоятки которого расположен цифровой индикатор.Structurally, all functional blocks are placed in the device body, on the end of the handle of which is located a digital indicator.

На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства для измерения октанового числа бензинов, на фиг.2 показана схема первого генератора с подключенным к нему емкостным датчиком, а на фиг.3 приведена схема блока вычитания частот с кварцевым генератором.Figure 1 shows a functional diagram of the proposed device for measuring the octane number of gasolines, figure 2 shows a diagram of a first generator with a capacitive sensor connected to it, and figure 3 shows a diagram of a frequency subtraction unit with a crystal oscillator.

В состав устройства входит емкостной датчик 1 цилиндрической формы, один из электродов которого выполнен в виде короткого стержня, покрытого диэлектрической защитной пленкой и расположенного внутри цилиндра с загнутыми внутрь краями. На одной из внутренних стенок этого цилиндра закреплен малогабаритный полупроводниковый датчик температуры 2. Внутренний электрод емкостного датчика 1 подключен к резонансному контуру первого генератора 3, а выход датчика температуры 2 соединен с входом второго генератора 4. Выход кварцевого генератора 5 и первый выход первого генератора 3 и соединены с блоком вычитания частот 6, а второй выход первого генератора 3 через аналого-цифровой преобразователь 7 подключен к одному из входов блока обработки данных 8, два других входа которого соединены соответственно с выходами генератора 4 и блока вычитания частот 6. Перечисленные функциональные узлы размещены в корпусе 9 устройства.The device includes a cylindrical capacitive sensor 1, one of the electrodes of which is made in the form of a short rod coated with a dielectric protective film and located inside the cylinder with the edges bent inward. A small semiconductor temperature sensor 2 is fixed on one of the inner walls of this cylinder. The internal electrode of the capacitive sensor 1 is connected to the resonant circuit of the first generator 3, and the output of the temperature sensor 2 is connected to the input of the second generator 4. The output of the crystal oscillator 5 and the first output of the first generator 3 and connected to the frequency subtraction unit 6, and the second output of the first generator 3 through an analog-to-digital converter 7 is connected to one of the inputs of the data processing unit 8, the other two inputs of which are connected enes respectively to the outputs of the frequency generator 4, and the subtracting unit 6. These functional units are housed in the casing 9 of the device.

К выходу блока обработки данных 8 подключены блок сопряжения 10 с персональным компьютером и цифровой индикатор 11. Для получения напряжения питания функциональных блоков устройства применен автономный блок питания 12, расположенный в рукоятке устройства 13, а общая клемма блока питания подключена к корпусу устройства.An interface unit 10 with a personal computer and a digital indicator 11 are connected to the output of the data processing unit 8. To obtain the supply voltage of the device’s functional units, an autonomous power supply unit 12 is located in the handle of the device 13, and the common terminal of the power supply unit is connected to the device case.

Принципиальная схема емкостного датчика 1 содержит измеряемую емкость датчика 1.1, эквивалентное сопротивление бензина 1.2, обратно пропорциональное его электрической проводимости, и эквивалентную емкость изоляции диэлектрического покрытия 1.3 центрального стержня (фиг.2).Schematic diagram of a capacitive sensor 1 contains the measured sensor capacitance 1.1, the equivalent resistance of gasoline 1.2, inversely proportional to its electrical conductivity, and the equivalent insulation capacity of the dielectric coating 1.3 of the Central rod (figure 2).

Схема первого генератора 3 собрана по схеме индуктивной трехточки на полевом транзисторе 3.1, исток которого через первую индуктивность 3.2 соединен с емкостным датчиком 1 и выходом устройства, а через вторую индуктивность 3.3 соединен со вторым выходом первого генератора 3 и через резистивно-емкостной фильтр 3.4, 3.5 подключен к корпусу 8 устройства. При этом затвор полевого транзистора 3.1 через конденсатор обратной связи 3.6 соединен с первым выходом генератора 3, а также через параллельно соединенные резистор 3.7 и диод 3.8 подключен к корпусу устройства (фиг.2).The circuit of the first generator 3 is assembled according to the inductive three-point circuit on the field-effect transistor 3.1, the source of which through the first inductance 3.2 is connected to the capacitive sensor 1 and the output of the device, and through the second inductance 3.3 it is connected to the second output of the first generator 3 and through the resistive-capacitive filter 3.4, 3.5 connected to the housing 8 of the device. In this case, the gate of the field-effect transistor 3.1 is connected through a feedback capacitor 3.6 to the first output of the generator 3, and also through a parallel-connected resistor 3.7 and a diode 3.8 connected to the device case (Fig. 2).

Кварцевый генератор 5 собран на логическом элементе 5.1 Триггер Шмидта с кварцевым резонатором 5.2 на входе и резистором 5.3 в обратной связи (фиг.3). В схему блока вычитания частот 6 входит формирователь импульсов 6.1, подключенный к первому входу D-триггера 6.2, второй вход которого соединен с выходом кварцевого генератора 5.A quartz oscillator 5 is assembled on a logic element 5.1. Schmidt trigger with a quartz resonator 5.2 at the input and a resistor 5.3 in feedback (figure 3). The frequency subtraction unit 6 includes a pulse shaper 6.1 connected to the first input of the D-flip-flop 6.2, the second input of which is connected to the output of the crystal oscillator 5.

Устройство для измерения октанового числа бензина работает следующим образом.A device for measuring the octane number of gasoline works as follows.

При выполнении измерений емкостной датчик 1 совместно с датчиком температуры погружается в бензин, в зависимости от октанового числа которого изменяется относительная диэлектрическая проницаемость между обкладками емкостного датчика 1. Это приводит к изменению эквивалентной емкости С1.1 емкостного датчика 1, что изменяет частоту колебаний f3 первого генератора 3, которые поступают на первый вход блока вычитания частот 6. Импульсы образцовой частоты f5 от кварцевого генератора 5 подаются на второй вход блока вычитания частот 6, на выходе которого формируются импульсы разностной частоты f6=f5-f3, которые поступают на первый вход блока обработки данных 8.When performing measurements, the capacitive sensor 1 together with the temperature sensor is immersed in gasoline, depending on the octane number of which the relative permittivity between the plates of the capacitive sensor 1 changes. This leads to a change in the equivalent capacitance C 1.1 of the capacitive sensor 1, which changes the oscillation frequency f 3 of the first generator 3, which are fed to the first input of the frequency subtraction unit 6. The pulses of the reference frequency f 5 from the crystal oscillator 5 are fed to the second input of the frequency subtraction unit 6, at the output of of which pulses of difference frequency f 6 = f 5 -f 3 are generated, which are fed to the first input of data processing unit 8.

Изменение температуры бензина приводит к изменению сопротивления датчика температуры 2 и пропорциональному изменению частоты колебаний f4 второго генератора 4, которые поступают на второй вход блока обработки данных 8. Цифровое измерение частоты колебаний, поступающих от генератора 4 и блока вычитания частот 6, выполняется в блоке обработки данных 8 в течение интервала фиксированной длительности TИЗМ=const, в конце которого в память блока обработки данных 8 записываются два кода: N4=f4·TИЗМ и N6=f6·TИЗМ.A change in the temperature of gasoline leads to a change in the resistance of the temperature sensor 2 and a proportional change in the oscillation frequency f 4 of the second generator 4, which are fed to the second input of the data processing unit 8. Digital measurement of the frequency of the oscillations coming from the generator 4 and the frequency subtraction unit 6 is performed in the processing unit data 8 during an interval of fixed duration T ISM = const, at the end of which two codes are written into the memory of data processing unit 8: N 4 = f 4 · T ISM and N 6 = f 6 · T ISM .

Цифровой код N6 зависит от разностной частоты на выходе блока вычитания частот 6 и соответствует диэлектрической проницаемости контролируемого бензина, а код N4 определяется частотой f4 второго генератора 4 и пропорционален температуре бензина. Кроме этого, на третий вход блока обработки данных 8 поступает код N7 от аналого-цифрового преобразователя 7, значение которого пропорционально электрической проводимости бензина.Digital code N 6 depends on the difference frequency at the output of frequency subtraction unit 6 and corresponds to the dielectric constant of controlled gasoline, and code N 4 is determined by the frequency f 4 of the second generator 4 and is proportional to the temperature of the gasoline. In addition, the third input of the data processing unit 8 receives the code N 7 from the analog-to-digital Converter 7, the value of which is proportional to the electrical conductivity of gasoline.

Для получения результата преобразования, соответствующего октановому числу бензина, в программируемую память блока обработки данных 8 предварительно записывается калибровочная характеристика, т.е. зависимость октанового числа от кода N6, пропорционального разностной частоте, а также две таблицы поправочных коэффициентов. Коэффициенты, записанные в первой таблице, зависят от кода N4, пропорционального частоте f4 второго генератора 4, и при обработке данных служат для автоматического введения поправки на температуру бензина. Коэффициенты, записанные во второй таблице, зависят от значения кода N7, пропорционального электрической проводимости бензина, и в процессе обработки полученных данных служат для коррекции результата N6 цифрового измерения разностной частоты. После совместной обработки кодов в микропроцессорном блоке обработки данных 8 получается результат преобразования, соответствующий октановому числу бензина, который выводится на цифровой индикатор 11.To obtain the conversion result corresponding to the octane number of gasoline, a calibration characteristic is pre-recorded in the programmed memory of the data processing unit 8, i.e. the dependence of the octane number on the code N 6 proportional to the difference frequency, as well as two tables of correction factors. The coefficients recorded in the first table depend on the code N 4 proportional to the frequency f 4 of the second generator 4, and when processing the data, they are used to automatically introduce corrections for the temperature of gasoline. The coefficients recorded in the second table depend on the value of the code N 7 proportional to the electrical conductivity of gasoline, and during the processing of the data obtained, they are used to correct the result of N 6 digital measurement of the differential frequency. After joint processing of the codes in the microprocessor data processing unit 8, a conversion result is obtained corresponding to the octane number of gasoline, which is displayed on the digital indicator 11.

Блок сопряжения 10 с ПЭВМ служит для записи калибровочной характеристики и поправочных коэффициентов в перепрограммируемую память блока обработки данных 8 в процессе калибровки устройства при использовании бензинов разных марок с известным значением октанового числа. Калибровка устройства практически выполняется при разных температурах и при различном процентном содержании воды или присадок в бензине.The interface unit 10 with the PC is used to record the calibration characteristics and correction coefficients in the reprogrammable memory of the data processing unit 8 during the calibration of the device when using gasoline of different grades with a known value of the octane number. Calibration of the device is practically carried out at different temperatures and at different percentages of water or additives in gasoline.

При эксплуатации устройства таблица соответствия октановых чисел бензина измеренной частоте, электропроводности и температуре хранится в памяти блока обработки данных 8, а промежуточные значения октановых чисел рассчитываются в блоке обработки данных 8 методом интерполяции.During operation of the device, a table of correspondence of octane numbers of gasoline to the measured frequency, electrical conductivity and temperature is stored in the memory of data processing unit 8, and intermediate values of octane numbers are calculated in data processing unit 8 by interpolation.

Расширение диапазона контроля электрической проводимости обеспечивается за счет применения изоляционного покрытия центрального стержня емкостного датчика 1, позволяющего обеспечить стабильную работу первого генератора 3 даже при высокой электрической проводимости исследуемого топлива. При этом также в предлагаемом устройстве достигается повышение чувствительности к диэлектрическим свойствам топлива за счет измерения разности частот f5 кварцевого генератора 5 и f3 первого генератора 3.The extension of the control range of electrical conductivity is ensured by the use of an insulating coating of the central rod of the capacitive sensor 1, which ensures the stable operation of the first generator 3 even with high electrical conductivity of the studied fuel. Moreover, also in the proposed device, an increase in sensitivity to the dielectric properties of the fuel is achieved by measuring the frequency difference f 5 of the crystal oscillator 5 and f 3 of the first generator 3.

Например, зависимость частоты колебаний первого генератора 3 от эквивалентной емкости С1.1 датчика 1 в схеме прототипа определяется выражениемFor example, the dependence of the oscillation frequency of the first generator 3 on the equivalent capacitance C 1.1 of the sensor 1 in the prototype circuit is determined by the expression

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

по которому относительное изменение емкости датчика на 100·ΔC1.1/C1.1=1% приводит к изменению частоты колебаний на величину 100·Δf3.П/f3.П≈0,5%.according to which a relative change in the sensor capacitance by 100 · ΔC 1.1 / C 1.1 = 1% leads to a change in the oscillation frequency by 100 · Δf 3.P / f 3.P ≈0.5%.

В предлагаемом устройстве на частоту колебаний оказывает влияние эквивалентная емкость С1.3 диэлектрического покрытия стержня датчика, с учетом которой частота колебаний определяется формулойIn the proposed device, the oscillation frequency is affected by the equivalent capacitance C 1.3 of the dielectric coating of the sensor rod, taking into account which the oscillation frequency is determined by the formula

Figure 00000003
,
Figure 00000003
,

и при одинаковых значениях емкостей датчика и диэлектрического покрытия С1.1≈С1.3 относительное повышение емкости датчика на 100·ΔС1.11.1=1% приводит к снижению частоты колебаний всего лишь на 100·Δf3/f3≈0,25%, что в два раза меньше, чем у прототипа. Однако, при установке частоты импульсов кварцевого генератора 5 на 10% выше начальной частоты колебаний первого генератора 3 при пустом датчике 1 по условию f5≥1,1f3, разностная частота на выходе блока вычитания частот 6 составит f6=f5-f3≈0,1f3, поэтому аналогичное увеличение емкости датчика на 100·ΔС1.1/C1.1=1% приведет к относительному изменению частоты на выходе блока вычитания частот на величину на 100·Δf3/f6≈2,5%, т.е. в пять раз больше, чем у прототипа, что эквивалентно пятикратному повышению чувствительности устройства.and at the same values of the capacitances of the sensor and the dielectric coating С 1.1 ≈С 1.3, a relative increase in the capacitance of the sensor by 100 · ΔС 1.1 / С 1.1 = 1% leads to a decrease in the oscillation frequency by only 100 · Δf 3 / f 3 ≈ 0.25%, which is two times less than that of the prototype. However, when the pulse frequency of the quartz oscillator 5 is set 10% higher than the initial oscillation frequency of the first oscillator 3 with an empty sensor 1 under the condition f 5 ≥1,1f 3 , the difference frequency at the output of the frequency subtraction unit 6 will be f 6 = f 5 -f 3 ≈0.1f 3 , therefore, a similar increase in the sensor capacity by 100 · ΔС 1.1 / C 1.1 = 1% will lead to a relative change in the frequency at the output of the frequency subtraction unit by 100 · Δf 3 / f 6 ≈ 2.5%, t. e. five times more than the prototype, which is equivalent to a five-fold increase in the sensitivity of the device.

На выходах схемы генератора 3 (фиг.2) формируются два параметра: по частоте колебаний f3 можно судить о диэлектрической проницаемости и октановом числе, а по напряжению U3 на резистивно-емкостном фильтре 3.4, 3.5 - о проводимости бензина, которая растет при увеличении содержания электропроводящих примесей в бензине. Это позволяет использовать напряжение U3 совместно с частотой f4 генератора 4, пропорциональной температуре, для коррекции результатов измерений октанового числа бензинов.At the outputs of the generator 3 circuit (Fig. 2), two parameters are formed: by the frequency of oscillations f 3, we can judge the dielectric constant and the octane number, and by the voltage U 3 on the resistive-capacitive filter 3.4, 3.5 - the conductivity of gasoline, which increases with increasing the content of conductive impurities in gasoline. This allows you to use the voltage U 3 together with the frequency f 4 of the generator 4, proportional to the temperature, to correct the measurement results of the octane number of gasolines.

Кроме того, малая потребляемая мощность устройства обеспечивается за счет применения в генераторе 3 полевом транзистора (например, типа КП303Е), который большую часть каждого периода колебаний работает в режиме отсечки, поэтому его максимальный ток питания не превышает десятков микроампер. Низкое энергопотребление также обеспечивается за счет применения КМОП микропроцессора и жидкокристаллического цифрового индикатора. Применение в кварцевом генераторе 4 и блоке вычитания частот КМОП микросхем с высоким входным сопротивлением (триггера Шмидта 5.1 в генераторе 5 и формирователя импульсов 6.1 на одной микросхеме типа К561ТЛ1, D-триггера - на микросхеме К561ТМ2) позволяет исключить их влияние на стабильность частоты f3 при низкой мощности потребления. В итоге повышается время автономной работы устройства без замены элементов гальванического питания в широком диапазоне электропроводимости и при высокой чувствительности к октановому числу топлива.In addition, the low power consumption of the device is ensured by the use of a field-effect transistor in the generator 3 (for example, type KP303E), which for most of each oscillation period operates in the cutoff mode, so its maximum supply current does not exceed tens of microamps. Low power consumption is also achieved through the use of CMOS microprocessor and LCD digital indicator. The use of microcircuits with a high input resistance (Schmidt trigger 5.1 in generator 5 and a pulse shaper 6.1 on a single chip of type K561TL1, a D-trigger on chip K561TM2 in a quartz oscillator 4 and a block for subtracting CMOS frequencies) allows us to exclude their influence on the frequency stability f 3 at low power consumption. As a result, the battery life of the device increases without replacing the galvanic power elements in a wide range of electrical conductivity and with high sensitivity to the octane number of fuel.

Claims (1)

Устройство для экспрессного контроля октанового числа бензина, содержащее встроенные в общий корпус автономный блок питания, цилиндрический емкостной датчик, подключенный к входу первого генератора, и датчик температуры, подключенный ко входу второго генератора, выход которого соединен с первым входом блока обработки данных, причем первый выход первого генератора подключен ко второму входу блока обработки данных через аналого-цифровой преобразователь, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока обработки данных, второй выход которого подключен к блоку сопряжения и цифровому индикатору, дополнительно введены кварцевый генератор и блок вычитания частот, а на центральный стержень цилиндрического емкостного датчика нанесено диэлектрическое покрытие, при этом второй выход первого генератора подключен к первому входу блока вычитания частот, выход кварцевого генератора соединен со вторым входом блока вычитания частот, выход которого подключен к третьему входу блока обработки данных.
Figure 00000001
A device for express control of the octane number of gasoline, comprising an autonomous power supply integrated in a common housing, a cylindrical capacitive sensor connected to the input of the first generator, and a temperature sensor connected to the input of the second generator, the output of which is connected to the first input of the data processing unit, the first output the first generator is connected to the second input of the data processing unit through an analog-to-digital converter, the control input of which is connected to the first output of the data processing unit, the second the output of which is connected to the interface unit and a digital indicator, a crystal oscillator and a frequency subtraction unit are additionally introduced, and a dielectric coating is applied to the central rod of the cylindrical capacitive sensor, while the second output of the first generator is connected to the first input of the frequency subtraction unit, the output of the crystal oscillator is connected to the second the input of the frequency subtraction unit, the output of which is connected to the third input of the data processing unit.
Figure 00000001
RU2013123330/28U 2013-05-21 2013-05-21 DEVELOPMENT OF EXPRESS CONTROL OF OCTAN NUMBER OF GASOLINE RU132206U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013123330/28U RU132206U1 (en) 2013-05-21 2013-05-21 DEVELOPMENT OF EXPRESS CONTROL OF OCTAN NUMBER OF GASOLINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013123330/28U RU132206U1 (en) 2013-05-21 2013-05-21 DEVELOPMENT OF EXPRESS CONTROL OF OCTAN NUMBER OF GASOLINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU132206U1 true RU132206U1 (en) 2013-09-10

Family

ID=49165324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013123330/28U RU132206U1 (en) 2013-05-21 2013-05-21 DEVELOPMENT OF EXPRESS CONTROL OF OCTAN NUMBER OF GASOLINE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU132206U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561241C1 (en) * 2014-05-19 2015-08-27 Владимир Алексеевич Смолин Apparatus for real-time gasoline quality control
RU2653777C1 (en) * 2017-07-10 2018-05-14 Юрий Викторович Казарин Device for operational determination of the octane number of automobile gasoline

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561241C1 (en) * 2014-05-19 2015-08-27 Владимир Алексеевич Смолин Apparatus for real-time gasoline quality control
RU2653777C1 (en) * 2017-07-10 2018-05-14 Юрий Викторович Казарин Device for operational determination of the octane number of automobile gasoline

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2019118259A (en) AEROSOL GENERATING SYSTEM WITH ELECTRODE VAPORS
RU2391677C1 (en) Microcontroller metering transducer of capacitance and resistance into binary code
CN101118190A (en) Temperature measurement device and process for measuring temperature with device
CN103017863A (en) Parallel-plate multi-electrode capacitance type oil level sensor
RU132206U1 (en) DEVELOPMENT OF EXPRESS CONTROL OF OCTAN NUMBER OF GASOLINE
JP6075965B2 (en) Liquid concentration detector
JP5741967B2 (en) Fuel property sensor and its failure detection method
RU2460065C1 (en) Device to measure octane number of benzines
RU2395816C1 (en) Microcontroller device to analyse dielectric properties of biological objects and insulation materials
CN204154354U (en) A kind of intelligent capacitor level meter with automatic Calibration and automatic calibration
CN205318240U (en) Non -contact electric capacity induction type level sensor
RU2307347C1 (en) Instrument for indicating octane number of automotive gasoline
RU176184U1 (en) SENSOR FOR MEASURING LIQUID LEVEL
RU2685579C1 (en) Method of measurement humidity of bulk materials and device for its implementation
CN113237526A (en) Non-contact automatic measuring device and measuring method for volume and mass of liquid
JP2010210241A (en) Measuring instrument for liquid concentration
RU2461841C1 (en) Device for measurement of active resistance of dissipative cg-bipoles
RU10464U1 (en) HUMIDITY MEASUREMENT DEVICE
US11480536B2 (en) Method and sensor for determining the permittivity of a cell population
SU67091A1 (en) Device for remotely determining the level of liquid or bulk materials
UA126458U (en) LIQUID LEVEL MEASUREMENT DEVICE WITH FREQUENCY OUTPUT ON THE BASIS OF CAPACITIVE SENSITIVE ELEMENT
RU91175U1 (en) DEVICE FOR OPERATIONAL CONTROL OF INDICATORS OF KNOCKING RESISTANCE OF HYDROCARBON FUELS
RU2561241C1 (en) Apparatus for real-time gasoline quality control
US20140116119A1 (en) Device and Method for Measuring a Quantity of Water in Oil or Oil Products
RU2647564C1 (en) Method of measuring electric capacity

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20131012