專利名稱：多單元巡檢全自動凝點分析儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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本實用新型涉及一種測量液體凝點的裝置，尤其是一種多單元巡檢全自動 凝點分析儀器。
技術(shù)背景-
柴油凝點是評價柴油性能的最重要指標(biāo)，是衡量柴油在低溫下能否維持正 常流動順利輸送的能力。就像汽油是按照辛烷值來劃分牌號一樣，柴油是按照 凝點劃分牌號，由此可見，柴油凝點對柴油品質(zhì)的重要意義。柴油凝點的檢測
執(zhí)行中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 510《石油產(chǎn)品凝點測定法》，這個方法是我國在1953 年借鑒了原蘇聯(lián)的國家標(biāo)準(zhǔn)，目前這個檢測方法仍在俄羅斯等東歐國家使用。 GB/T 510標(biāo)準(zhǔn)分析方法的要求及其主要步驟如下將試樣裝在規(guī)定的試管 中，并冷卻到預(yù)期的溫度時，將試管傾斜45度經(jīng)過1分鐘，觀察液面是否移動。 當(dāng)樣品達到預(yù)期凝點溫度時，傾斜樣品試管，觀察樣品液面是否有移動的跡象，
如果液面有移動，則需要將樣品重新加熱到5o士rc，然后用比上次試驗溫度低
4。C或者更低的溫度重新進行測定，直到某試驗溫度能使液面位置停止移動為 止。當(dāng)液面位置沒有移動時，將樣品重新加熱到50土rc，然后用比上次試驗溫 度高4。C或者更高的溫度重新進行測定，直到某試驗溫度能使液面位置有了移動 為止。找出癡點范圍后，采用比移動的溫度低2。C重新試驗。如此重新試驗直到 確定某試驗溫度能使試樣的液面停留不動而提高2-C又能使液面移動時，就取液 面不動的溫度，作為試樣的凝點。試樣的凝點必須進行重復(fù)測定。在95%置信水 平上，重復(fù)性不應(yīng)超過2-C，再現(xiàn)性不應(yīng)超過4'C。
一個樣品的凝點測定至少需要5次從加熱到50土rC然后冷卻到預(yù)期凝點過 程。這個試驗方法是典型的條件性試驗方法，分析過程基本上是人工操作，并 通過人的視覺判定結(jié)果， 一個樣品的凝點測定至少需要5次從加熱到50土rC然
后冷卻到預(yù)期凝點的重復(fù)過程，分析步驟復(fù)雜、煩瑣，分析周期長(1.5 2小 時)，分析結(jié)果重復(fù)性差(2°C)，并且存在由于人的視覺偏差導(dǎo)致分析結(jié)果誤 差的可能
實用新型內(nèi)容
內(nèi)容
本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種具有相對獨立又相互關(guān)聯(lián) 的多樣品單元，同時降溫，巡回檢測，分析時間短，精確性較高的多單元巡檢 全自動凝點分析儀器。
本實用新型的技術(shù)解決方案是
一種多單元巡檢全自動凝點分析儀，設(shè)有測量室6，測量室6內(nèi)設(shè)有多個結(jié) 構(gòu)相同、相對獨立、中心部位底部連通的樣品檢測單元1和檢測器2，樣品檢測 單元l按照完全中心軸對稱排列，并向中心軸方向有3 7的傾斜角以便于排油， 每個檢測單元l的底部可由光潔度很高的鉻合金作為反射鏡面，側(cè)壁涂有耐油的 黑色涂料來吸收反射光線。每個檢測單元的幾何尺寸、結(jié)構(gòu)、所處的環(huán)境完全 相同，使得處于每個檢測單元的樣品具有相同的外部環(huán)境，分析過程中每個單 元的樣品的變化過程完全相同。在對其中一個單元進行檢測過程中，不會對其 它單元的樣品造成影響。樣品檢測單元1中心安裝有樣品溫度傳感器7，在樣品 檢測單元1的上方設(shè)置有檢測器2，檢測器2上有光源22、光學(xué)檢測器23和氣流擾 動器4。光源22發(fā)出的光束按照指定的角度直接照射到樣品上，安裝在樣品正上 方的光學(xué)檢測器23連續(xù)監(jiān)測隨著規(guī)定的溫度變化樣品所表現(xiàn)出的相態(tài)變化行 為，光學(xué)檢測器23可以檢測到來自于整個樣品任何位置蠟結(jié)晶所形成的散射光， 但不能檢測到入射光束和反射光束。光檢測系統(tǒng)是避免手動分析方法中人工操 作、人工判定的核心。所述的氣流擾動器4為冷卻空氣吹掃裝置。通過氣流噴射， 光學(xué)檢測器檢測樣品表面的運動情況。使用氣流擾動器、光學(xué)系統(tǒng)檢測樣品產(chǎn) 生的散射光信號，從而實現(xiàn)了對樣品表面運動狀態(tài)的判定。
所述的測量室6內(nèi)還設(shè)置有溫控裝置，采用PELTIER系統(tǒng)。按照預(yù)先設(shè)定的
程序通過改變電流方向和大小對樣品進行冷卻和加熱。
所述的冷卻裝置由溫度傳感器、內(nèi)外部循環(huán)冷浴、電磁閥和風(fēng)機等組成。 保證冷卻氣體能夠按照規(guī)定的冷卻速度對樣品進行冷卻。
本儀器還設(shè)有檢測控制系統(tǒng)，用以檢測和控制樣品檢測單元1及測量室6內(nèi) 的溫度，并控制擾動器4、檢測器2。該系統(tǒng)可采用最先進的ATMEL公司AVR單片 機，通過計算機下達的指令實現(xiàn)對全過程的檢測與控制，并將信息傳送到計算 機。計算機和操作軟件，實現(xiàn)全自動操作、故障診斷和提示功能，采用在應(yīng)用 編程(IAP) 、 LIMS接口和遠程診斷技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)直接傳輸、遠程診斷、維護 和升級功能。
綜上所述，本儀器完全取代了原有的人工化驗分析過程，縮短了分析時間， 由原有的1.5 2小時縮短為20 30分鐘，提高了分析精度，重復(fù)性由原有的2 "c提高到rc，再現(xiàn)性由原有的4-C提高到2'C，提高了工作效率，節(jié)省了人力資 源。


圖l實施例l的工作原理框圖。
圖2實施例1的立體結(jié)構(gòu)圖。
圖3實施例1的光檢測器結(jié)構(gòu)圖。
圖4實施例2的工作原理框圖。
圖5實施例2的立體結(jié)構(gòu)圖。
圖6實施例2的光檢測器結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
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以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型的具體實施方式
實施例l:
如圖1 3所示， 一種多單元巡檢全自動凝點分析儀，采用巡檢方式，設(shè)有測 量室6，測量室6內(nèi)設(shè)有8個結(jié)構(gòu)相同，按照完全中心軸對稱排列，并向中心軸方
向有3 7度的傾斜角的扇形樣品檢測單元1。在中心軸處設(shè)有樣品溫度傳感器7。 樣品檢測單元l底部為反射鏡面，在其中一個樣品檢測單元l的上方設(shè)置有檢測 器2。檢測器2通過旋轉(zhuǎn)電機3驅(qū)動繞中心軸旋轉(zhuǎn)，并通過位置檢測器20和24精確 定位在每個樣品檢測單元1的正上方。樣品檢測單元1的下方設(shè)有PELTIER溫控系 統(tǒng)21。設(shè)有冷卻空氣吹掃式擾動器4，其噴氣孔5與每個樣品檢測單元1對應(yīng)設(shè)置。 測量室6通過由溫度傳感器8、內(nèi)外部循環(huán)冷浴、電磁閥和風(fēng)機10等組成的冷卻 裝置降溫，風(fēng)機10所產(chǎn)生的冷風(fēng)由測量室6上的冷卻氣入口11進入，由冷卻氣出 口12排出。工作時，樣品罐13內(nèi)的柴油樣品通過進樣泵14經(jīng)過樣品入口15注入 到樣品檢測單元l內(nèi)，多余的柴油通過溢流孔16流回至回收罐17，在溢流管路上 可以設(shè)置溢流傳感器18及排油電磁閥19。 工作過程如下
1、 進樣置換過程
將50ml樣品加入樣品杯，將進樣管插入樣品杯，進樣蠕動泵開始工作，樣 品流入測量室內(nèi)各個檢測單元(在測量杯中心部位連通，總裝油容積10ml)， 當(dāng)溢流檢測器(自加熱型溫度傳感器)檢測到樣品從溢流孔流出后，進樣泵停 止工作，等待10秒鐘，測量杯下的排樣電磁閥打開，當(dāng)溢流檢測器檢測到無樣 品時，排樣電磁閥關(guān)閉，進樣電磁閥打開，重復(fù)上述步驟一次，當(dāng)?shù)谌芜M樣 時，當(dāng)溢流檢測器檢測到無樣品排出時，進樣泵停止工作，測量杯底部PELTIER 元件開始加熱，在樣品溫度傳感器檢測到測量杯內(nèi)的樣品溫度為50±rc， PELTIER停止加熱。
2、 樣品冷卻過程
風(fēng)機啟動，將經(jīng)過分子篩、硅膠干燥器和活性炭的循環(huán)空氣通過內(nèi)部冷浴 后進入測量室，冷卻系統(tǒng)的溫度通過預(yù)設(shè)樣品的凝點自動設(shè)定。同時測量杯下 部PELTIER元件通過電流反向開始制冷，溫度控制也是按照預(yù)設(shè)樣品的凝點自動 調(diào)整。位于初始位置的檢測系統(tǒng)開始工作，光源開始發(fā)光，光電檢測器開始檢
測散射光強度，當(dāng)散射光強度明顯增加時，說明樣品中出現(xiàn)結(jié)晶物。
3、 檢測過程
當(dāng)出現(xiàn)結(jié)晶物后，按照預(yù)定程序放慢循環(huán)冷氣和PELTIER單元的制冷速度， 當(dāng)樣品溫度低于結(jié)晶物出現(xiàn)時的溫度5。C時(可調(diào)整)，氣流噴射電磁閥25打開 0.5秒，風(fēng)機將冷卻后的循環(huán)空氣吹到第一單元的樣品表面，當(dāng)樣品沒有完全凝 固時，樣品表面將出現(xiàn)波動，散射光的強度大幅度增加，檢測器系統(tǒng)將移動到 下一個單元，位置的確定是通過檢測器系統(tǒng)和每個檢測單元上光電傳感器20和 24完成。當(dāng)樣品溫度又降低rC時，氣流噴射電磁閥25再次打開，檢測器系統(tǒng)重 復(fù)上面的工作，直到散射光強度沒有出現(xiàn)明顯的變化時，說明樣品可能完全凝 固，為確保分析結(jié)果的可靠，檢測器系統(tǒng)仍重復(fù)進行下兩個單元的檢測，如果 都出現(xiàn)散射光強度沒有出現(xiàn)明顯變化的情況時，那么第一次出現(xiàn)散射光強度沒 有出現(xiàn)明顯的變化時的樣品溫度即為樣品的凝點。
4、 樣品排放和清洗過程
當(dāng)檢測到樣品凝點后，循環(huán)冷氣風(fēng)機停止工作，PELTIER單元通過電流反向 開始加熱，當(dāng)樣品溫度高于凝點20'C時，PELTIER停止工作，排油電磁閥打開， 開始排油，當(dāng)溢流檢測器檢測到無樣品排出時，排油電磁閥關(guān)閉。
如果下一個樣品的凝點與上一個樣品的凝點比較接近(小于5X:)，正常情 況下，可以通過樣品進樣過程中的三次置換完全消除上一個樣品的殘余影響。
如果下一個樣品的凝點與上一個樣品的凝點相差較大(超過5i:)，或者每 天完成最后一個樣品分析后，可以執(zhí)行清洗程序。
清洗過程與樣品進樣過程相似，只是用無水乙醇代替樣品，最后再將測量 杯內(nèi)的乙醇完全排出后，啟動循環(huán)風(fēng)機，同時將PELTIER單元加熱到5(TC2分鐘 后停止。清洗過程中進樣蠕動泵一直工作，以確保進樣管線中到乙醇完全排凈。
實施例2:
如圖2 6所示， 一種多單元巡檢全自動凝點分析儀，采用固定方式，設(shè)有測
量室6，測量室6內(nèi)設(shè)有多個結(jié)構(gòu)相同，按照完全中心軸對稱排列，并向中心軸 方向有3 7度的傾斜角的扇形樣品檢測單元1。在中心軸處設(shè)有樣品溫度傳感器 7。樣品檢測單元l底部為反射鏡面，在每個樣品檢測單元l的上方設(shè)置有檢測器 2。樣品檢測單元1的下方設(shè)有PELTIER溫控系統(tǒng)21。設(shè)有冷卻空氣吹掃式擾動器 4，其噴氣孔5與每個樣品檢測單元1對應(yīng)設(shè)置。測量室6通過由溫度傳感器8、內(nèi) 外部循環(huán)冷浴、電磁閥和風(fēng)機10等組成的冷卻裝置降溫，風(fēng)機10所產(chǎn)生的冷風(fēng) 由測量室6上的冷卻氣入口11進入，由冷卻氣出口12排出。工作時，樣品罐13 內(nèi)的柴油樣品通過進樣泵14經(jīng)過樣品入口 15注入到樣品檢測單元1內(nèi)，多余的柴 油通過溢流孔16流回至回收罐17，在溢流管路上可以設(shè)置溢流傳感器18及排油 電磁閥19。
權(quán)利要求1.一種多單元巡檢全自動凝點分析儀，設(shè)有測量室(6)，其特征在于測量室(6)內(nèi)設(shè)有多個樣品檢測單元(1)以及冷卻裝置(5)，樣品檢測單元(1)上設(shè)有樣品溫度傳感器(7)，與每個樣品檢測單元(1)對應(yīng)設(shè)置有氣流擾動器(4)，樣品檢測單元(1)底部為反射鏡面，在樣品檢測單元(1)的上方設(shè)置有檢測器(2)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多單元巡檢全自動凝點分析儀，其特征在于所 述的測量室(6)內(nèi)還設(shè)置有溫控裝置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多單元巡檢全自動凝點分析儀，其特征在于所 述的樣品檢測單元(1)按照完全中心軸對稱排列，并向中心軸方向有3~7度 的傾斜角。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多單元巡檢全自動凝點分析儀，其特征在于所 述的檢測器(2)上設(shè)置有光源(22)和光學(xué)檢測器(23)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多單元巡檢全自動凝點分析儀，其特征在于所 述的冷卻裝置(5)由溫度傳感器、內(nèi)外部循環(huán)冷浴、電磁閥和風(fēng)機等組成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多單元巡檢全自動凝點分析儀，其特征在于所述的氣流擾動器(4)為冷卻空氣吹掃裝置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多單元巡檢全自動凝點分析儀，其特征在于所述的溫控裝置采用PELTIER系統(tǒng)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l或2或3或4或5或6或7所述的多單元巡檢全自動凝 點分析儀，其特征在于還設(shè)有檢測控制系統(tǒng)，用以檢測和控制樣品檢測單元(1)及測量室(6)內(nèi)的溫度，并控制氣流擾動器(4)、檢測器(2)。
專利摘要本實用新型公開一種多單元巡檢全自動凝點分析儀器，將樣品分成相對獨立又相互關(guān)聯(lián)多個相同的檢測單元，通過巡檢方式每隔1℃將被控制的干燥空氣吹到一個檢測單元正在冷卻的樣品表面，使用光學(xué)檢測器檢查該單元樣品表面的移動情況，直到檢測出樣品表面沒有出現(xiàn)移動時的樣品溫度即為凝點。一種多單元巡檢全自動凝點分析儀，設(shè)有測量室(6)，測量室(6)內(nèi)設(shè)有多個樣品檢測單元(1)以及冷卻裝置(5)，樣品檢測單元(1)上設(shè)有樣品溫度傳感器(7)，與每個樣品檢測單元(1)對應(yīng)設(shè)置有氣流擾動器(4)，樣品檢測單元(1)底部為反射鏡面，在樣品檢測單元(1)的上方設(shè)置有檢測器(2)。本方法及儀器完全取代了原有的人工化驗分析過程，縮短了分析時間，由原有的1.5～2小時縮短為20～30分鐘，提高了分析精度，重復(fù)性由原有的2℃提高到1℃，再現(xiàn)性由原有的4℃提高到2℃，提高了工作效率，節(jié)省了人力資源。
文檔編號G01N33/28GK201196628SQ200820012090
公開日2009年2月18日 申請日期2008年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月9日
發(fā)明者郭建民 申請人:郭建民