汽油辛烷值测定方法及装置制造方法及图纸

一种汽油辛烷值测定方法及装置，它由传感器、电子线路和显示器组成，通过检测汽油相对介电常数ε↓［ｒ］和变化，用对比的方法判断被测汽油的辛烷值，采用微处理器系统的自动分析，直接显示汽油标号，为汽车司机随时迅速判断车用汽油品质提供一种有效的工具，对汽车发动机的安全使用和寿命有益，并对汽油的生产过程以及运输、贮存、贸易、销售等方面提供快速有效的品质检测手段。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽油品质的测定技术，具体地说它涉及一种测定车用汽油辛烷值的新方法及其测定装置。目前市场上的汽油标号是以汽油的辛烷值表示的，辛烷值代表汽油的抗爆性，我国通常用马达法测定，试验用发动机是专门设计的可变压缩比单缸机(称为C、F、R发动机)，在规定条件下用电力机械感震器测定爆燃强度。标准燃料是异辛烷〔CH3C(CH3)C2CH2CHCH3CH3-三甲戊烷〕和正庚烷，异辛烷用作抗爆性优良的标准，其辛烷值为100，正庚烷作为抗爆性低劣的标准，其辛烷值为0。将这两种标准燃料按不同的比例混合，可得到各种不同抗爆性等级(辛烷值从0到100)的标准混合燃料。在C、F、R发动机上按上述马达法规定的工况进行测定时，先用待测燃料工作，逐渐增加压缩比，直到爆震仪指示出标准的爆燃强度为止。之后保持压缩比不变，选配某一成分的标准混合燃料，使发动机产生同样强度的爆燃，这时标准混合燃料中所含异辛烷的容积百分数，就规定为待测燃料的辛烷值。从以上的叙述可以看出辛烷值的测量是非常费事的，爆震法需要精密而贵重的设备、仪器和熟练的操作人员，要有特别配制的标准油样和进行对比的待测油料，设备笨重，无法携带，必须安装在专用的试验室内，且每一种待测油料的测试时间长，是一项消耗时间和金钱的测试方法，在美国检测一个(R+M)/2参数需150美元，在我国检测一个研究法辛烷值(RON)或马达法辛烷值(MON)参数需要750～1000元人民币。在许多国家，除炼油厂和国家试验研究单位外，很少有地方试验室能检测辛烷值。我国更是这样，由于检测手段和方法的限制，使汽油的经营、管理和贸易无法确保油品质量，对车辆特别是轿车的使用条件，以及科研部门的研究工作和新产品的开发工作都带来极大的影响和不利。爆震法是十九世纪二十年代随着西方工业革命和石油工业的发展而产生的一种＂模拟对比法＂其累积误差和随机误差都相当大，同一油样在不同的时间、地点和不同的操作人员、不同的设备(甚至同一型号的不同设备)会得出不同的结果，其重现性是比较差的。我国目前的炼油厂多是引进研究法(RON)和马达法(MON)设备，近几年有人研究光谱分析法和冷燃法测定辛烷值，多因设备笨重，价格昂贵和测定结果不稳定而无法推广。美国推出的Z×101型手持式辛烷值分析仪是用固态光学系统构成的窄带光谱仪，只能检测无铅高标号汽油，而对我国多数含铅汽油的低标号汽油不适用(因我国含铅汽油有染色问题，一般为红色，影响光谱仪检测)，且该仪器每台约16万人民币，非常昂贵，一般单位用不起。本专利技术的目的即在于针对上述现有技术的不足，而提供一种新型辛烷值测定方法及装置，从而解决专用设备和专门试验室在油品测试方面的种种不便，并解决光谱分析法和冷燃法因设备笨重、价格昂贵和测定结果不稳定、无法推广的问题，以及美国新推出的手持式窄带光谱仪对于带色的含铅汽油不适用等方面的问题。本专利技术的目的是这样实现的；一种利用电子技术和函数法相结合的汽油辛烷值测定方法，包括以下内容(a)通过大量实测数据得出汽油辛烷值Yn与其相对介电常数εrn之间的关系，即Yn＝f(εrn)；(b)通过测定浸入待测汽油中的平行极板电容传感器(3)的电容Cn值来得出该待测汽油的相对介电常εrn；(c)将Yn＝f(εrn)函数关系和待测汽油的相对介电常数εrn值输入微型处理器进行处理，并通过显示器用模拟信号或数码直接显示出待测汽油辛烷值。所说的汽油辛烷值Yn＝f(εrn)函数为一斜率为K的直线，将Yn与Ya进行对比得出Yn＝Ya-εra/K+εrn/K。对于无铅汽油，K＝0.02～0.04(图3中实线)；对于含铅汽油K＝-0.05～-0.08(图3中虚线)。本专利技术的装置如下辛烷值测定装置包括辛烷值测试仪，该辛烷值测试仪具有显示器(1)、键盘(2)、传感器(3)、传感器杆柄(6)、其中传感器(3)装在传感器杆柄(6)上，传感器杆柄(6)可以围绕外壳(10)上的销柱(101)转动，传感器(3)上面还罩有传感器罩(5)；在外壳(10)内下部装有电池(4)，中间装有印刷线路板(7)，外壳(10)的背部有后盖(11)，侧面有与微型打字机连接的接口(8)。传感器(3)为平行极板式电容器，其极板是非磁性金属板制成，其厚度为0.2～1.0mm，正极与负极板互相间隔并各由集电极(A)和集电极(B)相连，集电极(A)、(B)通过外壳(10)上的密封隔板分别与印刷线路板(7)上的电子线路连接。传感器(3)的极板(21)与绝缘材料的底座(30)注塑在一体。本专利技术的在线测量装置如下；在线测量装置，包括传感器(3)、仪表盘面板(12)、电源线接入插座(13)、传感器导线接入插座(14)、电子计算器接口(15)和控制/记录仪表接口(16)；其中传感器(3)装在与油路管道连接在一起的传感器外壳(34)里面，传感器外壳(34)上部装有密封座(33)，该密封座(33)内装有传感器极片(21)，传感器极片(21)与绝缘材料基座(30)注塑成一体，密封座(33)上部装有密封的接线盒(31)，在密封座(33)与外壳(34)之间具有密封耐油橡胶圈(36)和密封耐油橡胶垫(35)。本专利技术的方法和装置具有以下优点和效果；1、通过从对汽油足够的实测数据中测得辛烷值Yn和相对介电常数εrn之间的关系，并求出其线性函数的斜率K值，就能用脉冲数字技术通过微处理器处理或直接显示汽油的标号(辛烷值)。2、本专利技术的辛烷值测试仪的传感器浸入汽油就可立即显示汽油的标号(辛烷值)既达到了快速而方便的测试目的，又适用于无铅汽油和含铅汽油，并能保证一定的精度要求。3、本专利技术的辛烷值测试仪可以用已知标号的标准油样校准(要求较严格的场合)，也可以直接用在空气中的读数进行自校(对一般性的汽油标号测定)。4、本专利技术的辛烷测试仪制造成本很便宜，既解决了专用设备和专门试验室在油品试验方面的种种不便，又解决了光谱分析法、冷燃法因设备笨重、价格昂贵以及测定结果不稳定无法推广的问题。本专利技术的辛烷值测试仪广泛适用于汽油的生产、运输、贮存、贸易、销售和使用等方面，尤其对汽车司机使用非常方便。附图的图面说明如下附图说明图1a～1c为电容式传感器结构2a～2c为可铸型电容式传感器结构3为汽油辛烷值与介电常数的关系4为电路方框5为电子线路6为程序框7a、7b为本专利技术的QSW-100型辛烷值测试仪结构示意8a、8b为本专利技术的实施例二的辛烷值测试仪结构示意9为记忆型辛烷值测试仪结构示意10为汽油标号测试仪结构示意11为仪表板型辛烷值测试仪结构示意12为在线检测用管道密封式传感器结构13为在线检测系统示意14为加油站在线检测(大屏幕显示)示意15为油库在线检测系统示意图下面结合附图和实施例作进一步说明一、本专利技术的辛烷值检测原理本专利技术是采用相对介电常数法(简称SW法)间接检测汽油的辛烷值。汽油属于矿物油，是不导电的绝缘体，常温下呈液态，粘度低，流动性好，易挥发，综合汽油的这些特点，利用以空气为介质的平行极板电容式传感器很容易测得汽油的相对介电常数εr值。由理论电工学中得知平行极板间的电容C为C＝εo·εr·S/b式中εo-真空的介电常数(εo＝8.85415×10-12F/M)εr-相对介电常数(在空气中εro＝1)S-平行极板的面积(cm2)b-平行极板的间距、即介本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用电子技术和函数法相结合的汽油辛烷值测定方法，其特征在于：所说的测定方法包括以下内容：（ａ）通过大量实测数据得出汽油辛烷值Ｙｎ与其相对介电常数ε↓［ｒｎ］之间的函数关系，即Ｙｎ＝ｆ（ε↓［ｒｎ］）；（ｂ）通过测定浸入待测汽油中 的平行极板电容传感器（３）的电容Ｃｎ值来得出该待测汽油的相对介电常ε↓［ｒｎ］；（ｃ）将Ｙｎ＝ｆ（ε↓［ｒｎ］）函数关系和待测汽油的相对介电常数ε↓［ｒｎ］值输入微型处理器进行处理，并通过显示器用模拟信号或数码直接显示出待测汽油辛烷值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙威，
申请(专利权)人：孙威，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]