RU1772709C - Газоанализатор горючих газов и паров - Google Patents

Abstract

Использование: измерительна  техника, контроль бензина на бензозаправочных станци х и бензоколонках. Сущность изобретени : термохимический газоанализатор концентрации горючих веществ, включает сенсоры в виде миниатюрных платиновых спиралек. Причем на спиральки может быть нанесен катализатор. В газоанализатор включены пробоотборники и испаритель бензина в качестве прибора дл  измерени  октанового числа бензинов. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может использоватьс  в автомобил х с бензиновым двигателем дл  оптимизации работы двигател , на нефтеперерабатывающих предпри ти х дл  измерени  октанового числа бензинов, в службе контрол  за бензоколонками. Предпочтительное применение дл  контрол  качества бензина на бензозаправочных станци х.

Известен автоматический октаномер, который состоит из шарообразного реактора с термопарой, размещенные в термостате , в котором поддерживаетс  температура от 270°С до 308°С. При этой температуре в реакторе происходит частичное окисление паров бензина в бензиновоздушной смеси. Температурный эффект реакции окислени  регистрируетс  термопарой. Бензин с большим октановым числом подвержен окислению в большой степени.

По мнению авторов изобретени , эта зависимость между октановым числом бензина и его окислительными свойствами основана на следующем.

В качестве прототипа выбрано устройство , реализующее способ контрол  горючих газов и паров, которое использует термохимический датчик, включающий изменение электротеплового режима работы измерительного и компенсационного чувствительных элементов датчика при изменении концентрации контролируемых компонентов и определение концентрации по изменению электротеплового режима чувствительных элементов датчика.

Октановое число не  вл етс  компонентом . В насто щем изобретении дл  измерени  октанового числа используетс  изменение электротеплового режима сенсоров (чувствительных элементов) в зависимости от изменени  октанового числа паров бензина при посто нной концентрации этих паров в воздухе.

В качестве макета октаномера выбран газоанализатор ГТХ-1, предназначенный дл  непрерывного контрол  за содержанием примеси водорода в кислороде или кислорода в водороде. Он имеет датчик

XI XJ

ю

М О Ю

термохимический с блоком чувствительных элементов (сенсоров), в состав блока вход т точечные триггерные сенсоры - измерительный и сравнительный. Сенсор представл ет собой миниатюрный платиновый термометр сопротивлени , выполненный в виде спирали, запеченной внутри пористого материала,  вл ющегос  носителем катализатора . На измерительный сенсор наноситс  платино-палладиевый катализатор.

Легко предположить, что такой газоанализатор может быть применен дл  измерени  концентрации любых горючих веществ в воздухе, но измерение октанового числа бензинов - это принципиально ина  задача.

Целью изобретени   вл етс  создание газоанализатора, измер ющего октановое число бензина небольших габаритных размеров с питанием от аккумул тора автомобил , работающего при температурах эксплуатации бензозаправочных станций автомобилей.

Октаномер состоит из датчика 1, в состав которого вход т измерительный 2 и сравнительный 3 сенсоры; съемного поршневого дозатора 4, вход щего в состав микропомпы 5, соединенного через передаточный механизм 6 с электродвигателем 7; побудител  мембранного воздушного 8, соединенного через ротаметр 9 с датчиком 1. В состав октаномера входит также испаритель бензина 10 с электроподогревом .

Октаномер работает следующим образом .

В съемный поршневой дозатор 4 отбираетс  проба испытуемого бензина объемом 0,2-2 см3 и после этого дозатор 4 вставл етс  в микропомпу 5. Включаютс  одновременно ПМВ 8, испаритель 10 и электродвигатель 7. Электродвигатель 7 через передаточный механизм 6 приводит в движение поршневой дозатор 4, который транспортирует бензин в испаритель 10. В этот же испаритель 10 поступает воздух и образуетс  бензиновоздушна  смесь посто нного в течение нескольких минут (0,5-10) состава.

На сравнительный 3 и измерительный 2 сенсоры подаетс  ток, величина которого выбрана таким образом, чтобы их температура была такой, когда величина выходного сигнала датчика 1 имеет функциональную зависимость от октанового числа испытуемого бензина. Функци  преобразовани  октанового числа в измер емый выходной сигнал определ етс  предварительной градуировкой по бензинам с известными октановыми числами, определенными стандартным методом.

Возможен вариант, когда в качестве сенсоров 2 и 3 используютс  не просто платиновые спиральки, а с нанесенным на измерительный сенсор каталитическим сбоем.

При этом на сенсоры можно подать значительно меньший ток, так как частичное окисление паров бензина на катализаторе будет происходить при более низкой температуре . Применение катализатора возможно

при анализе бензинов без тетраэтилсвинца или в состав октаномера необходимо дополнительно вводить специальный фильтр.

Высока  точность измерени  октанового числа предлагаемым газоанализатором

обеспечиваетс  плавным ходом поршневого дозатора 4 при поддержании заданного числа оборотов электродвигател  7. Это обусловливает точное поддержание стабильного потока бензина в виде жидкости и

в виде паров после испарител  10. Небольшие колебани  потока воздуха имеют малое вли ние, так как датчик 1 измер ет не концентрацию образовавшейс  бензиновоз- душной смеси, а только поток паров

бензина, так как воздух подаетс  в большом избытке дл  окислени  бензина, а охлаждающее вли ние газового потока компенсируетс  сравнительным сенсором 3 и конструкцией датчика Т. Назначение сенсора 3 состоит в компенсации как температурных колебаний окружающей среды, так и колебаний расхода воздуха.

Дл  предотвращени  вли ни  пузырьков воздуха в поршневом дозаторе 5 его

выход располагаетс  выше, чем поршень, то есть поршень в микропомпе равномерно двигаетс  с наклоном вверх. Угол наклона произволен.

На макете портативного октаномера

были проведены измерени  как дл  индивидуальных углеводородов, так и дл  бензинов с разными октановыми числами. Использовались сенсоры термомеханических сигнализаторов СТХ-7, где измерительный сенсор покрыт катализатором. Величина тока, подаваемого на сенсоры, варьировалась от 1 tO до 180mA. Концентраци  паровоздушных смесей была посто нной (16 mg/L и 33 mg/L).

Проведены испытани  и с другими сенсорами как с катализатором так и на платиновой спиральке без покрыти . Испытани  проводились при комнатной температуре. Во всех случа х величина термохимического эффекта имела аналогичную зависимость - бензины с меньшим октановым числом давали меньший сигнал, чем бензины с большим октановым числом. Зависимость в проведенных экспериментах во всех случа х описывалась пр мо линией.

Градуировка макета октаномера проводилась по бензинам с известными октановыми числами.

Погрешность предлагаемого газоанализатора не превышает ± 1 единицу окта- нового числа,

Claims (1)

1. Формула изобретени  Газоанализатор горючих газов и паров, содержащий рабочую и сравнительную ка-

   меры, в которых расположены термохимические чувствительные элементы, отличающийс  тем, что, с целью осуществлени  возможности измерени  октанового числа бензинов, он содержит поршневой дозатор с приводом, соединенный через испаритель с рабочей камерой газоанализатора, и побудитель расхода воздуха, соединенный с испарителем через измеритель расхода и сравнительную камеру газоанализатора,

   SxSP

   К

   v

   8

   3

   2