RU2196321C2 - Способ определения октанового числа автомобильных бензинов - Google Patents
Способ определения октанового числа автомобильных бензинов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2196321C2 RU2196321C2 RU2000122691/28A RU2000122691A RU2196321C2 RU 2196321 C2 RU2196321 C2 RU 2196321C2 RU 2000122691/28 A RU2000122691/28 A RU 2000122691/28A RU 2000122691 A RU2000122691 A RU 2000122691A RU 2196321 C2 RU2196321 C2 RU 2196321C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gasoline
- octane number
- resonance
- dependence
- determined
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к исследованию или анализу топлива, в частности автомобильных бензинов, с помощью электрических и электромагнитных средств и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности, при транспортировке, хранении и реализации топлив во всех областях промышленности, где необходим оперативный контроль качества автобензина. В ячейку конденсатора и в катушку индуктивности заправляют исследуемый бензин. Меняют частоту до получения резонанса в колебательном контуре. При установившемся резонансе определяют резонансную частоту колебаний ν в колебательном контуре. Определение резонансных частот предварительно проводят для эталонных автомобильных бензинов с известным октановым числом (ОЧ) и устанавливают зависимость резонансной частоты ν от ОЧ бензина. Установленная зависимость представляется в виде графика, таблицы или аналитической формулы. При исследовании бензина с неизвестным ОЧ определяют соответствующую ему резонансную частоту ν и по установленной зависимости определяют его ОЧ. Технический результат изобретения заключается в повышении точности определения ОЧ. 1 табл., 1 ил.
Description
Изобретение касается исследования или анализа топлив, в частности автомобильных бензинов, с помощью электрических и электромагнитных средств и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности, при транспортировке, хранении и реализации топлив во всех областях промышленности, где необходим оперативный контроль качества автобензина.
При использовании в двигателях бензинов различных марок основным фактором, определяющим мощностные и экономические показатели двигателя, является детонационная стойкость бензина. Стойкость бензина к возникновению детонационного сгорания зависит от его группового химического состава, количества в нем стойких к детонации соединений и наличия антидетонационных присадок.
На практике детонационную стойкость бензинов оценивают октановыми числами (ОЧ).
Разработан и стандартизирован ряд методов определения ОЧ. В частности, для автомобильных марок бензина применяют моторный и исследовательский методы, которые отличаются различными режимами работы моторной установки для определения ОЧ. Для бензинов А-72, А-76 ОЧ определяют по моторному методу (ОЧМ). Для бензинов АИ-93, АИ-95, АИ-98 ОЧ определяют обоими указанными методами (ОЧМ и ОЧИ). Оценка одновременно двумя методами дает возможность определить чувствительность топлива к изменению режима. Чувствительность оценивают разностью ОЧ, полученных исследовательским моторным методами.
Недостатком этого наиболее распространенного способа является значительная длительность испытаний (не менее 120 мин), дороговизна самой установки и эталонных топлив. Кроме того, этот способ может быть использован только на стационарной крупногабаритной установке, что делает затруднительным его широкое применение [1, 2].
Известен способ определения октанового числа бензинов, основанный на измерении инфракрасных спектров (ИК-спектров), т.е. спектров электромагнитного излучения с длиной волны λ≥800 нм. При контроле октанового числа или цетанового числа комплексной смеси, содержащей углеводороды и(или) замещенные углеводороды, измеряют величину поглощения в ближней ИК-области спектра на одной длине волны в одном или нескольких диапазонах, выбранных из группы, состоящей из следующих диапазонов: 1572-1698, 1700-1726, 824-884, 2058-2130 нм. Осуществляют математическое преобразование этого сигнала в выходной сигнал, определяющий октановое число или цетановое число смеси [3].
Существенным недостатком спектрального метода является отсутствие чувствительности к добавлению присадок, повышающих октановое число бензинов. Это приводит к низкой точности измерений.
Известен также способ определения октанового числа топлив, по которому подают воздух и топливо в сферический реактор, нагретый до 280-320oC. После окончания реакции холоднопламенного окисления октановое число определяют по максимальному значению температуры реакции холоднопламенного окисления топлива [4].
К недостаткам определения октанового числа бензинов способом холоднопламенного окисления следует отнести необходимость предварительной калибровки. В процессе работы на установке сложно добиться устойчивой работы, и как следствие, определения октанового числа осуществляется с большой погрешностью.
Наиболее близким по технической сущности является способ определения октанового числа (ОЧ) топлив, заключающийся в определении значения ОЧ по зависимости ОЧ от диэлектрической проницаемости 6 бензина, плотности бензина ρ, температуры бензина Т [5]. В этом случае устройство для определения октанового числа содержит емкостной датчик, включенный в частотно-зависимую цепь автогенератора. Параллельно емкостному датчику подключены элементы компенсации с датчиками температуры и плотности. Теоретической основой данного способа служит известная взаимосвязь электрофизического параметра нефтепродуктов (диэлектрическая проницаемость) со структурными и фазовыми превращениями [6].
К недостаткам данного способа следует отнести использование в качестве основной характеристики ОЧ бензина только диэлектрическую проницаемость ε, что снижает точность определения ОЧ при исследовании бензинов с различными химическими примесями.
Задача, на решение которой направлен заявляемый способ определения ОЧ бензинов, связана с созданием более эффективной технологии проведения измерений, так как наряду с диэлектрической проницаемостью учитывается и магнитная проницаемость μ бензинов.
Технический результат от использования способа заключается в том, что достигается тем, что повышается точность определения ОЧ бензина в процессе измерений.
Технический результат достигается тем, что в способе определения ОЧ автомобильных бензинов, включающем предварительное построение зависимости (графика, таблицы и др. ) информационного параметра, например, диэлектрической проницаемости бензина от ОЧ эталонных бензинов, в качестве информационного параметра используют резонансную частоту колебательного контура, в элементах емкости и индуктивности которого размещены пробы анализируемого автомобильного бензина.
В процессе измерений бензин служит диэлектрической средой в измерительном конденсаторе С и магнитной средой в измерительной катушке индуктивности L. Измерительный конденсатор С и катушка индуктивности L образуют колебательный контур, резонансная частота ν которого определяется диэлектрической проницаемостью ε и магнитной проницаемостью μ исследуемого сорта бензина. Как известно, при внесении диэлектриков в электрическое поле, происходит явление поляризации, которое характеризуется электрическими дипольными моментами молекул Р. Если напряженность поля Е быстро изменяется, то между колебаниями векторов Р и Е появляется разность фаз σ, которая обуславливает электрические потери и зависимость диэлектрической проницаемости ε от частоты поля ν.. Магнитная проницаемость бензина μ в переменном поле также будет зависеть от частоты ν поля, так как в переменном поле магнитная проницаемость диэлектриков определяется обратимыми процессами намагничивания и необратимыми процессами рассеяния энергии магнитного поля (потери на вихревые токи, магнитную вязкость и др.) [7]. Бензины - смеси, содержащие в различных пропорциях ароматические, нафтеновые, нормальные парафиновые и непредельные углеводороды. Поэтому зависимость резонансной частоты ν колебательного контура от сорта бензина имеет сложный, но вместе с тем и индивидуальный для данного сорта бензина характер.
Возможная техническая реализация предлагаемого способа показана на установке, приведенной на фиг.1. Установка включает измеритель импеданса 1 с возможностью определения реактивного сопротивления Z и сдвига фаз φ между током и напряжением в колебательном контуре, конденсатор 2, индуктивность 3 и частотомер 4. В ячейку конденсатора 2 и в катушку индуктивности 3 заправляется исследуемый бензин. Меняют частоту задающего генератора на измерителе импеданса 1 до получения резонанса в колебательном контуре, которому соответствует сдвиг фаз φ между током и напряжением, равный нулю, и минимальное значение реактивного сопротивления Z. Оба параметра φ и Z определяют по измерителю импеданса 1. При установившемся резонансе по частотомеру 4 определяют резонансную частоту колебаний ν в колебательном контуре. Определение резонансных частот предварительно проводят для эталонных автомобильных бензинов с известными ОЧ и устанавливают зависимость резонансной частоты ν от ОЧ бензина. Установленная зависимость представляется в виде графика, таблицы или аналитической формулы. При исследовании бензина с неизвестным ОЧ определяют соответствующую ему резонансную частоту ν и по установленной зависимости определяют его ОЧ.
Для экспериментальной установки выявленная зависимость резонансных частот ν эталонных автомобильных бензинов от их ОЧ представлена в таблице.
Проведенные исследования и приведенные в таблице результаты позволяют сделать выводы.
1. Отмечаются высокая стабильность результатов измерений и малая среднеквадратичная погрешность измерений. На каждый вариант число измерений получено не менее 150.
2. Выявлена закономерность: с повышением октанового числа бензинов резонансная частота ν в колебательном контуре снижается. Это позволяет создать калибровочные кривые и выдавать результаты измерений непосредственно в октановых числах.
3. Время измерений при прогретой аппаратуре не превышает 10 с, что выгодно отличает предлагаемый способ от уже известных. Применение заявленного электромагнитного способа определения октанового числа бензинов в народном хозяйстве не представляет значительных трудностей, не связано с большими затратами на его осуществление и может иметь большое значение при создании новых технологических устройств для определения октановых чисел бензинов.
Источники информации
1. Покровский Г.П., Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости. -М.: Машиностроение, 1985, с.35-37.
1. Покровский Г.П., Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости. -М.: Машиностроение, 1985, с.35-37.
2. Авт. свид. СССР 1416909, кл. G 01 N 33/22, Москва, 1986.
3. Патент США 5349188, G 01 N 21/35.
4. Авт. свид. СССР 1245975, кл. G 01 N 25/20, Москва, 1983.
5. Патент РФ 2100803, кл. G 01 N 27/22, 33/22, Москва, 1997.
6. Авт. свид. СССР 1673945, кл. G 01 N 27/02, 1989.
7. Физический энциклопедический словарь, М., "Большая Российская энциклопедия", 1995, с. 176-177, с.366-367.
Claims (1)
- Способ определения октанового числа (ОЧ) автомобильных бензинов, включающий предварительное построение зависимости информационного параметра бензина от ОЧ эталонных бензинов, отличающийся тем, что в качестве информационного параметра используют резонансную частоту колебательного контура, в элементах емкости и индуктивности которого размещены пробы анализируемого автомобильного бензина.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000122691/28A RU2196321C2 (ru) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | Способ определения октанового числа автомобильных бензинов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000122691/28A RU2196321C2 (ru) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | Способ определения октанового числа автомобильных бензинов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000122691A RU2000122691A (ru) | 2002-08-20 |
RU2196321C2 true RU2196321C2 (ru) | 2003-01-10 |
Family
ID=20239645
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000122691/28A RU2196321C2 (ru) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | Способ определения октанового числа автомобильных бензинов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2196321C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2451288C1 (ru) * | 2011-04-01 | 2012-05-20 | Василий Михайлович Пащенко | Способ определения содержания серы в дизельных топливах |
RU2577290C1 (ru) * | 2014-10-07 | 2016-03-10 | Сергей Владиславович Дезорцев | Способ определения октанового числа н-алканов |
-
2000
- 2000-08-29 RU RU2000122691/28A patent/RU2196321C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2451288C1 (ru) * | 2011-04-01 | 2012-05-20 | Василий Михайлович Пащенко | Способ определения содержания серы в дизельных топливах |
RU2577290C1 (ru) * | 2014-10-07 | 2016-03-10 | Сергей Владиславович Дезорцев | Способ определения октанового числа н-алканов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Al-Douseri et al. | THz wave sensing for petroleum industrial applications | |
CN101614681B (zh) | 谐振腔微扰法微水含量测试系统 | |
WO2008080108A1 (en) | Impedance spectroscopy (is) methods and systems for characterizing fuel | |
Zaitsev et al. | Gasoline sensor based on piezoelectric lateral electric field excited resonator | |
CN107787450A (zh) | 使用激光诱导紫外荧光光谱表征原油 | |
Romanel et al. | Time domain nuclear magnetic resonance (TD-NMR): A new methodology to quantify adulteration of gasoline | |
RU2196321C2 (ru) | Способ определения октанового числа автомобильных бензинов | |
Guan et al. | Determination of octane numbers for clean gasoline using dielectric spectroscopy | |
Frank | A review of fluorescence spectroscopic methods for oil spill source identification | |
RU2451928C1 (ru) | Свч-способ определения влажности жидких углеводородов и топлив | |
Jiang et al. | Nondestructive in-situ permittivity measurement of liquid within a bottle using an open-ended microwave waveguide | |
Rumelfanger et al. | UV resonance Raman characterization of polycyclic aromatic hydrocarbons in coal liquid distillates | |
Carpentier et al. | From strong to fragile glass-forming systems: a temperature modulated differential scanning calorimetry investigation | |
Shen et al. | Photothermal characterization of biodiesel and petroleum diesel fuels—A review and perspective | |
RU2189039C2 (ru) | Способ определения октанового числа автомобильных бензинов | |
Klein et al. | Dual-mode microwave cavity for fast identification of liquids in bottles | |
RU2100803C1 (ru) | Способ и устройство для определения октановых чисел автомобильных бензинов | |
Edwards et al. | Process NMR Spectroscopy: Technology and On‐Line Applications | |
RU2317538C1 (ru) | Способ определения свойств многокомпонентного диэлектрического материала | |
RU2411508C1 (ru) | Способ оперативного контроля компонентов и отдельных органических соединений в их смесях | |
Kunte et al. | Adulteration detection in petroleum liquids using stacked multi ring resonator | |
Pushkin et al. | Electrophysical methods of determination of the octane number of motor fuels | |
RU2226268C1 (ru) | Способ определения характеристик детонационной стойкости углеводородных топлив | |
Ahmad et al. | Dielectric relaxation studies of some aromatic hydrocarbons and their naphthene mixtures | |
Lowery et al. | Experimental investigation of dielectrics for use in quarter wave coaxial resonators |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20020830 |