RU37557U1

RU37557U1 - SENSOR FOR DETERMINING ELECTROPHYSICAL PARAMETERS OF HYDROCARBON LIQUIDS, PREFERREDLY, FUEL

Info

Publication number: RU37557U1
Application number: RU2003137182/20U
Authority: RU
Inventors: Ю.О. Петинов; И.Д. Березин
Original assignee: Тольяттинский государственный университет
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2004-04-27

Description

ДАТЧИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ЖИДКОСТЕЙ, НРЕИМУЩЕСТВЕННО ТОПЛИВАSENSOR FOR DETERMINING ELECTROPHYSICAL PARAMETERS OF HYDROCARBON LIQUIDS, FUELLY FUEL

Заявляемая полезная модель относится к измерительной технике и, более конкретно, к датчикам для определения электрофизических параметров, которые применяют для определения свойств углеводородных жидкостей, например, для определения октанового числа (ОЧ) бензина, содержания серы (СС) в дизельном топливе и т.п. с помощью портативных приборов в условиях заправочных станций, гаражей и т.д.The inventive utility model relates to measuring technique and, more specifically, to sensors for determining electrophysical parameters, which are used to determine the properties of hydrocarbon liquids, for example, to determine the octane number (OCh) of gasoline, sulfur content (SS) in diesel fuel, etc. . using portable devices in gas stations, garages, etc.

Известны емкостные датчики диэлектрической проницаемости s топлива 1, стр. 3. Датчики могут быть выполнены в виде плоских, цилиндрических или сферических конденсаторов, в зазор между обкладками которых помещают исследуемую жидкость. По величине измеренной диэлектрической проницаемости е определяют ОЧ бензина или СС дизельного топлива.Known capacitive sensors of the dielectric constant s of fuel 1, page 3. The sensors can be made in the form of flat, cylindrical or spherical capacitors, in the gap between the plates of which the test fluid is placed. The value of the measured dielectric constant e is determined by the NR of gasoline or SS diesel fuel.

Известен также плоский емкостной датчик, содержащий полосы фольги с зазором между ними, с помощью двух выводов подключенный к измерительному прибору 2.Also known is a flat capacitive sensor containing foil strips with a gap between them, using two leads connected to the measuring device 2.

Для определения ОЧ различных бензинов путем измерения диэлектрической проницаемости используют калибровочные характеристики эталонных образцов бензинов, снятые при определенных температурах. Так как температура исследуемых образцов бензинов Т не может быть в условиях заправочных станций всегда равной температуре калибровки, необходимо вводить температурную коррекцию и использовать для этого дополнительный датчик температуры 1, стр. 73. Кроме того, установлено, что диэлектрическая проницаемость s, магнитная проницаемость д., удельная электрическая проводимость а топлива взаимосвязаны, зависят от температуры среды и вTo determine the OR of various gasolines by measuring the dielectric constant, use the calibration characteristics of the reference gasoline samples taken at certain temperatures. Since the temperature of the studied samples of gasoline T cannot always be equal to the calibration temperature under the conditions of gas stations, it is necessary to introduce temperature correction and use an additional temperature sensor 1, page 73. In addition, it was found that the dielectric constant s, magnetic permeability d. , electrical conductivity and fuel are interconnected, depend on the temperature of the medium and

МКП GO 1 N25/20Manual GO 1 N25 / 20

комплексе могут быть использованы для определения ОЧ топлива 1, стр. 121 с удовлетворительной точностью.complex can be used to determine the OCh fuel 1, p. 121 with satisfactory accuracy.

Технический результат, достигаемый данным устройством, заключается в повышении точности измерений свойств топлива за счет возможности снятия нескольких электрофизических параметров с помощью одного датчика, т.е. без увеличения габаритов датчика.The technical result achieved by this device is to increase the accuracy of measurements of fuel properties due to the possibility of taking several electrophysical parameters using a single sensor, i.e. without increasing the size of the sensor.

Заявляемая полезная модель представляет собой жесткую конструкцию из двух полос с фиксированным зазором между ними, свитых в спираль. Одна полоса выполнена из материала с низким удельным сопротивлением, а другая - с высоким удельным сопротивлением, имеющим явно выраженную зависимость его от температуры в рабочем интервале измерений параметров жидкости. Электрические выводы для подключения к схеме измерений и преобразований сигналов выполнены от начал и концов каждой полосы.The inventive utility model is a rigid structure of two strips with a fixed gap between them, twisted into a spiral. One strip is made of a material with a low resistivity, and the other with a high resistivity, which has a pronounced dependence on temperature in the operating range of measurements of liquid parameters. Electrical leads for connecting to a measurement and signal conversion circuit are made from the beginnings and ends of each strip.

На фиг. 1 изображен датчик, вид сверху, на фиг.2 изображены схемы замещения для различных подключений выводов датчика.In FIG. 1 shows a sensor, a top view, figure 2 shows equivalent circuits for various connections of the sensor leads.

Полоса 1 выполнена из материала с высокой удельнойStrip 1 is made of high specific material

электропроводностью, например, из меди. Полоса 2 выполнена из материала, удельная электропроводность которого явно зависит от температуры исследуемого топлива в интервале температур, при которых производят измерения ( около -20 +35°С для заправочных станций, гаражей), т.е. обладает свойствами терморезистора. Полосы 1 и 2 установлены на ребро и свиты в жесткую плоскую спираль с зазором d между ними. Пачало и конец полосы 1 снабжены выводами 3 и 4, а начало и конец полосы 2 выводами 5 и 6 соответственно.electrical conductivity, for example, from copper. Band 2 is made of a material whose electrical conductivity clearly depends on the temperature of the studied fuel in the temperature range at which measurements are made (about -20 + 35 ° C for gas stations, garages), i.e. possesses the properties of a thermistor. Strips 1 and 2 are mounted on an edge and are entwined in a rigid flat spiral with a gap d between them. The patch and the end of strip 1 are equipped with pins 3 and 4, and the beginning and end of strip 2 with pins 5 and 6, respectively.

Датчик работает следующим образом. В соответствии с программой измерений ОЧ определенное количество исследуемого топлива помещают в калиброванный сосуд, в котором устанавливают датчик и производят подключение полос к измерительному модулю, запрограммированному на соответствующий алгоритм измерений и обработку информации. Па постоянном токе с зажимов 3-5 снимают информацию об удельном активном сопротивлении топлива р, с зажимов 5-6 - о температуре жидкости Т. Когда наThe sensor operates as follows. In accordance with the measurement program, a certain amount of the studied fuel is placed in a calibrated vessel, in which the sensor is installed and the strips are connected to the measuring module programmed for the corresponding measurement algorithm and information processing. Pa direct current from terminals 3-5 remove information about the specific resistance of the fuel p, from terminals 5-6 - about the temperature of the liquid T. When at

полосы 1-2 подают переменное напряжение повышенной частоты с любого из зажимов полосы 1 и любого из зажимов полосы 2 снимают информацию о диэлектрической проницаемости s. Когда на зажимы 3-4 или 5-6 подают переменное напряжение известной частоты, то на зажимах 5-6 или 3-4 соответственно измеряют э.д.с., величина которой зависит от магнитной проницаемости среды ji. Таким образом с одного датчика удается снять информацию об электрофизических величинах топлива - р, а, и ц и о температуре топлива, которые затем используются для комплексированного определения ОЧ, СС и других свойств топлива.strips 1-2 supply an alternating voltage of increased frequency from any of the clamps of strip 1 and any of the clamps of strip 2 removes information on the dielectric constant s. When an alternating voltage of a known frequency is applied to clamps 3-4 or 5-6, then the emf is measured at clamps 5-6 or 3-4, the magnitude of which depends on the magnetic permeability of the medium ji. Thus, it is possible to remove information from one sensor on the electrophysical quantities of fuel - p, a, and c, and on the temperature of the fuel, which are then used for the integrated determination of OF, SS, and other properties of the fuel.

1.Скворцов Б.В., Конюхов Н.Е., Астапов В.Н. Приборы и системы контроля качества углеводородных топ лив. - М, Энергоатомиздат, 2000.1. Skvortsov B.V., Konyukhov N.E., Astapov V.N. Devices and systems for quality control of hydrocarbon fuels. - M, Energoatomizdat, 2000.

2.Туманов В. Октанометр. // Схемотехника 2003 №9 с. 2-5.2.Tumanov V. Oktanometr. // Circuitry 2003 №9 p. 2-5.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

Claims

A sensor for determining the electrophysical parameters of hydrocarbon liquids, mainly fuel, made in the form of two electrically conductive strips with a gap between them, equipped with electrical leads, characterized in that said strips are twisted into a spiral, one of the strips being made of a material with low resistivity, and the other - with high resistivity, having a pronounced dependence of it on temperature in the operating range of measurements of fluid parameters, and the electrical conclusions are made from the beginning and to ends of each strip.