RU2654836C1 - Устройство и способ определения октанового числа и содержания примесей в бензине с помощью ультразвуковой диагностики - Google Patents
Устройство и способ определения октанового числа и содержания примесей в бензине с помощью ультразвуковой диагностики Download PDFInfo
- Publication number
- RU2654836C1 RU2654836C1 RU2017113658A RU2017113658A RU2654836C1 RU 2654836 C1 RU2654836 C1 RU 2654836C1 RU 2017113658 A RU2017113658 A RU 2017113658A RU 2017113658 A RU2017113658 A RU 2017113658A RU 2654836 C1 RU2654836 C1 RU 2654836C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gasoline
- controller
- octane number
- signal
- piezoelectric element
- Prior art date
Links
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000012535 impurity Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 title claims description 24
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Natural products CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N Isooctane Chemical class CC(C)CC(C)(C)C NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating 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
- G01N29/02—Analysing fluids
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Использование: для определения октанового числа и содержания примесей в бензине с помощью ультразвуковой диагностики. Сущность изобретения заключается в том, что помещают измерительную ячейку в исследуемую жидкость, генерируют контроллером последовательность сигналов, которые поступают с контроллера на усилитель и на пьезоэлемент через коммутатор, преобразуют входной электрический сигнал в продольную акустическую волну, которая отражается рефлектором, детектируют пьезоэлементом отраженную от рефлектора акустическую волну и преобразуют ее в электрический сигнал, передают полученный электрический сигнала через коммутатор на усилитель, а затем на аналогово-цифровой преобразователь контроллера, записывают полученный сигнал в память, обрабатывают контроллером принятый сигнал и определяют скорость и коэффициент поглощения ультразвука, измеряют датчиком температуры исследуемое топливо, сопоставляют полученные данные с хранящимися в памяти контроллера значениями скорости и коэффициента поглощения ультразвука для эталонных образцов при известной температуре, определяют октановое число исследуемого бензина, отображают его на дисплее и сохраняют данные анализа в памяти. Технический результат: обеспечение возможности оценки значения октанового числа исследуемого бензина, а также содержания примесей в нем. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способам и устройствам исследования или анализа автомобильных бензинов при помощи электрических и электромеханических средств и может быть использовано во всех областях промышленности при производстве, транспортировке, хранении и реализации автомобильных бензинов для оперативного контроля их качества путем определения соответствия заявленным показателям октанового числа и допустимых концентраций примесей.
Описание предшествующего уровня техники
В настоящее время стандартизованными методиками определения октанового числа автомобильных бензинов являются моторный и исследовательский методы, отличающиеся различными режимами работы моторной установки. При этом недостатками указанных методов являются массогабаритные характеристики измерительной моторной установки, измерительной установки и эталонных образцов топлива, а также длительность процесса измерения (120 минут). Указанные факторы позволяют заключить, что описанные методы определения октанового числа автомобильных бензинов непригодны для оперативного анализа октанового числа автомобильных бензинов в полевых условиях.
Из существующего уровня техники известен «СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКТАНОВОГО ЧИСЛА БЕНЗИНОВ» (Патент РФ №2310830, заявл. 17.08.2006, опубл. 20.11.2007), который заключается в том, что октановое число бензинов определяется по поглощению в ближней области ИК-спектра. При использовании указанного способа последовательно измеряют в ближней инфракрасной области 1080-1280 нм или 1600-1800 нм коэффициенты поглощения трех чистых углеводородов из ряда изооктан; n-гептан; толуол или бензол и по полученным коэффициентам поглощения составляют модельный спектр. Измеряют коэффициенты поглощения паспортизованных бензинов разных марок и определяют коэффициенты C1, С2, С3 паспортизованных бензинов путем сравнения их спектров поглощения с модельным, который программно видоизменяют до достижения минимального отклонения модельного спектра от спектра паспортизованного бензина. Определяют градуировочную зависимость октановых чисел паспортизованных бензинов от концентрации толуола (или бензола) в модельном спектре. Измеряют спектр поглощения анализируемого бензина и аналогично вышеописанному определяют коэффициенты C1, С2, С3 анализируемого бензина. Затем по концентрации толуола (или бензола) С3 модельного спектра анализируемого бензина определяют октановое число анализируемого бензина по указанной градуировочной зависимости. Недостатком указанного способа является малое поглощение бензином оптического излучения в ближней ИК-области спектра, что является причиной использования протяженных кювет, зондирования на большом числе длин волн и использования сложных методов обработки информационного сигнала.
Также из существующего уровня техники известно «ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОКТАНОВОГО ЧИСЛА БЕНЗИНОВ» (Патент РФ №54675, заявл. 24.05.2005, опубл. 10.07.2006). Указанное устройство для измерения октанового числа бензинов содержит узкополосный лазер с перестраиваемой длиной волны, конденсатор, измерительную ячейку, к торцам которой прикреплены оптически прозрачные (в спектральном диапазоне измерения) окна, запорные краны, встроенные в измерительную ячейку, микрофон, встроенный в стенку измерительной ячейки, фотоприемник, усилитель - U1 и усилитель - U2, генератор частоты модуляции лазера, блок нормирования выходного сигнала, блок обработки информации и индикации и блок настройки длины волны, выход микрофона соединен с первым входом усилителя U1, выход фотоприемника соединен с первым входом усилителя U2, на вторые входы усилителей U1 и U2 подключен второй выход генератора частоты модуляции лазера, выходы усилителей U1 и U2 подключены к соответствующим входам блока нормирования выходного сигнала, выход блока нормирования выходного сигнала соединен с входом блока обработки информации и индикации, выход которого подключен к входу блока настройки длины волны, выход блока настройки длины волны подключен к первому входу узкополосного лазера, а ко второму входу которого подключен первый выход генератора частоты модуляции лазера.
Существенным недостатком данного устройства является отсутствие чувствительности к добавлению присадок, повышающих октановое число бензинов.
Также из существующего уровня техники известен «СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКТАНОВЫХ ЧИСЕЛ АВТОМОБИЛЬНЫХ БЕНЗИНОВ» (Патент РФ №2100803, заявл. 15.04.1997, опубл. 27.12.1997). Данный способ основан на измерении диэлектрической проницаемости при известных значениях температуры и плотности бензинов. Устройство для определения октанового числа содержит емкостной датчик, включенный в частотно-зависимую цепь автогенератора. Параллельно датчику подключены элементы компенсации. К одному элементу через масштабирующий усилитель подключен датчик температуры, а к другому элементу через второй масштабирующий усилитель подключен датчик плотности. Выход автогенератора соединен с вычислительным блоком, результаты с которого поступают на блок 10 индикации. Вычислительный блок соединен с блоком ввода данных. Емкостной датчик содержит два коаксиальных цилиндрических электрода, расположенных вертикально. Внешний электрод герметично закреплен на непроводящем основании. Датчик плотности установлен с наружной стороны внешнего электрода, а датчик температуры - внутри емкостного датчика.
Недостатком предложенного способа является возможность введения в низкооктановый бензин добавок (например, ацетона), увеличивающих диэлектрическую проницаемость при неизменном октановом числе, что может приводить к существенным погрешностям при измерении.
Из существующего уровня техники также известно «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКТАНОВОГО ЧИСЛА АВТОМОБИЛЬНОГО БЕНЗИНА» (Патент РФ №2240548, заявл. 14.07.2003, опубл. 20.11.2004). В данном устройстве октановое число бензина определяется на основании полученных амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик диэлектрической проницаемости, плотности и температуры конкретных автомобильных бензинов, которые идентифицируются по их октановому числу. Устройство для определения октанового числа, реализующее вышеуказанный способ, содержит емкостный датчик с датчиком температуры пробы бензина, причем емкостный датчик соединен с генератором, подключенным к блоку управления, генератор выполнен с возможностью формирования напряжения с частотами 1÷30 МГц и соединен с емкостным датчиком через одну из первичных полуобмоток дифференциального трансформатора, вторая первичная полуобмотка которого соединена с опорным конденсатором, причем вторичная обмотка трансформатора соединена через усилитель сигнала, канал передачи данных к одному из независимых каналов двухканального аналого-цифрового преобразователя, выход которого подсоединен к одной из цифровых шин блока управления, выполненного в виде ПЭВМ, к другой цифровой шине которой подсоединен датчик температуры пробы бензина через усилитель и одноканальный аналого-цифровой преобразователь, при этом общая точка подключения генератора и двух первичных полуобмоток дифференциального трансформатора подключена через другой независимый канал передачи данных к другому каналу двухканального аналого-цифрового преобразователя. Причем ПЭВМ содержит нейронную сеть, предварительно обученную сравнению поступающих с цифровой шины входных сигналов в виде амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик исследуемого бензина с амплитудно-частотной и фазочастотной характеристиками эталонных бензинов. В данном случае изобретение решает задачу идентификации марок бензинов по их октановому числу с помощью искусственной нейронной сети.
К недостаткам данного способа следует отнести определение октанового числа бензина по зависимости октанового числа от однократно определяемых информационных параметров (диэлектрической проницаемости, плотности бензина и температуры), что снижает точность определения октанового числа бензинов с различными химическими примесями. Кроме того, сложность устройства не позволяет использовать его для экспресс-анализа автомобильного топлива.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является «СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКТАНОВОГО ЧИСЛА АВТОМОБИЛЬНЫХ БЕНЗИНОВ» (Патент РФ №2189039, заявл. 2189039, опубл. 10.09.2002). Данный способ основан на предварительном определении зависимости информационного параметра бензина от октанового числа эталонных бензинов.
К недостаткам указанного способа следует отнести необходимость измерения времени прохождения сигнала через рабочую камеру несколько раз при различных температурах, что увеличивает время измерений, а также требует наличия в конструкции устройства термостата. Поскольку бензин является смесью ароматических, нафтеновых, нормальных парафиновых и непредельных углеводородов, акустическая релаксация в нем зависит от состава и пространственной конформации молекул. Следовательно, изменение соотношения углеводородных фракций в автомобильном бензине (например, введение посторонних примесей) должно приводить к изменению интенсивности акустической релаксации в исследуемом бензине.
Преимуществом заявляемого изобретения является то, что заявляемое изобретение позволяет более эффективно технологии проводить измерения качества бензинов, так как наряду со скоростью распространения ультразвука учитывается и интенсивность поглощения ультразвука в слое исследуемого бензина, что позволяет оценить не только значение октанового числа исследуемого бензина, но и содержание примесей в нем.
Задачи, решаемые изобретением
Известные в настоящее время способы и устройства не позволяют без погрешности определить октановое число автомобильного бензина в связи с тем, что при определении практически не учитывается содержание примесей и добавок, а временные затраты на проведение анализа достаточно велики.
Проблема заключается в том, что данные ограничения не позволяют проводить оперативный контроль качества бензинов путем определения соответствия заявленным показателям октанового числа и допустимых концентраций примесей.
Настоящее изобретение осуществлено, чтобы решить вышеуказанную проблему, и, следовательно, техническая задача настоящего изобретения заключается в создании более эффективной технологии проведения измерений качества бензинов, так как наряду со скоростью распространения ультразвука учитывается и интенсивность поглощения ультразвука в слое исследуемого бензина.
Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение возможности оценки не только значения октанового числа исследуемого бензина, но и содержания примесей в нем.
Технический результат достигается тем, что в заявляемом изобретении, включающем предварительное построение зависимости информационных параметров бензина от октанового числа и содержания примесей в эталонных образцах, в качестве информационных параметров используется скорость распространения ультразвука и интенсивность его поглощения в образце исследуемого бензина.
Коэффициент поглощения ультразвука α включает лишь диссипативные потери и для жидкостей может быть определен согласно формуле
где ƒ - частота ультразвука, ρ - плотность жидкости, кг/м3; u - скорость ультразвуковой волны, м/с; η - динамическая вязкость, Пас; η' - коэффициент объемной вязкости, Па⋅с; ξ - коэффициент теплопроводности, Вт/(К⋅м); Ср - удельная теплоемкость при постоянном давлении, Дж/(К⋅кг). При этом на величину объемной вязкости η' сильное влияние оказывает наличие химических примесей, например серосодержащих веществ с химическими связями C-S.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - структурно-функциональная схема работы устройства определения октанового числа и содержания примесей в бензине с помощью ультразвуковой диагностики.
Раскрытие изобретения
Для того чтобы подробнее пояснить изобретение, осуществление настоящего изобретения описывается со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Устройство для определения октанового числа и содержания примесей в бензине с помощью ультразвуковой диагностики состоит из измерительной ячейки 1 (фиг. 1), пьезоэлемента 2 (фиг. 1), рефлектора 3 (фиг. 1), температурного датчика 4 (фиг. 1), контроллера 5 (фиг. 1), коммутатора сигналов 6 (фиг. 1), программируемого усилителя выходного и входного сигналов 7 (фиг. 1), программируемого генератора тактовых импульсов 8 (фиг. 1), дисплея 9 (фиг. 1).
Устройство для определения октанового числа и содержания примесей в бензине с помощью ультразвуковой диагностики работает следующим образом.
Измерительная ячейка 1, выполненная из слабоотражающего ультразвуковые волны используемого диапазона материала, предназначенная для помещения в исследуемую жидкость, представляет собой полый цилиндр, в котором пьезоэлемент 2 излучает ультразвуковую волну, проходящую через исследуемую среду, после чего отражается от рефлектора 3 и принимается тем же пьезоэлементом. При этом пьезоэлемент и рефлектор расположены параллельно друг другу на калиброванном расстоянии L. Поскольку параметр скорости ультразвука в бензинах имеет выраженную температурную зависимость, измерительная схема дополнительно снабжена температурным датчиком, размещаемым в образце исследуемого бензина 4. Электронный блок генерации, приема и обработки сигналов представляет собой контроллер 5, выполняющий функции управления, генерации, приема и обработки сигналов; коммутатор сигналов 6, осуществляющий переключение выходного и входного трактов и защищающий приемный тракт схемы при излучении; программируемые усилитель выходного и входного сигналов 7 и генератор тактовых импульсов 8, осуществляющий общую синхронизацию системы. К цифровому выходу контроллера подключен дисплей 9. Применяемый для измерений контроллер программируется на изначальном этапе, и данные о программе обработки принятого сигнала и результатах эталонных измерений хранятся в его памяти. Данные эталонные измерения представляют собой таблицы, в которых для каждого вида топлива имеется свой набор данных, состоящих из значений скорости и амплитуды сигнала для соответствующей температуры. Эталонные измерения были получены путем проведения измерений скорости ультразвука и интенсивности его поглощения в образцах эталонных бензинов, в том числе загрязненных примесями в известных отношениях.
Для повышения точности оценивания информационных параметров при проведении измерений могут быть использованы ультразвуковые волны в диапазоне частот 1-5 МГц. Частота ультразвукового сигнала может регулироваться как за счет использования пьезоэлементов с различной собственной частотой, так и за счет возбуждения пьезоэлемента на частотах, кратных собственной частоте.
Измерительный цикл описывается следующими стадиями:
1) контроллер 5 с помощью содержащегося цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) генерирует последовательность сигналов, соответствующих определенной частоте, амплитуде и фазе сигнала для пьезоэлемента 2;
2) сигнал с контроллера поступает на усилитель 7 и через коммутатор, включенный по входному тракту, поступает на пьезоэлемент 2, который, в свою очередь, преобразует входной электрический сигнал в продольную акустическую волну, которая в дальнейшем распространяется в измерительной ячейке 1, заполненной образцом исследуемого бензина;
3) отраженная от рефлектора продольная акустическая волна распространяется через измерительную ячейку 1 в обратном направлении и детектируется пьезоэлементом, преобразующим детектрируемый сигнал в электрический;
4) полученный электрический сигнал через коммутатор 6, переключенный на приемный тракт, попадает на усилитель и затем аналогово-цифровой преобразователь контроллера и записывается в его памяти;
5) контроллер производит обработку принятого сигнала, определяя скорость ультразвука:
где u - скорость ультразвуковой волны, L - длина акустического пути, м; соответствующая калибровочному расстоянию между пьезоэлементом 2 и рефлектром 3 в ячейке 1, t1 - время прохождения импульса, с; to - время задержки, с; зависящее от прохождения сигнала в электронной части установки, которое можно определить по калибровочным измерениям с эталонными жидкостями;
6) также на основе измеренного соотношения мощностей излученной и принятой акустических волн определяется коэффициент поглощения ультразвука α:
где L - длина акустического пути, м; РВХ - мощность излученной, а РВЫХ - прошедшей сквозь слой исследуемого бензина акустической волны, Вт;
7) датчик 4 измеряет температуру исследуемого топлива;
8) полученные данные сопоставляются с хранящимися в памяти контроллера значениями скорости u и коэффициента поглощения α ультразвука для эталонных образцов при известной температуре;
9) на основании сопоставленных данных делается вывод о значении октанового числа, а также соответствии или несоответствии состава исследуемого бензина требованиям ГОСТ, предъявляемым к содержанию примесей;
10) определенное значение октанового числа исследуемого бензина, а также вывод о соответствии его состава требованиям ГОСТ отображаются на дисплее устройства;
11) программное обеспечение и данные анализов автомобильных топлив сохраняются в памяти контроллера 5.
Высокое быстродействие предлагаемого устройства позволяет проводить многократные измерения акустических параметров исследуемого объекта и осуществлять их статистическую обработку.
Способ определения октанового числа и содержания примесей в бензине с помощью ультразвуковой диагностики включает помещение измерительной ячейки в исследуемую жидкость, генерацию контроллером с помощью содержащегося цифро-аналогового преобразователя последовательности сигналов, соответствующих определенной частоте, амплитуде и фазе сигнала для пьезоэлемента, поступление сигнала с контроллера на усилитель и его поступление на пьезоэлемент через коммутатор, включенный по входному тракту, преобразующий входной электрический сигнал в продольную акустическую волну, которая в дальнейшем распространяется в измерительной ячейке, заполненной образцом исследуемого бензина, отражение продольной акустической волны рефлектором, детектирование пьезоэлементом отраженной от рефлектора продольной акустической волны и ее преобразование в электрический сигнал, передачу полученного электрического сигнала через коммутатор на усилитель, а затем на АЦП контроллера и его запись в память, обработку контроллером принятого сигнала и определение скорости ультразвука, определение коэффициента поглощения ультразвука, измерение датчиком температуры исследуемого топлива, сопоставление полученных данных с хранящимися в памяти контроллера значениями скорости и коэффициента поглощения ультразвука для эталонных образцов при известной температуре, генерацию вывода о значении октанового числа бензина и его соответствии или несоответствии требованиям ГОСТ, определение октанового числа исследуемого бензина, его отображение на дисплее и сохранение данных анализа в памяти устройства.
Claims (3)
1. Устройство определения октанового числа и содержания примесей в бензине с помощью ультразвуковой диагностики, содержащее:
расположенную измерительную ячейку, выполненную из слабоотражающего ультразвуковые волны используемого диапазона материала, помещаемую в исследуемую жидкость, пьезоэлемент для излучения и принятия ультразвуковой волны и отражающий рефлектор, расположенные параллельно друг другу на калиброванном расстоянии, температурный датчик для размещения в образце исследуемого бензина, электронный блок генерации, приема, обработки сигналов и хранения данных о программе обработки принятого сигнала и результатах эталонных измерений в виде программируемого контроллера, коммутатор сигналов для переключения выходного и входного трактов и защиты приемного тракта схемы при излучении, программируемый усилитель выходного и входного сигналов, программируемый генератор тактовых импульсов для осуществления общей синхронизации системы, дисплей для подключения к цифровому выходу контроллера.
2. Способ определения октанового числа и содержания примесей в бензине с помощью ультразвуковой диагностики включает помещение измерительной ячейки в исследуемую жидкость, генерацию контроллером с помощью содержащегося цифро-аналогового преобразователя последовательности сигналов, соответствующих определенной частоте, амплитуде и фазе сигнала для пьезоэлемента, поступление сигнала с контроллера на усилитель и его поступление на пьезоэлемент через коммутатор, включенный по входному тракту, преобразующий входной электрический сигнал в продольную акустическую волну, которая в дальнейшем распространяется в измерительной ячейке, заполненной образцом исследуемого бензина, отражение продольной акустической волны рефлектором, детектирование пьезоэлементом отраженной от рефлектора продольной акустической волны и ее преобразование в электрический сигнал, передачу полученного электрического сигнала через коммутатор на усилитель, а затем на аналогово-цифровой преобразователь контроллера и его запись в память, обработку контроллером принятого сигнала и определение скорости ультразвука, определение коэффициента поглощения ультразвука, измерение датчиком температуры исследуемого топлива, сопоставление полученных данных с хранящимися в памяти контроллера значениями скорости и коэффициента поглощения ультразвука для эталонных образцов при известной температуре, генерацию вывода о значении октанового числа бензина и его соответствии или несоответствии требованиям ГОСТ, определение октанового числа исследуемого бензина, его отображение на дисплее и сохранение данных анализа в памяти устройства.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017113658A RU2654836C1 (ru) | 2017-04-19 | 2017-04-19 | Устройство и способ определения октанового числа и содержания примесей в бензине с помощью ультразвуковой диагностики |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017113658A RU2654836C1 (ru) | 2017-04-19 | 2017-04-19 | Устройство и способ определения октанового числа и содержания примесей в бензине с помощью ультразвуковой диагностики |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2654836C1 true RU2654836C1 (ru) | 2018-05-22 |
Family
ID=62202450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017113658A RU2654836C1 (ru) | 2017-04-19 | 2017-04-19 | Устройство и способ определения октанового числа и содержания примесей в бензине с помощью ультразвуковой диагностики |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2654836C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2765798C1 (ru) * | 2021-03-01 | 2022-02-03 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ установления фальсификации автомобильного бензина |
| RU2790069C1 (ru) * | 2022-08-05 | 2023-02-14 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" (Университет ИТМО) | Способ измерения октанового числа бензина |
Citations (5)
| 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 |
| US6032516A (en) * | 1996-10-08 | 2000-03-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for determining gasoline characteristics by using ultrasonic wave |
| RU2189039C2 (ru) * | 2000-11-28 | 2002-09-10 | Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. П.А.Костычева | Способ определения октанового числа автомобильных бензинов |
| RU2305283C2 (ru) * | 2005-01-31 | 2007-08-27 | Владислав Николаевич Астапов | Способ определения октанового числа бензинов |
| RU138802U1 (ru) * | 2013-07-09 | 2014-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ОМЕТЕК" | Устройство для определения октанового числа автомобильных бензинов |
-
2017
- 2017-04-19 RU RU2017113658A patent/RU2654836C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| 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 |
| US6032516A (en) * | 1996-10-08 | 2000-03-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for determining gasoline characteristics by using ultrasonic wave |
| US6250137B1 (en) * | 1996-10-08 | 2001-06-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for determining gasoline characteristics by using ultrasonic wave |
| RU2189039C2 (ru) * | 2000-11-28 | 2002-09-10 | Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. П.А.Костычева | Способ определения октанового числа автомобильных бензинов |
| RU2305283C2 (ru) * | 2005-01-31 | 2007-08-27 | Владислав Николаевич Астапов | Способ определения октанового числа бензинов |
| RU138802U1 (ru) * | 2013-07-09 | 2014-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ОМЕТЕК" | Устройство для определения октанового числа автомобильных бензинов |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2765798C1 (ru) * | 2021-03-01 | 2022-02-03 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ установления фальсификации автомобильного бензина |
| RU2790069C1 (ru) * | 2022-08-05 | 2023-02-14 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" (Университет ИТМО) | Способ измерения октанового числа бензина |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Smolyanskaya et al. | Terahertz biophotonics as a tool for studies of dielectric and spectral properties of biological tissues and liquids | |
| Jiang et al. | TDLAS-based detection of dissolved methane in power transformer oil and field application | |
| RU2007148634A (ru) | Способ оценки чистоты растительных масел и устройство для его осуществления | |
| Jin et al. | Experimental measurements of water content in crude oil emulsions by terahertz time-domain spectroscopy | |
| CN101419157B (zh) | 一种利用太赫兹时域谱精确测定食用油光学参数的方法 | |
| Jiusheng | Optical parameters of vegetable oil studied by terahertz time-domain spectroscopy | |
| CN108287141A (zh) | 一种基于光谱法的多组分气体浓度分析方法 | |
| CN101532953B (zh) | 一种食用油光学参数的精确测定方法 | |
| Mao et al. | Detection of dissolved gas in oil–insulated electrical apparatus by photoacoustic spectroscopy | |
| Li et al. | Multi-pass absorption enhanced photoacoustic spectrometer based on combined light sources for dissolved gas analysis in oil | |
| CN109298070B (zh) | 基于超声波声速法的原油含水率检测方法 | |
| Leng et al. | Rapidly determinating the principal components of natural gas distilled from shale with terahertz spectroscopy | |
| Yun et al. | Photoacoustic detection of dissolved gases in transformer oil | |
| CN105136675A (zh) | 一种有毒有害气体浓度在线测试方法 | |
| Li et al. | A novel approach to investigate the deterioration of insulation of oils in power transformers with terahertz time-domain spectroscopy | |
| RU2654836C1 (ru) | Устройство и способ определения октанового числа и содержания примесей в бензине с помощью ультразвуковой диагностики | |
| Guan et al. | Determination of octane numbers for clean gasoline using dielectric spectroscopy | |
| CN202548049U (zh) | 非常规条件下太赫兹波检测气体用载气装置 | |
| CN116990253A (zh) | 一种基于太赫兹光谱的油纸材料溯源分析方法 | |
| RU2331058C1 (ru) | Способ определения октанового числа бензинов и устройство для его реализации | |
| US11815484B2 (en) | Device for measuring complex dielectric permittivity of a material-under-test, measuring device for multiple reflections of time-domain signals of a complex dielectric and measuring method thereof | |
| RU2769432C1 (ru) | Система и способ определения параметров текучей смеси для анализа текучей смеси во время ее перемещения | |
| RU2227320C2 (ru) | Способ измерений показателей качества нефтепродуктов | |
| RU2325631C1 (ru) | Способ определения концентрации компонентов в потоке водно-нефтяной смеси | |
| RU138802U1 (ru) | Устройство для определения октанового числа автомобильных бензинов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200420 |