[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2196321C2 - Способ определения октанового числа автомобильных бензинов - Google Patents

Способ определения октанового числа автомобильных бензинов Download PDF

Info

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
Application number
RU2000122691/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2000122691A (ru
Inventor
В.М. Пащенко
В.И. Ванцов
В.С. Чуклов
Д.В. Синицын
Original Assignee
Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. П.А.Костычева
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 Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. П.А.Костычева filed Critical Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. П.А.Костычева
Priority to RU2000122691/28A priority Critical patent/RU2196321C2/ru
Publication of RU2000122691A publication Critical patent/RU2000122691A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2196321C2 publication Critical patent/RU2196321C2/ru

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.
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)

  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.
RU2000122691/28A 2000-08-29 2000-08-29 Способ определения октанового числа автомобильных бензинов RU2196321C2 (ru)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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