Приборы и методы импедансных измерений детонационной стойкости углеводородных топлив

• Автор: Силов, Евгений Альбертович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 181 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ, МЕТОДОВ И УСТРОЙСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕТОНАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ТОПЛИВ (ДСТ)
1.1 Виды углеводородных топлив и их информационные параметры
1.2 Детонационная стойкость, как интегральный показатель качества
1.3 Классификация и сравнительная характеристика устройств контроля детонационной стойкости топлив (ДСТ)
1.4 Основные проблемы и направления развития емкостных устройств измерения ДСТ. Основные задачи исследований
1.5 Выводы
2 ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИМПЕНДАНСНЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕТОНАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ ТОПЛИВ
2.1 Математическая модель конденсатора в углеводородной среде
2.2 Электрические параметры углеводородных сред в широком диапазоне частот и их взаимосвязь
2.3 Исследование корреляционных зависимостей между детонационной стойкостью и электродинамическими параметрами топлив
2.4 Обоснование и теоретические основы введения нового электрофизического показателя качества - комплексный детонационный индекс (КДИ)
2.5 Математические основы совокупно-косвенных измерений детонационной стойкости топлив по комплексной диэлектрической проницаемости
2.6 Выводы
3 КОНСТРУКЦИОННАЯ И СХЕМОТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ЕМКОСТНЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЙ ДЕТОНАЦИОННОЙ

стойкости топлив
3.1 Схемотехника и элементная база устройств контроля ДСТ
3.2 Датчики емкостных устройств контроля ДСТ
3.3 Предлагаемые конструкции и схемы емкостных приборов измерения показателей ДСТ.'
3.4 Выводы
4 ИНФОРМАЦИОННО - МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЕМКОСТНЫХ УСТРОЙСТВ КОНТРОЛЯ ДСТ
4.1 Структура погрешностей. Основные погрешности
4.2 Дополнительные погрешности устройств контроля ДСТ
4.3 Методы повышения точности и стабильности устройств ККТ
4.4 Выводы
5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ ЕМКОСТНЫХ УСТРОЙСТВ КОНТРОЛЯ ДСТ
5.1 Экспериментальные исследования и практическое использование емкостных устройств контроля ДСТ
5.2 Алгоритм и программа работы микроконтроллера ИДС-
5.3 Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

138 138 145 151

ВВЕДЕНИЕ
Детонационная стойкость основных видов углеводородных топлив (бензинов и дизельных топлив) определяет их эффективное сгорание, напрямую связана с эксплуатационными и экологическими характеристиками транспортных средств. Оперативный контроль детонационной стойкости углеводородных топлив без сжигания является актуальной задачей нефтехимической промышленности России. Такой контроль нужен производителям, продавцам и покупателям топлив. Детонационная стойкость характеризуется октановым числом для бензинов и цетановым числом для дизельных топлив. В условиях непрерывного производства необходим непрерывный контроль детонационной стойкости, как определяющего показателя качества нефтепродукта, так как за время проводимого в настоящее время лабораторного анализа может производиться некачественный продукт, который практически бесконтрольно продается. Качество топлива, используемого автомобильным транспортом, влияет не только на работу двигателя. Загрязнение атмосферы, ухудшение экологии среды отрицательно сказывается на здоровье людей. По данным Всероссийского общества прав потребителей до 14 % продаваемого бензина имеет октановое число на 2-3 пункта ниже заявленного, и до 3 % бензинов имеют октановые числа на 10 пунктов ниже заявленного. Почти половина продаваемого в стране топлива фальсифицировано по составу, смешано с тетроэтилсвинцом и другими видами запрещенных добавок.
В настоящее время на всех заводах России контроль детонационной стойкости производится путем сжигания с дальнейшим анализом продуктов сгорания. Длительность таких методов недопустимо большая, они не пригодны для технологического контроля нефтепродуктов в процессе производства и тем более для бортовых систем контроля подвижных объектов. Создание и внедрение быстродействующих приборов оперативного контроля детонационной стойкости углеводородных топлив позволит предприятиям
компонентного и фракционного составов топлива на основе измерений электрофизических параметров.
1.3 Классификация и сравнительная характеристика устройств контроля детонационной стойкости топлив (ДСТ)
В настоящее время накоплено много материала по контролю ДСТ. Достигнуты значительные успехи в решении задач измерения детонационной стойкости, улучшены известные и предложены новые методы. Классификация устройств и методов измерения ДСТ представлена на рисунке 1.7.
Все методы контроля ДСТ можно условно разделить на две большие группы прямые (со сжиганием) и косвенные (без сжигания). Прямые методы используется повсеместно и включены в государственные стандарты России и других стран мира.
Традиционно октановое число (04) бензинов и цетановое число дизельных топлив измеряется на. испытательных двигателях внутреннего сгорания по моторному или исследовательскому методам [6,7] , где измеряется детонация сжигаемого топлива в цилиндре двигателя, который предварительно калибруется на эталонных смесях. На рисунке 1.8 показана универсальная установка УИТ-85 для определения октановых чисел бензинов и их компонентов по моторному и исследовательскому методам. Установка состоит из одноцилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания с переменной степенью сжатия, привода с асинхронным двухскоростным электродвигателем переменного тока, пульта управления с контрольно-измерительной аппаратурой, систем двигателя и вспомогательного оборудования. В комплект установки также входит колонка для кондиционирования всасываемого в двигатель воздуха по влажности и ресиверный бачок на выхлопе. Диапазон определения октановых чисел по обоим методам от 40 до 110., погрешность ± 0,2 оч. Сущность определения октановых чисел по моторному и исследовательскому методам едина и