RU170732U1 - Gasoline Octane Meter - Google Patents

Gasoline Octane Meter Download PDF

Info

Publication number
RU170732U1
RU170732U1 RU2016146776U RU2016146776U RU170732U1 RU 170732 U1 RU170732 U1 RU 170732U1 RU 2016146776 U RU2016146776 U RU 2016146776U RU 2016146776 U RU2016146776 U RU 2016146776U RU 170732 U1 RU170732 U1 RU 170732U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gasoline
meter
piezoelectric plate
resonator
exciting
Prior art date
Application number
RU2016146776U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Давыдович Зайцев
Андрей Алексеевич Теплых
Ирен Евгеньевна Кузнецова
Ирина Анатольевна Бородина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук
Priority to RU2016146776U priority Critical patent/RU170732U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU170732U1 publication Critical patent/RU170732U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02Analysing fluids

Landscapes

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

Abstract

Использование: для измерения октанового числа бензина. Сущность полезной модели заключается в том, что измеритель октанового числа бензина, выполненный в виде пьезоэлектрической пластины с расположенными на ней жидкостной ячейкой и электродной структурой для возбуждения и снятия информационного сигнала согласно полезной модели представляет собой резонатор с поперечным возбуждающим электрическим полем, при этом жидкостная ячейка прикреплена к верхней стороне пьезоэлектрической пластины, толщина которой выбрана в интервале 0,5-1 мм (коммерчески доступная толщина), электродная структура, выполненная в виде электродов прямоугольной формы, частично покрытых демпфирующим слоем для подавления паразитных колебаний, расположена на нижней стороне пьезоэлектрической пластины, к которой приложено поперечное возбуждающее электрическое поле, а резонатор подключен к измерителю S параметров для измерения его электрического импеданса. Технический результат: обеспечение возможности создания механически прочного и более чувствительного измерителя октанового числа бензина при сохранении отсутствия электрических контактов с исследуемым бензином. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.Usage: for measuring the octane number of gasoline. The essence of the utility model lies in the fact that the octane number meter of gasoline, made in the form of a piezoelectric plate with a liquid cell located on it and an electrode structure for exciting and removing an information signal, according to the utility model, is a resonator with a transverse exciting electric field, while the liquid cell is attached to the upper side of the piezoelectric plate, the thickness of which is selected in the range of 0.5-1 mm (commercially available thickness), the electrode structure, in It complements a rectangular electrodes partially covered with a damping layer for suppressing parasitic oscillations, located on the lower side of the piezoelectric plate to which is applied the exciting transverse electric field, and the resonator connected to a measuring instrument for measuring the S parameters of its electrical impedance. EFFECT: provision of the possibility of creating a mechanically strong and more sensitive gas octane rating meter while maintaining the absence of electrical contacts with the gasoline under study. 1 s.p. f-ly, 4 ill.

Description

Полезная модель относится к акустическим датчикам на основе резонаторов с поперечным электрическим полем и может быть использована для измерения октанового числа бензина.The utility model relates to acoustic sensors based on resonators with a transverse electric field and can be used to measure the octane number of gasoline.

В настоящее время наиболее точно октановое число бензина определяется моторным методом на специальных моторных установках (G.E. Totten, S.R. Westbrook, and R.J. Shah, Fuels and Lubricants Handbook: Technology, Properties, Performance, and Testing, Astm Manual Series, Mnl 37. West Conshokhoken: ASTM International, 2003, pp. 635-648). Однако этот метод осуществляется лишь в лабораторных условиях при помощи дорогостоящего оборудования с привлечением квалифицированного персонала.Currently, the most accurate octane number of gasoline is determined by the motor method in special engine plants (GE Totten, SR Westbrook, and RJ Shah, Fuels and Lubricants Handbook: Technology, Properties, Performance, and Testing, Astm Manual Series, Mnl 37. West Conshokhoken: ASTM International, 2003, pp. 635-648). However, this method is carried out only in laboratory conditions with the help of expensive equipment with the involvement of qualified personnel.

Поэтому весьма перспективными являются измерители для экспресс-анализа бензина, приобретаемого на автозаправке. Известна попытка разработать измеритель, в котором предлагалось определять октановое число бензина по его вязкости (R.M. Lec, X.J. Zhang, and J.M. Hammond, "A remote acoustic engine oil quality sensor," Proceedings of IEEE Ultrasonics Symposium, pp. 419-422, 1997). Однако эта идея не была доведена до практической реализации ввиду малой вязкости бензина.Therefore, meters for express analysis of gasoline purchased at a gas station are very promising. There is a known attempt to develop a meter in which it was proposed to determine the octane number of gasoline by its viscosity (RM Lec, XJ Zhang, and JM Hammond, "A remote acoustic engine oil quality sensor," Proceedings of IEEE Ultrasonics Symposium, pp. 419-422, 1997) . However, this idea was not brought to practical implementation due to the low viscosity of gasoline.

Известен бытовой измеритель - октанометр ПЭ-7300ПК для измерения октанового числа бензина, основанный на измерении его диэлектрической проницаемости, которая однозначно связана с его октановым числом (Паспорт на октанометр "ПЭ-7300," Краснодар, Энергия, 2014, сс. 1-10). Недостатком является узкий диапазон температур 15-35 С и необходимость использования электрических контактов, соприкасающихся с бензином, что может привести к его случайному возгоранию.A well-known household meter is the PE-7300PC octanometer for measuring the octane number of gasoline, based on the measurement of its dielectric constant, which is uniquely associated with its octane number (Passport for the octane meter "PE-7300," Krasnodar, Energy, 2014, pp. 1-10) . The disadvantage is the narrow temperature range of 15-35 C and the need to use electrical contacts in contact with gasoline, which can lead to its accidental ignition.

Известен также измеритель октанового числа бензина ОКТИС-2, который также основан на измерении диэлектрической проницаемости бензина (Руководство пользователя индикатора октанового числа автомобильных бензинов "Октис-2," 2010, сс. 1-11). Недостатком является необходимость использования большого объема бензина в специальном контейнере, куда опускается щуп прибора и необходимость использования электрических контактов, погруженных в бензин, что может привести к его случайному возгоранию.Also known is the OCTIS-2 gasoline octane number meter, which is also based on the measurement of the dielectric constant of gasoline (Octis-2, 2010, pp. 1-11). The disadvantage is the need to use a large volume of gasoline in a special container, where the dipstick of the device falls and the need to use electrical contacts immersed in gasoline, which can lead to its accidental ignition.

Известен ультразвуковой измеритель октанового числа бензина, основанный на зависимости скорости звука от октанового числа (Корнев А., Ультразвуковой измеритель октанового числа бензина, Радио, 2015, №2, С 44-46; 2. Корнев А., Упрощенный ультразвуковой измеритель октанового числа бензина, Радио, 2016, №7, С 47-48). Предполагается расположение излучающего и принимающего ультразвуковых преобразователей на разных сторонах бензобака автомобиля. Электронная схема определяет время прохождения акустической волны от одного преобразователя до другого, и по известному расстоянию между ними определяется ее скорость, а по скорости - октановое число. Поскольку скорость волны зависит от температуры, то предполагается еще расположение датчика температуры, контактирующего с бензином и подогревателя бензобака. К недостаткам можно отнести большой объем исследуемого бензина - для получения достаточной точности требуется длина пробега волны как минимум 0.5 м. Метод также требует большого количества времени для того, чтобы после заправки жидкость полностью перемешалась и стала однородной. Третий недостаток - это необходимость подогрева бензобака, что опасно с точки зрения безопасности. Также непонятно, что делать с большим объемом бензина в бензобаке, если выяснится, что он некачественный.A well-known ultrasonic octane meter of gasoline, based on the dependence of the speed of sound on the octane number (Kornev A., Ultrasonic meter of the octane number of gasoline, Radio, 2015, No. 2, 44-46; 2. Kornev A., Simplified ultrasonic meter of the octane number of gasoline , Radio, 2016, No. 7, C 47-48). It is assumed that the emitting and receiving ultrasonic transducers are located on different sides of the gas tank of the car. The electronic circuit determines the travel time of an acoustic wave from one transducer to another, and its speed is determined by the known distance between them, and the octane number is determined by its speed. Since the wave velocity depends on temperature, it is also assumed that the temperature sensor is in contact with gasoline and the gas tank heater is located. The disadvantages include the large volume of gasoline under study - to obtain sufficient accuracy, a wavelength of at least 0.5 m is required. The method also requires a large amount of time for the liquid to mix completely and become homogeneous after refueling. The third drawback is the need to heat the gas tank, which is dangerous from a safety point of view. It is also unclear what to do with a large volume of gasoline in a gas tank if it turns out that it is of poor quality.

Наиболее близким к заявляемому устройству является датчик, основанный на автогенераторе, в котором в цепь обратной связи включена линия задержки на основе пластины ниобата лития Y-X среза, по которой распространяется акустическая волна с поперечно - горизонтальной поляризацией (Kuznetsova I.E., Zaitsev B.D., Seleznev E.P., Verona E. Gasoline Identifier Based on Piezoactive SH0 Plate Acoustic Waves // Ultrasonics, 2016, v. 70, pp. 34-37 DOI:10.1016/j.ultras.2016.04.016). Линия задержки представляет собой пластину из сильного пьезоэлектрика (ниобата лития), на нижней стороне которой размещены излучающий и приемный ультразвуковые встречно-штыревые преобразователи для возбуждения и приема акустической волны с поперечно-горизонтальной поляризацией. На пути распространения этой волны на верхней стороне пластины расположена жидкостная ячейка, в которую наливается исследуемый бензин емкостью 3 мл. Показано, что частота генерации однозначно связана с диэлектрической проницаемостью бензина, которая в свою очередь однозначно связана с его октановым числом. К основному достоинству можно отнести отсутствие каких-либо электрических контактов с бензином.Closest to the claimed device is a sensor based on a self-oscillator, in which a feedback line includes a delay line based on a lithium niobate plate YX cut along which an acoustic wave with transverse-horizontal polarization propagates (Kuznetsova IE, Zaitsev BD, Seleznev EP, Verona E. Gasoline Identifier Based on Piezoactive SH 0 Plate Acoustic Waves // Ultrasonics, 2016, v. 70, pp. 34-37 DOI: 10.1016 / j.ultras.2016.04.016). The delay line is a plate made of a strong piezoelectric (lithium niobate), on the lower side of which there are emitting and receiving ultrasonic interdigital transducers for exciting and receiving an acoustic wave with transverse horizontal polarization. On the propagation path of this wave, a liquid cell is located on the upper side of the plate, into which the studied gasoline with a capacity of 3 ml is poured. It is shown that the generation frequency is uniquely related to the dielectric constant of gasoline, which in turn is uniquely related to its octane number. The main advantage is the absence of any electrical contacts with gasoline.

К недостаткам данного устройства можно отнести довольно трудоемкий процесс создания пьезоэлектрического звукопровода. Для получения высокого значения коэффициента электромеханической связи поперечно-горизонтальной волны толщина пьезоэлектрической пластины должна быть существенно меньше длины волны. Например, для частоты 3-4 МГц толщина пластины должна быть порядка 0,2 мм или меньше. Очевидно, что подобный измеритель является достаточно хрупким, что существенно снижает возможность его использования в быту.The disadvantages of this device include the rather laborious process of creating a piezoelectric sound duct. To obtain a high value of the coefficient of electromechanical coupling of a transverse horizontal wave, the thickness of the piezoelectric plate should be significantly less than the wavelength. For example, for a frequency of 3-4 MHz, the plate thickness should be of the order of 0.2 mm or less. Obviously, such a meter is quite fragile, which significantly reduces the possibility of its use in everyday life.

Кроме того, можно отметить малую чувствительность описанного в прототипе измерителя. Указано, что изменение октанового числа от 80 до 95 приводит к изменению регистрируемого параметра (частота генерации) от 3656,8 кГц до 3655,2 кГц, т.е. меняется всего на 0,044%.In addition, we can note the low sensitivity described in the prototype meter. It is indicated that a change in the octane number from 80 to 95 leads to a change in the recorded parameter (lasing frequency) from 3656.8 kHz to 3655.2 kHz, i.e. changes by only 0.044%.

Целью предлагаемого устройства является создание механически прочного и более чувствительного измерителя октанового числа бензина при сохранении отсутствия электрических контактов с исследуемым бензином.The aim of the proposed device is to create a mechanically durable and more sensitive octane meter of gasoline while maintaining the absence of electrical contacts with the studied gasoline.

Указанная цель достигается тем, что измеритель октанового числа бензина, выполненный в виде пьезоэлектрической пластины с расположенными на ней жидкостной ячейкой и электродной структурой для возбуждения и снятия информационного сигнала согласно полезной модели представляет собой резонатор с поперечным возбуждающим электрическим полем, при этом жидкостная ячейка прикреплена к верхней стороне пьезоэлектрической пластины, толщина которой выбрана в интервале 0,5-1 мм (коммерчески доступная толщина), электродная структура, выполненная в виде электродов прямоугольной формы, частично покрытых демпфирующим слоем для подавления паразитных колебаний, расположена на нижней стороне пьезоэлектрической пластины, к которой приложено поперечное возбуждающее электрическое поле, а резонатор подключен к измерителю S параметров для измерения его электрического импеданса.This goal is achieved by the fact that the octane number meter of gasoline, made in the form of a piezoelectric plate with a liquid cell located on it and an electrode structure for exciting and capturing an information signal according to a utility model, is a resonator with a transverse exciting electric field, while the liquid cell is attached to the upper the side of the piezoelectric plate, the thickness of which is selected in the range of 0.5-1 mm (commercially available thickness), the electrode structure made in in the form of rectangular electrodes, partially covered with a damping layer to suppress stray oscillations, it is located on the lower side of the piezoelectric plate, to which a transverse exciting electric field is applied, and the resonator is connected to a parameter meter S to measure its electrical impedance.

Устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема измерителя октанового числа бензина на основе резонатора с поперечным электрическим полем; на фиг. 2 представлены частотные зависимости действительной (а) и мнимой (б) частей электрического импеданса измерителя с пустой жидкостной ячейкой, на фиг. 3 (а, б, в) представлены частотные зависимости действительной части электрического импеданса измерителя с нагруженной бензином ячейкой для бензина с различными значениями октанового числа: 80 (а), 92 (б) и 95 (в); на фиг. 4 представлена зависимость значения действительной части электрического импеданса измерителя на резонансной частоте от октанового числа.The device is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a diagram of a gasoline octane meter based on a resonator with a transverse electric field; in FIG. 2 shows the frequency dependences of the real (a) and imaginary (b) parts of the electrical impedance of the meter with an empty liquid cell; FIG. 3 (a, b, c) shows the frequency dependences of the real part of the electric impedance of the meter with a gasoline-loaded cell for gasoline with different octane numbers: 80 (a), 92 (b) and 95 (c); in FIG. Figure 4 shows the dependence of the value of the real part of the electric impedance of the meter at the resonant frequency on the octane number.

Измеритель октанового числа бензина на основе резонатора с поперечным электрическим полем содержит (фиг. 1) пьезоэлектрическую пластину 1, два прямоугольных электрода 2, демпфирующий слой 3 для подавления паразитных колебаний и жидкостную ячейку 4, содержащую исследуемую жидкость 5.A gasoline octane meter based on a resonator with a transverse electric field (Fig. 1) contains a piezoelectric plate 1, two rectangular electrodes 2, a damping layer 3 to suppress spurious oscillations, and a liquid cell 4 containing the test liquid 5.

Экспериментальное исследование особенностей работы измерителя октанового числа бензина на основе резонатора с поперечным электрическим полем проводилось на примере пьезоэлектрической пластины ниобата лития X среза (кристаллофизическая ось X перпендикулярна плоскости пластины). На прямоугольную пластину ниобата лития X среза с поперечными размерами 60×20 мм2 и толщиной 510 микрон наносились напылением в вакууме три пары прямоугольных электродов длиной 10 мм и шириной 5 мм и зазором 3 мм между ними, как показано на фиг. 1. Расстояние между отдельными парами электродов составляло 6 мм. В качестве электродов использовались двухслойные пленки хром - серебро с толщинами ~30 нм и ~200 нм, напыленные в вакууме через соответствующую маску. Поперечное электрическое поле было направлено вдоль кристаллофизической оси Y. Для обеспечения электрического контакта использовался проводящий клей и золотая проволока диаметром 25 микрон. Каждый из резонаторов при помощи кабелей подсоединялся к четырехканальному измерителю S параметров Agilent Е5071С, для измерения частотных зависимостей реальной и мнимой частей электрического импеданса каждого резонатора. Для подавления паразитных колебаний (волн Лэмба и SH волн, а также объемных волн, бегущих под электродами) вокруг электродов резонаторов и на часть электродов наносился слой специального демпфирующего покрытия на основе полистирола в четыреххлористом углероде (фиг. 1). Значение ширины непокрытой части электродов Δ менялось от 2,2 до 2,7 мм. Эксперименты показали, что устойчивый резонанс достигается на продольной акустической волне, распространяющейся вдоль оси X, и возбуждаемой поперечными компонентами поля, параллельными оси YAn experimental study of the operation features of a gasoline octane meter based on a resonator with a transverse electric field was carried out using the example of a piezoelectric plate of lithium niobate X cut (the crystallophysical X axis is perpendicular to the plane of the plate). Three pairs of rectangular electrodes with a length of 10 mm and a width of 5 mm and a gap of 3 mm between them were deposited on a rectangular plate of lithium niobate X cut with transverse dimensions 60 × 20 mm 2 and a thickness of 510 microns, as shown in FIG. 1. The distance between the individual pairs of electrodes was 6 mm The electrodes used were two-layer chromium-silver films with thicknesses of ~ 30 nm and ~ 200 nm, sprayed in vacuum through an appropriate mask. A transverse electric field was directed along the crystallophysical axis Y. To ensure electrical contact, we used conductive glue and a gold wire with a diameter of 25 microns. Each of the resonators was connected via cables to a four-channel S meter of Agilent Е5071С parameters to measure the frequency dependences of the real and imaginary parts of the electrical impedance of each resonator. To suppress spurious oscillations (Lamb waves and SH waves, as well as body waves traveling under the electrodes), a layer of a special damping coating based on polystyrene in carbon tetrachloride was applied around the electrodes of the resonators and part of the electrodes (Fig. 1). The value of the width of the uncovered part of the electrodes Δ varied from 2.2 to 2.7 mm. The experiments showed that stable resonance is achieved on a longitudinal acoustic wave propagating along the X axis and excited by the transverse field components parallel to the Y axis

Устройство подключалось к 4 портовому измерителю S - параметров типа Е5071С и каждый резонатор подключался к одному из портов измерителя (фиг. 2). Измерялись частотные зависимости параметров S11, S22 и S33 каждого резонатора, по которым определялись частотные зависимости реальной и мнимой частей электрического импеданса каждого резонатора. Затем измерялись частотные зависимости параметров S12, S13 и S23, которые характеризуют степень акустической связи между резонаторами. Эти зависимости для жидкостной ячейки в отсутствии бензина представлены на фиг. 2. Видно, что на частоте 6,48 МГц присутствует ярко выраженный параллельный резонанс. При этом интенсивность паразитных колебаний существенно ниже. Далее были проведены измерения частотных зависимостей реальной и мнимой частей электрического импеданса датчика, нагруженного бензином с известным октановым числом. Эти зависимости для реальной части импеданса резонатора для значений октанового числа 80, 92 и 95 представлены на фиг. 3 (а), 5 (б) и 5 (в), соответственно. Было установлено, что значения резонансной частоты во всех трех случаях совпадают, а в качестве параметра, однозначно связанного с октановым числом, можно выбрать максимальное значение реальной части импеданса резонатора. На фиг. 4 представлена зависимость максимума реальной части импеданса резонатора от октанового числа бензина, которую можно рассматривать как калибровочную кривую датчика. Устройство работает следующим образом.The device was connected to 4 port meter S - parameters of type Е5071С and each resonator was connected to one of the meter ports (Fig. 2). The frequency dependences of the parameters S 11 , S 22, and S 33 of each resonator were measured, which determined the frequency dependences of the real and imaginary parts of the electrical impedance of each resonator. Then measured the frequency dependence of the parameters S 12 , S 13 and S 23 , which characterize the degree of acoustic coupling between the resonators. These dependences for a liquid cell in the absence of gasoline are shown in FIG. 2. It is seen that at a frequency of 6.48 MHz there is a pronounced parallel resonance. In this case, the intensity of spurious oscillations is significantly lower. Next, measurements were made of the frequency dependences of the real and imaginary parts of the electrical impedance of the sensor loaded with gasoline with a known octane number. These dependences for the real part of the resonator impedance for octane numbers 80, 92, and 95 are shown in FIG. 3 (a), 5 (b) and 5 (c), respectively. It was found that the values of the resonant frequency in all three cases coincide, and as the parameter that is uniquely associated with the octane number, we can choose the maximum value of the real part of the resonator impedance. In FIG. Figure 4 shows the dependence of the maximum of the real part of the resonator impedance on the octane number of gasoline, which can be considered as a calibration curve of the sensor. The device operates as follows.

Резонатор с поперечным электрическим полем с жидкостной ячейкой подключается к измерителю LCR параметров в режиме измерения частотной зависимости резистанса от частоты. При этом на электроды резонатора подается переменное электрическое напряжение и в пьезоэлектрической пластине возникает неоднородное электрическое поле. В пространстве между электродами наибольшее значение имеет поперечная составляющая поля, а нормальная компонента максимальна под электродами. Указанные компоненты поля возбуждают набор акустических волн с различной поляризацией. Основная мода, на которую рассчитан каждый резонатор, это волна, распространяющаяся в пространстве между его электродами и возбуждаемая поперечным электрическим полем. Эта волна является поперечно-пьезоактивной, т.е. сопровождается поперечной электрической поляризацией. Если пьезоэлектрическая пластина имеет толщину порядка половины длины волны, то эта волна испытывает механический резонанс. Остальные акустические моды являются паразитными и успешно подавляются демпфирующим слоем. Жидкостная ячейка заполняется исследуемым бензином, измеряется частотная зависимость реальной части импеданса резонатора вблизи резонанса и определяется его максимальное значение. Затем по калибровочной кривой на фиг. 4 определяется исследуемое октановое число.A resonator with a transverse electric field with a liquid cell is connected to the LCR parameter meter in the mode of measuring the frequency dependence of the resistance on the frequency. In this case, an alternating electric voltage is applied to the resonator electrodes and an inhomogeneous electric field arises in the piezoelectric plate. In the space between the electrodes, the transverse component of the field is of greatest importance, and the normal component is maximum under the electrodes. The indicated field components excite a set of acoustic waves with different polarizations. The main mode for which each resonator is designed is a wave propagating in the space between its electrodes and excited by a transverse electric field. This wave is transversely piezoelectric, i.e. accompanied by transverse electric polarization. If the piezoelectric plate has a thickness of the order of half the wavelength, then this wave experiences mechanical resonance. The remaining acoustic modes are spurious and are successfully suppressed by the damping layer. The liquid cell is filled with the studied gasoline, the frequency dependence of the real part of the resonator impedance near the resonance is measured, and its maximum value is determined. Then, from the calibration curve in FIG. 4 determines the investigated octane number.

Был проведен эксперимент, по определению октанового числа произвольной смеси образцов бензина с октановыми числами 80 и 92. Было установлено, что для измеренного значения Rmax=20,149 кОм октановое число оказалось равным 82,25.An experiment was conducted to determine the octane number of an arbitrary mixture of gasoline samples with octane numbers of 80 and 92. It was found that for the measured value of R max = 20.149 kOhm, the octane number was 82.25.

Было также обнаружено, что изменение октанового числа от 80 до 95 приводит к изменению регистрируемого параметра (максимальное значение реальной части электрического импеданса) от 20,5 кОм до 18,2 кОм, т.е. изменение составило 12%. Таким образом, заявляемая полезная модель имеет более высокую чувствительность, чем прототип.It was also found that a change in the octane number from 80 to 95 leads to a change in the recorded parameter (maximum value of the real part of the electrical impedance) from 20.5 kOhm to 18.2 kOhm, i.e. the change was 12%. Thus, the claimed utility model has a higher sensitivity than the prototype.

Таким образом, технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении механической прочности устройства и чувствительности измерителя октанового числа бензина при сохранении отсутствия электрических контактов с исследуемым бензином.Thus, the technical result of the proposed utility model is to increase the mechanical strength of the device and the sensitivity of the octane meter of gasoline while maintaining the absence of electrical contacts with the studied gasoline.

Claims (2)

1. Измеритель октанового числа бензина, выполненный в виде пьезоэлектрической пластины с расположенными на ней жидкостной ячейкой и электродной структурой для возбуждения и снятия информационного сигнала, отличающийся тем, что измеритель выполнен в виде резонатора с поперечным возбуждающим электрическим полем, при этом жидкостная ячейка прикреплена к верхней стороне пьезоэлектрической пластины, толщина которой выбрана в интервале 0,5-1 мм, электродная структура, выполненная в виде электродов прямоугольной формы, частично покрытых демпфирующеим слоем для подавления паразитных колебаний, расположена на нижней стороне пьезоэлектрической пластины, к которой приложено поперечное возбуждающее электрическое поле, а резонатор подключен к измерителю S параметров для измерения его электрического импеданса.1. A gasoline octane meter made in the form of a piezoelectric plate with a liquid cell and an electrode structure located on it for exciting and capturing an information signal, characterized in that the meter is made in the form of a resonator with a transverse exciting electric field, while the liquid cell is attached to the upper the side of the piezoelectric plate, the thickness of which is selected in the range of 0.5-1 mm, the electrode structure made in the form of rectangular electrodes, partially coated with a dump a sheathing layer to suppress stray oscillations, is located on the lower side of the piezoelectric plate, to which a transverse exciting electric field is applied, and the resonator is connected to the parameter meter S to measure its electrical impedance. 2. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что пьезоэлектрическая пластина выполнена из ниобата лития X среза с поперечными размерами 60×20 мм2 и толщиной 510 микрон, а три пары прямоугольных электродов имеют длину 10 мм и ширину 5 мм, а зазор между ними составляет 3 мм, расстояние между отдельными парами электродов составляет 6 мм.2. The meter according to claim 1, characterized in that the piezoelectric plate is made of lithium niobate X cut with transverse dimensions of 60 × 20 mm 2 and a thickness of 510 microns, and three pairs of rectangular electrodes have a length of 10 mm and a width of 5 mm, and the gap between it is 3 mm, the distance between the individual pairs of electrodes is 6 mm.
RU2016146776U 2016-11-29 2016-11-29 Gasoline Octane Meter RU170732U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146776U RU170732U1 (en) 2016-11-29 2016-11-29 Gasoline Octane Meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146776U RU170732U1 (en) 2016-11-29 2016-11-29 Gasoline Octane Meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU170732U1 true RU170732U1 (en) 2017-05-04

Family

ID=58697191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016146776U RU170732U1 (en) 2016-11-29 2016-11-29 Gasoline Octane Meter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU170732U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5606130A (en) * 1994-03-25 1997-02-25 The Regents Of The University Of California Method for determining the octane rating of gasoline samples by observing corresponding acoustic resonances therein
US5886262A (en) * 1994-03-25 1999-03-23 The Regents Of The University Of California Apparatus and method for comparing corresponding acoustic resonances in liquids
RU2189039C2 (en) * 2000-11-28 2002-09-10 Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. П.А.Костычева Method of determining octane number of motor car gasolines
RU138802U1 (en) * 2013-07-09 2014-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "ОМЕТЕК" DEVICE FOR DETERMINING THE OCTAN NUMBER OF AUTOMOBILE GASOLINES

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5606130A (en) * 1994-03-25 1997-02-25 The Regents Of The University Of California Method for determining the octane rating of gasoline samples by observing corresponding acoustic resonances therein
US5886262A (en) * 1994-03-25 1999-03-23 The Regents Of The University Of California Apparatus and method for comparing corresponding acoustic resonances in liquids
RU2189039C2 (en) * 2000-11-28 2002-09-10 Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. П.А.Костычева Method of determining octane number of motor car gasolines
RU138802U1 (en) * 2013-07-09 2014-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "ОМЕТЕК" DEVICE FOR DETERMINING THE OCTAN NUMBER OF AUTOMOBILE GASOLINES

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Kuznetsova I.E., Zaitsev B.D., Seleznev E.P., Verona E. Gasoline Identifier Based on Piezoactive SH0 Plate Acoustic Waves, Ultrasonics, 2016, v. 70, pp. 34-37 DOI:10.1016, j.ultras.2016.04.016. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7878044B2 (en) Sensor, system, and method, for measuring fluid properties using multi-mode quasi-shear-horizontal resonator
US7788979B2 (en) Monolithic antenna excited acoustic transduction device
Howells et al. Parameters affecting the velocity of sound in transformer oil
KR20190054093A (en) Method and apparatus for determining and / or monitoring the breakdown voltage of transformer oil
US8102181B2 (en) Method and device for rapid non-destructive quality control of powdered materials
RU2571301C2 (en) Method to measure physical parameters of material
RU170732U1 (en) Gasoline Octane Meter
Zaitsev et al. Compact liquid analyzer based on a resonator with a lateral excitation electric field
Borodina et al. Influence of the conductivity of a liquid contacting with a lateral electric field excited resonator based on PZT ceramics on its characteristics
Seto et al. Use of trapped-Energy mode of backward-Wave-Type thickness vibration for liquid-Level sensing
JP3250849B2 (en) Surface acoustic wave device for measuring liquid properties.
JP5431687B2 (en) Device measurement device
RU2572087C2 (en) Moisture meter
JP5123046B2 (en) Relative permittivity / conductivity measuring apparatus and measuring method thereof
WO2017018893A1 (en) Method and device for determining the quality of motor-car fuel
RU2559840C1 (en) Microwave technique for determining precipitated moisture in liquid hydrocarbons
JP2008298768A (en) Device for measuring relative permittivity
RU2647186C1 (en) Method for measuring a position of interfaces between components of three-component medium in a tank
RU2477493C2 (en) Measuring method of attenuation factor of acoustic waves in resonance structure and its quality
SU913165A1 (en) Vibration viscometer
RU2529634C1 (en) Method to measure longitudinal and shift impedances of liquids
Yamada et al. Use of inharmonic modes of trapped-energy resonators for liquid-level sensing
Kvashnin et al. Peculiarities of microwave Lamb wave excitation in composite SAW resonator based on diamond substrate
CN113740605B (en) Impedance frequency characteristic measuring device and method of capillary model under alternating current electric field
Hernandez et al. High Frequency Gas Detection With an Uncoated CMUT Array by Impedance Resonant Frequency Measurement