RU54675U1 - OPTICAL-ACOUSTIC DEVICE FOR MEASURING THE OCTAN NUMBER OF GASOLINS - Google Patents

OPTICAL-ACOUSTIC DEVICE FOR MEASURING THE OCTAN NUMBER OF GASOLINS Download PDF

Info

Publication number
RU54675U1
RU54675U1 RU2005115822/22U RU2005115822U RU54675U1 RU 54675 U1 RU54675 U1 RU 54675U1 RU 2005115822/22 U RU2005115822/22 U RU 2005115822/22U RU 2005115822 U RU2005115822 U RU 2005115822U RU 54675 U1 RU54675 U1 RU 54675U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
amplifier
input
unit
measuring
Prior art date
Application number
RU2005115822/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Викторович Плешивцев
Original Assignee
Виталий Викторович Плешивцев
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 Виталий Викторович Плешивцев filed Critical Виталий Викторович Плешивцев
Priority to RU2005115822/22U priority Critical patent/RU54675U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU54675U1 publication Critical patent/RU54675U1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения октанового числа бензинов. Задачей изобретения является создание устройства для экспрессного измерения октанового числа бензина В соответствии с поставленной задачей заявляемое устройство содержит узкополосный лазер с перестраиваемой длиной волны 1, конденсор 2, измерительную ячейку 3 с запорными кранами, микрофон 6, встроенный в стенку измерительной ячейки, фотоприемник 7, усилитель - U1 8 и усилитель - U2 9, генератор частоты модуляции лазера 10, блок нормирования выходного сигнала 11, блок обработки информации 12, блок обработки информации и индикации 12, блок настройки длины волны 13.The invention relates to the field of measuring equipment and can be used to measure the octane number of gasolines. The objective of the invention is to provide a device for rapid measurement of the octane number of gasoline. In accordance with the task, the claimed device contains a narrow-band laser with a tunable wavelength 1, a condenser 2, a measuring cell 3 with shut-off valves, a microphone 6, built into the wall of the measuring cell, a photodetector 7, an amplifier - U 1 August amplifier and - U February 9, the laser modulation frequency generator 10, the output signal normalization block 11, information processing unit 12, the information processing and display unit 12, tuner 13 wavelength.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения октанового числа бензинов.The present invention relates to the field of measurement technology and can be used to measure the octane number of gasolines.

Наиболее близким предлагаемому по технической сущности является способ определения октанового числа в смеси горючего, заключающийся в пропускании частоты от источника инфракрасного (ИК-излучения) излучения в зоне 0,8 до 2,6 мкм через кювету с испытуемым топливом и измерении степени поглощения пропускаемой через кювету частоты излучения (FR, заявка №2619624, Кл. G 01 N 33/26, 1989) и устройство для его реализации, содержащее источник ИК-излучения, оптические фильтры, фотоприемники, устройство для обработки полученной информации и отображения результатов расчета на дисплее (патент №5, 225, 679, Кл. G 01 N 21/35,1993).The closest to the proposed technical essence is a method for determining the octane number in a fuel mixture, which consists in transmitting a frequency from a source of infrared (IR) radiation in the zone of 0.8 to 2.6 μm through a cuvette with the test fuel and measuring the degree of absorption transmitted through the cuvette radiation frequencies (FR, application No. 2619624, Cl. G 01 N 33/26, 1989) and a device for its implementation, containing an IR radiation source, optical filters, photodetectors, a device for processing the received information and displaying the result s calculation on the display (patent No. 5, 225, 679, CL. G 01 N 21 / 35,1993).

Однако известные способ и устройство имеют недостаточно высокую точность измерения вследствие изменения во времени параметров ИК-излучения и фотоприемного устройства, имеющих аналоговую структуру, которые в конечном счете отражаются на точности определения октанового числа.However, the known method and device do not have a sufficiently high measurement accuracy due to the time variation of the parameters of infrared radiation and a photodetector having an analog structure, which ultimately affect the accuracy of determining the octane number.

Задачей изобретения является создание устройства для экспрессного измерения октанового числа бензинов с повышенной точностью измерения.The objective of the invention is to provide a device for rapid measurement of the octane number of gasolines with increased measurement accuracy.

В соответствии с поставленной задачей предлагаемое устройство для измерения октанового числа бензинов содержит узкополосный лазер с перестраиваемой длиной волны, конденсор, измерительную ячейку с запорными кранами, микрофон, встроенный в стенку измерительной ячейки, фотоприемник, усилитель - U1 и усилитель - U2, генератор частоты In accordance with the task, the proposed device for measuring the octane number of gasolines contains a narrow-band laser with a tunable wavelength, a condenser, a measuring cell with shut-off valves, a microphone built into the wall of the measuring cell, a photodetector, an amplifier U 1 and an amplifier U 2 , a frequency generator

модуляции лазера, блок нормирования выходного сигнала, блок обработки информации и индикации, блок настройки длины волны.laser modulation, output signal rationing unit, information processing and indication unit, wavelength adjustment unit.

На фиг. представлена функциональная схема устройства. Устройство для измерения октанового числа бензинов содержит узкополосный лазер 1 с перестраиваемой длиной волны, конденсор 2, измерительная ячейка 3, к торцам которой прикреплены оптически прозрачные (в спектральном диапазоне измерения) окна, запорные краны 4 и 5, встроенные в измерительную ячейку, микрофон 6, встроенный в стенку измерительной ячейки 3, фотоприемник 7, усилитель - U1 8 и усилитель - U2 9, генератор частоты модуляции лазера 10, блок нормирования выходного сигнала 11, блок обработки информации и индикации 12 и блок настройки длины волны 13, выход микрофона 6 соединен с первым входом усилителя U1 8, выход фотоприемника 7 соединен с первым входом усилителя U2 9, на вторые входы усилителей 8 и 9 подключен второй выход генератора частоты модуляции лазера 10, выходы усилителей 8 и 9 подключены к соответствующим входам блока нормирования выходного сигнала 11, выход блока нормирования выходного сигнала 11 соединен с входом блока обработки информации и индикации 12, выход которого подключен к входу блока настройки длины волны 13, выход блока настройки длины волны 13 подключен к первому входу узкополосного лазера 1, а ко второму входу которого, подключен первый выход генератора частоты модуляции лазера 10.In FIG. Functional diagram of the device is presented. A device for measuring the octane number of gasolines comprises a narrow-band laser 1 with a tunable wavelength, a condenser 2, a measuring cell 3, to the ends of which are attached optically transparent windows (in the spectral range of measurement), shut-off valves 4 and 5, built into the measuring cell, microphone 6, built-in to the wall of the measuring cell 3, a photodetector 7, an amplifier - U 1 8 and an amplifier - U 2 9, a laser modulation frequency generator 10, an output signal rationing unit 11, an information and indication processing unit 12 and a wavelength adjustment unit s 13, the microphone output 6 is connected to the first input of the amplifier U 1 8, the output of the photodetector 7 is connected to the first input of the amplifier U 2 9, the second output of the laser modulation frequency generator 10 is connected to the second inputs of the amplifiers 10, the outputs of the amplifiers 8 and 9 are connected to the corresponding inputs of the normalization block of the output signal 11, the output of the normalization block of the output signal 11 is connected to the input of the information processing and display unit 12, the output of which is connected to the input of the wavelength tuner 13, the output of the wavelength tuner 13 is connected to the first input narrow-band laser 1, and to the second input of which is connected the first output of the laser modulation frequency generator 10.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.The work of the proposed device is as follows.

В принципе работы устройства лежит поглощение ИК-излучения в области 660-2600 нм в среде углеводородного топлива. Хорошая корреляция между поглощением и октановым числом имеется в области 896 нм, 932 нм и 1164 нм для исследовательского октанового числа и, 930 нм, 940 и 1012 нм для моторного октанового числа (Analytical Chem. V.61, In principle, the operation of the device is the absorption of infrared radiation in the range of 660-2600 nm in the environment of hydrocarbon fuel. A good correlation between absorption and the octane number is in the region of 896 nm, 932 nm and 1164 nm for the research octane number and, 930 nm, 940 and 1012 nm for the motor octane number (Analytical Chem. V.61,

р.313-320). Частотно-модулированное излучение лазера 1 (наиболее простой импульсный режим работы лазера) через конденсор 2 поступает в измерительную ячейку 3, в которую через запорные краны 4 и 5 заливают исследуемое топливо, модулированное излучение лазера пропускается через заполненную анализируемым топливом ячейку. При совпадении линии излучения лазера с полосой поглощения детектируемых молекул топливо (бензин) поглощает часть мощности лазерного излучения, нагревается и создает повышение давления, которое и представляет собой оптико-акустический сигнал (ОА-сигнал), несущий информацию о концентрации молекул компонентов бензина. Затем ОА-сигнал преобразуется в электрический сигнал с помощью микрофона 6, помещенного в измерительную ОА-ячейку 3. С выхода микрофона 6 сигнал поступает в усилитель 8. В линейном режиме поглощения амплитуда ОА-сигнала пропорциональна мощности лазерного излучения. Поэтому для исключения влияния флуктуации излучения на точность измерения необходимо или стабилизировать параметры лазера, или, что проще, использовать второй опорный канал для регистрации мощности излучения U2, величина которой генерируется фотоприемником 7 за счет пропускаемого лазерного излучения через измерительную ячейку 3, и усиливается усилителем - U2 9. Сигналы U1 и U2 поступают в блок нормирования выходного сигнала 11, для этого определяется отношение U1/U2 и далее нормированный сигнал поступает в блок обработки информации и индикации. Генератор частоты модуляции 10 задает режим работы лазера и синхронизирует работу усилителей 8 и 9. Блок обработки информации и индикации 12 управляет блоком настройки длины волны лазерного излучения 13, который в свою очередь перестраивает работу лазера на заданный режим работы.p. 313-320). Frequency-modulated laser radiation 1 (the simplest pulsed laser mode) through a condenser 2 enters the measuring cell 3, into which the test fuel is poured through shut-off valves 4 and 5, the modulated laser radiation is passed through the cell filled with the analyzed fuel. If the laser radiation line coincides with the absorption band of the detected molecules, the fuel (gasoline) absorbs part of the laser radiation power, heats up and creates a pressure increase, which is an optical-acoustic signal (OA signal) that carries information about the concentration of molecules of gasoline components. Then, the OA signal is converted into an electrical signal using a microphone 6, placed in the measuring OA cell 3. From the output of the microphone 6, the signal enters the amplifier 8. In the linear absorption mode, the amplitude of the OA signal is proportional to the laser radiation power. Therefore, to exclude the influence of radiation fluctuations on the measurement accuracy, it is necessary either to stabilize the laser parameters, or, more simply, to use a second reference channel to register the radiation power U 2 , the value of which is generated by the photodetector 7 due to the transmitted laser radiation through the measuring cell 3, and is amplified by an amplifier - U 2 9. The signals U 1 and U 2 are fed to the normalization unit of the output signal 11, for this the ratio U 1 / U 2 is determined and then the normalized signal is fed to the information processing unit and indicator nation. The modulation frequency generator 10 sets the laser operation mode and synchronizes the operation of amplifiers 8 and 9. The information processing and indication unit 12 controls the laser radiation wavelength adjustment unit 13, which in turn tunes the laser operation to a predetermined operation mode.

Claims (1)

Оптико-акустическое устройство для измерения октанового числа бензинов содержит узкополосный лазер с перестраиваемой длиной волны, конденсатор, измерительная ячейка, 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.
Figure 00000001
The optical-acoustic device for measuring the octane number of gasolines contains a narrow-band laser with a tunable wavelength, a capacitor, a measuring cell with optically transparent windows (in the spectral range of measurement) attached to its ends, shut-off valves built into the measuring cell, and a microphone integrated into the measuring wall cells, a photodetector, an amplifier - U 1 and an amplifier - U 2 , a laser modulation frequency generator, an output signal rationing unit, an information and indication processing unit, and a length adjustment unit s wave output microphone connected to a first input of the amplifier U 1, the output of the photodetector is connected to the first input of the amplifier U 2, the second inputs of amplifier U 1 and U 2 is connected the second output of oscillator laser modulation frequency, amplifier outputs U 1 and U 2 are connected to respective the inputs of the output signal rationing unit, the output of the output signal rationing unit is connected to the input of the information processing and indication unit, the output of which is connected to the input of the wavelength adjustment unit, the output of the wavelength adjustment unit is connected to the first input Rinse the laser, and to a second input of which is connected a first generator output laser modulation frequency.
Figure 00000001
RU2005115822/22U 2005-05-24 2005-05-24 OPTICAL-ACOUSTIC DEVICE FOR MEASURING THE OCTAN NUMBER OF GASOLINS RU54675U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005115822/22U RU54675U1 (en) 2005-05-24 2005-05-24 OPTICAL-ACOUSTIC DEVICE FOR MEASURING THE OCTAN NUMBER OF GASOLINS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005115822/22U RU54675U1 (en) 2005-05-24 2005-05-24 OPTICAL-ACOUSTIC DEVICE FOR MEASURING THE OCTAN NUMBER OF GASOLINS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU54675U1 true RU54675U1 (en) 2006-07-10

Family

ID=36831113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005115822/22U RU54675U1 (en) 2005-05-24 2005-05-24 OPTICAL-ACOUSTIC DEVICE FOR MEASURING THE OCTAN NUMBER OF GASOLINS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU54675U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7957001B2 (en) Wavelength-modulation spectroscopy method and apparatus
CN2874476Y (en) Terahertz time domain spectral instrument based on optical rectification
CN104280362B (en) A kind of superheated vapor laser spectrum on-line detecting system
EP2745097B1 (en) Cavity enhanced laser based gas analyzer
CN101563595B (en) Sample concentration detector with temperature compensation
WO2018009953A1 (en) Photothermal interferometry apparatus and method
CN104237135A (en) System and method for detecting CO gas based on quartz tuning fork enhanced photoacoustic spectrometry technology
CN101109701A (en) On-line detecting method and apparatus for multi-component gas
CN111829981B (en) Gas heterodyne detection device and detection method based on TDLAS
US9632031B2 (en) System for in vitro detection and/or quantification by fluorometry
CN105466854A (en) Active air-chamber structure and photoacoustic spectrometry gas sensing system
US20190339194A1 (en) Laser dispersion spectroscopy for non-intrusive combustion diagnostics
RU2384837C1 (en) Method of simultaneous determination of co and co2 molecules concentration and device for simultaneous determination of co and co2 molecules concentration
CN114018829A (en) Tuning fork resonance enhanced double-optical comb multi-component gas detection system
US20130321800A1 (en) Integrated raman spectroscopy detector
RU54675U1 (en) OPTICAL-ACOUSTIC DEVICE FOR MEASURING THE OCTAN NUMBER OF GASOLINS
US8830474B2 (en) External/internal optical adapter with reverse biased photodiodes for FTIR spectrophotometry
CN207850914U (en) A kind of detection device and detecting system based on THz wave
Liu et al. Light-induced thermoelastic spectroscopy by employing the first harmonic phase angle method
US11467037B2 (en) Rapid temperature measurement by wavelength modulation spectroscopy
RU132548U1 (en) FIRE PHOTOMETER
RU2319136C1 (en) Method and device for determining relative concentration of isopolymers of carbon dioxide
CN115343233B (en) Real-time measurement method and device for trace gas concentration on open path
CN116138771B (en) Energy correction method for multispectral blood glucose photoacoustic detection
Wildi et al. Dual-Comb Photoacoustic Spectroscopy

Legal Events

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

Effective date: 20070525