时间:2013-10-15 16:00 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:葛平贵 张晓田 点击次数:
油料凝点快速自动检测装置的主要组成部分包括:核心控制单元、制冷电路、温度测控组件、键盘响应电路、数据采集系统、液晶显示器、输出单元,其集合了先进控制技术,嵌入式技术,半导体技术,远红外技术,抗干扰技术。整个测试系统框图和仪器外形见图2和图3所示。
3、采用的关键技术
1、嵌入式技术:使用单片机作为系统的主控模块,通过调用子程序对各功能模块进行管理与控制,实现对制冷过程的精确控制,完成测试过程中的温度采集与显示、数据处理及储存、传输、显示等操作。
2、半导体制冷技术:仪器使用半导体制冷块作为制冷设备,采用H桥驱动电路控制电流方向,改变制冷器的工作状态。为了提高制冷效率,仪器采用三层两路制冷系统。用两路首尾相连的制冷块,内层制冷块的冷端接负载,外层制冷块的热端接散热装置,内层的热端和外层的冷端通过热的良导体相连。
3、远红外技术:二极管发射远红外光,经油杯底反射到接收器上。随着油的物理状态的变化,反射到接收器上的红外光的功率也在变化,一经油品开始凝结,反射的功率即明显降低,在温度与红外的趋势图,出现拐点,功率变化为极大值所对应的温度点为凝固点。
4、PID控温技术:利用PID控制原理,将被控制量的当前值和一阶导数作为反馈信息,利用单片机作软件实现,实现了温度的低幅度震荡和高精度控制。为了减小运算量,系统采用增量式PID形式。
4、实验对比
为了检验该装置工作的准确性和可靠性,分别进行了重复性、再现性和稳定性试验。
4.1重复性试验
为了检验装置的准确性,在同一实验室、同一检测人员,用-10#柴油、0#柴油以及两者按1:1混合后的油样,以该自动检测仪与GB/T510传统凝点测定仪进行了对比试验,结果见表1。
试验结果表明该装置与国家标准方法具有很好的平行性和相关性,重复性良好。
4.2再现性试验
为了检验装置的可靠性,在两个不同的实验室、两个检测人员分别用-10#柴油、0#柴油以及两者按1:1混合后的油样在相同的试验温度下进行了对比试验,结果见表2。
试验结果表明,该装置的测试结果再现性良好。
4.3稳定性试验
在不关机的条件下,连续工作8小时,考察该装置工作的稳定可靠性。试验结果表明,该装置检测结果的重复性和再现性均不超过表1和表2的误差范围。
5、结论
该装置对在油料凝点的快速检定具有着深远的意义。其一,用于油料快速检测,适合在野外或现场快速检测出油品的凝点,大大减少了检测时间,提高了效率;其二,该检测仪重量轻,体积小,无噪声,不使用传热工质,便于携带;其三,控温精度高,使用闭环温控电路,控温精度可达;其四,检测结果的重复性和再现性好,结果的精度能满足实验要求。
参考文献:
[1]张晓辉,郭为民,魏文仁,吴捍华,尚利霞.《自动微量柴油凝点分析技术的探讨》[J].中国新技术新产品,2012,(9):35-37.
[2]吴德会.《基于LS-SVM的特征提取及在凝点软测量中的应用》[J].系统仿真学报,2018,(2):917-920.
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