專利名稱：油品穩(wěn)定性判定方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及國際專利分類號GOlN借助于測定材料的化學或物理性質來測試或分析材料、傳播時間測定距離、速度或存在狀態(tài)的一般系統(tǒng)，利用其他波的類似裝置；尤其涉及G01N21/00利用光學手段，即利用紅外光、可見光或紫外光來測試或分析材料。
背景技術：
航運業(yè)的蓬勃發(fā)展令油品供不應求，受利益驅使，流通領域發(fā)現(xiàn)了采用煤焦油，廢機油，粗芳烴，植物油和輪胎橡膠油等調(diào)制的劣質船用燃料油。這些來源復雜的油品摻入到船用燃料油中會形成不穩(wěn)定因素泵加熱過程形成浙青質或油泥，使分油機濾網(wǎng)堵塞，嚴重的會造成發(fā)動機腐蝕和磨損，高芳烴油品還會造成燃料油發(fā)火質量的下降，并且威脅到船員的健康與海洋環(huán)境。然而，現(xiàn)行的現(xiàn)場檢測船用燃油檢測手段沉淀物、清潔度和相容性檢測等手段由于檢測的片面性均不能準確的測定燃油的確切組分《船用燃料油品質監(jiān)控》 [J]中國水運China Water Transport 2010. 11第十卷中對于現(xiàn)行的船用燃料油品檢測手段的主要缺陷和原因做了較為詳盡的敘述。雖然實驗室可以對油品品質做出詳盡客觀的報告，但是通常需要經(jīng)過多種檢測儀器檢測，例如硫分析儀、密度分析儀、閃點分析儀、辛烷值分析儀、含氧量分析儀、苯分析分析儀和甲苯分析等多個儀器，檢測過長漫長且耗費人力。如何能夠準確客觀迅速的判斷油品穩(wěn)定性，成為了一個亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對以上問題的提出，而研制的一種油品穩(wěn)定性判定方法，其特征在于具有如下步驟a.制備待測油品試樣；b.提供一盛裝待測油品試樣的玻璃管，照射光源和測試透光度的光電探測器；c.在玻璃管的長度方向上選取一段作為檢測段，在該檢測段上劃定多個監(jiān)測點；d.打開照射光源，使照射光源照射檢測段上的每個監(jiān)測點；在光源照射監(jiān)測點的同時，使用光電探測器檢測該照射位置的透光度；e.記錄下一個檢測段的所有檢測點的透光度數(shù)據(jù)，計算一個檢測段的透光度的平均值 Xi，(i = 1)；f.重復步驟cn次，獲得多組所述檢測段的透光度數(shù)據(jù)的平均值Xi(i = 2. 3. 4. . . η)和檢測全過程的總透光度平均值K，利用標準差公式，得到油品的分離指數(shù) Sn ；式中n代表重復檢測的次數(shù)Xi為每個檢測段的透光度平均數(shù)
Xt為檢測全過程所有透光度的平均數(shù)；根據(jù)分離指數(shù)Sn大小判定油品穩(wěn)定性。當Sn < 10時，判定穩(wěn)定性良好；當10 ≤ Sn < 20時，判定穩(wěn)定性尚可；當Sn≥20時，判定穩(wěn)定性較差；且Sn數(shù)值越大，表明油品穩(wěn)定性越差。所述步驟a具有如下步驟al將油品在過量甲苯中稀釋，并攪拌至充分溶解，制成甲苯石油試樣；a2將步驟al中制得的甲苯石油試樣加入到過量正庚烷中，震蕩容器至少16秒溶解，制得油品-甲苯-庚烷混合物并取適量裝入所述試管。所述步驟al中攪拌時長為1小時。所述照射光源采用近紅外光源，所述近紅外光源的波長為900nm。一種油品穩(wěn)定性判定裝置，具有檢測單元、轉換單元、運算單元、存儲單元和輸出單元；所述檢測單元具有玻璃管，連接板，照射光源，光電探測器以及動力和傳動裝置；所述連接板的兩端靜連接有相對設置的照射光源和光電探測器，該連接板與傳動裝置相連接可帶動所述照射光源和光電探測器在所述玻璃管的長度方向上作往復運動；所述照射光源和光電檢測器之間留有間距大于玻璃管尺寸的空間；所述光電探測器將檢測到的透光度電壓信號，傳送至轉換單元，轉換單元將透光度電壓信號轉換為計算單元可識別的數(shù)字信號，將該數(shù)字信號傳送至運算單元；運算單元記錄下每個監(jiān)測點的透光度，并運算出每個檢測段的透光度平均數(shù)和整個檢測過程中所有監(jiān)測點透光度的總平均數(shù)，得出檢測油品穩(wěn)定性判定數(shù)據(jù)傳送至輸出單兀。所述動力裝置為步進電機；所述傳動裝置為傳動螺母；所述光電探測器的感光元件的幾何中心在檢測過程中始終位于所述照射光源發(fā)出的照射光線的延長線上。所述照射光源為紅外光源，波長為900nm。由于采用了上述技術方案，本發(fā)明提供的油品穩(wěn)定性判定方法和裝置，通過一種簡單的方法完成了對油品的穩(wěn)定性的判定，過程客觀，便捷。依照該方法制成的檢測設備， 具有檢測快速，準確等特點，特別適合現(xiàn)場對油品進行檢測，由于其結構簡單，不僅便于生產(chǎn)，而且成本非常低廉適于廣泛推廣。


為了更清楚的說明本發(fā)明的實施例或現(xiàn)有技術的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明的判定方法流程圖
圖2為本發(fā)明的結構示意3為本發(fā)明檢測單元的示意4為本發(fā)明實驗I的透光度曲線5為本發(fā)明實驗II的透光度曲線6為本發(fā)明實驗III的透光度曲線中1.步進電機、2.驅動螺母、3.照射光源、4.光電探測器、5.玻璃管、6.連接板。
具體實施例方式為使本發(fā)明的實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。如圖2和圖3所示一種油品穩(wěn)定性判定裝置包括檢測單元、轉換單元、運算單元、 存儲單元和輸出單元。檢測單元包括一個步進電機1，該步進電機1水平設置，下方連接有豎直設置的傳動螺桿7，由于本發(fā)明的檢測精度較高，優(yōu)選的該步進電機為混合式步進電機，具有步距角小，出力大，動態(tài)性能好的特點。該傳動螺桿上安裝有驅動螺母2，驅動螺母上機械靜連接有連接板6，優(yōu)選的為螺栓連接，便于拆卸，方便日后的維護與更換。在連接板的2端，安裝有相對設置的近紅外(900nm)照射光源3和光電探測器4， 為了保證檢測精度，光電探測器4與照射光源3在同一直線上。在待測試管上劃定固定的多個檢測點，使用時，步進電機控制驅動螺母作豎直上下的往復運動，帶動照射光源3和光電探測器4檢測玻璃管上的每一個監(jiān)測點。將獲得的透光度數(shù)據(jù)發(fā)送至轉換單元，優(yōu)選的，該轉換單元含有放大電路、濾波電路、檢波電路，將光電探測器4檢測到的透光度的電信號轉化為計算機可識別的數(shù)字信號，上傳至運算單元。運算單元與存儲單元相連接，負責運算每個檢測點的透光度信號，存入存儲單元， 在完成一個檢測段的檢測后，調(diào)取存儲單元中存儲的檢測數(shù)據(jù)，計算該檢測段的平均透光度，在完成多個檢測過程后，計算整個檢測過程中的透光度的總平均數(shù)，根據(jù)公式運算出分離指數(shù)，并傳送至輸出單元輸出該分離指數(shù)為檢測人員提供油品穩(wěn)定性判定的依據(jù)。本設備可小型化設置，方便油品檢測人員攜帶至現(xiàn)場進行操作。圖1本發(fā)明的判定方法流程圖，下面結合實施例對本發(fā)明的檢測方法進行詳細敘述實施例1.有圖1本發(fā)明的判定方法流程圖所示，一種判定油品穩(wěn)定性的方法，該方法具有如下步驟a.制備待測油品試樣，作為一個較佳的實施方式取待測油品15g，在帶蓋的試瓶中用過量甲苯稀釋，并搖晃均勻。用磁棒將油品與甲苯溶解。在磁性攪拌器中攪拌1 汕。用量筒取23ml正庚烷放入玻璃管中，用移液管取2ml事前混合好的甲苯石油試樣加入到正庚烷中，搖動試管6s。用取液器將7ml的油品-甲苯-庚烷混合物及時放入試驗試管中并將螺帽鎖緊。提供一盛裝待測油品試樣的玻璃管，照射光源和測試透光度的光電探測器將步驟a中制得的油品-甲苯-庚烷混合物移入容積20ml、外徑18mm、內(nèi)經(jīng)16mm、長度160mm的玻璃管中，保證玻璃管內(nèi)置油樣高度70mm，在玻璃管10 55mm(底部視為Omm)之間使用照射光源3和光電探測器4進行透光度掃描。在玻璃管15-60mm區(qū)段，設定檢測照射光源3與光電探測器4的移動步長0. 05mm, 共移動50mm，時間60s，共進行16個循環(huán)；打開照射光源，使照射光源3依次照射檢測段上的每個監(jiān)測點；在光源照射監(jiān)測點的同時，使用光電探測器檢測該照射位置的透光度；記錄下一個檢測段的所有檢測點的透光度數(shù)據(jù)，計算一個檢測段計算每一循環(huán)掃描獲得的1125點透光度的均值Xi ；計算16次掃描的總平均透光度Xt ；重復步驟d-e η次，獲得多組所述檢測段的透光度數(shù)據(jù)的平均值Xi (i = 2. 3. 4. . . η)和檢測全過程的總透光度平均值K，利用標準差公式，得到油品的分離指數(shù) Sn ；
權利要求
1.一種油品穩(wěn)定性判定方法，其特征在于具有如下步驟a.制備待測油品試樣；b.提供一盛裝待測油品試樣的玻璃管，照射光源和測試透光度的光電探測器；c.在玻璃管的長度方向上選取一段作為檢測段，在該檢測段上劃定多個監(jiān)測點；d.打開照射光源，使近紅外照射光源照射檢測段上的每個監(jiān)測點；在近光源照射監(jiān)測點的同時，使用光電探測器檢測該照射位置的透光度，該光電探測器與所述照射光源具有同軸性；e.記錄下一個檢測段的所有檢測點的透光度數(shù)據(jù)，計算一個檢測段的透光度的平均值 Xi, (i = l)；f.重復步驟cn次，獲得多組所述檢測段的透光度數(shù)據(jù)的平均值Xi(i = 2. 3. 4. . . η)和檢測全過程的總透光度平均值燈，利用標準差公式，得到油品的分離指數(shù)Sn ；ηZn)2K n-l式中m代表重復檢測的次數(shù) Xi為每個檢測段的透光度平均數(shù) Xt為檢測全過程所有透光度的平均數(shù)； 根據(jù)分離指數(shù)Sn大小判定油品穩(wěn)定性。
2.根據(jù)權利要求1所述的油品穩(wěn)定性判定方法，其特征還在于所述步驟f 當Sn< 10時，判定穩(wěn)定性良好；當10 < Sn < 20時，判定穩(wěn)定性尚可； 當Sn > 20時，判定穩(wěn)定性較差。
3.根據(jù)權利要求1所述的油品穩(wěn)定性判定方法，其特征還在于所述步驟a具有如下步驟al將油品在過量甲苯中稀釋，并攪拌至充分溶解，制成甲苯石油試樣； a2將步驟al中制得的甲苯石油試樣加入到過量正庚烷中，震蕩容器至少16秒溶解，制得油品-甲苯-庚烷混合物并取適量裝入所述試管。
4.根據(jù)權利要求3所述的油品穩(wěn)定性判定方法，其特征還在于所述步驟al中攪拌時長為1小時。
5.一種油品穩(wěn)定性判定裝置，其特征在于具有檢測單元、轉換單元、運算單元、存儲單元和輸出單元；所述檢測單元具有玻璃管，連接板，照射光源，光電探測器以及動力和傳動裝置； 所述連接板的兩端靜連接有相對設置的照射光源和光電探測器，該連接板與傳動裝置相連接可帶動所述照射光源和光電探測器在所述玻璃管的長度方向上作往復運動；所述光電探測器將檢測到的透光度電壓信號，傳送至轉換單元，轉換單元將透光度電壓信號轉換為計算單元可識別的數(shù)字信號，將該數(shù)字信號傳送至運算單元；運算單元記錄下每個監(jiān)測點的透光度，并運算出每個檢測段的透光度平均數(shù)和整個檢測過程中所有監(jiān)測點透光度的總平均數(shù)，得出檢測油品穩(wěn)定性判定數(shù)據(jù)傳送至輸出單元。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種油品穩(wěn)定性判定裝置，其特征還在于所述動力裝置為步進電機；所述傳動裝置為傳動螺母。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種油品穩(wěn)定性判定裝置，其特征還在于所述光電探測器的感光元件的感光中心在檢測過程中始終位于所述照射光源發(fā)出的照射光線的延長線上。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種油品穩(wěn)定性判定裝置，其特征還在于所述照射光源為紅外光源，波長為900nm。
9.根據(jù)權利要求6-9的任意一個權利要求所述的一種油品穩(wěn)定性判定裝置，其特征還在于所述靜連接均為可拆卸連接。
全文摘要
本發(fā)明用正庚烷稀釋油品瀝青質至相位分離，利用近紅外光源檢測燃料油的透光度，透光度平均標準偏差為分離指數(shù)，以分離指數(shù)作為油品質量的評價指標，當分離指數(shù)小于10時，表明該燃料油穩(wěn)定性良好，介于10～20時穩(wěn)定性尚可，大于20時穩(wěn)定性則較差。由于采用了上述技術方案，本發(fā)明提供的油品穩(wěn)定性判定方法和裝置，通過一種簡單的方法完成了對油品的穩(wěn)定性的判定，過程客觀，便捷。依照該方法制成的檢測設備，具有檢測快速，準確等特點，特別適合現(xiàn)場對油品進行檢測，由于其結構簡單，不僅便于生產(chǎn)，而且成本非常低廉適于廣泛推廣。
文檔編號G01N21/59GK102565010SQ201110456830
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權日2011年12月30日
發(fā)明者孫樹德, 李國賓, 王吉喆, 魏海軍 申請人:大連海事大學