本實(shí)用新型屬于油品穩(wěn)定性檢測領(lǐng)域，特別是涉及一種基于近紅外光技術(shù)的重質(zhì)燃料油穩(wěn)定性檢測裝置，可用于快速、準(zhǔn)確、可靠地檢測重質(zhì)燃料油的穩(wěn)定性。

背景技術(shù)：

重質(zhì)燃料油的穩(wěn)定性問題普遍存在于交通運(yùn)輸、發(fā)電、化工、冶金、輕工業(yè)等行業(yè)，已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。目前，亟需一種準(zhǔn)確可靠的方法對重質(zhì)燃料油的穩(wěn)定性進(jìn)行量化評價(jià)，為相關(guān)行業(yè)提供技術(shù)支持。

重質(zhì)燃料油的不穩(wěn)定主要是由瀝青質(zhì)的絮凝沉淀所導(dǎo)致的，而瀝青質(zhì)則是重質(zhì)燃料油中極性最強(qiáng)、相對分子質(zhì)量最大的組分。瀝青質(zhì)的絮凝沉淀會改變重質(zhì)燃料油的性質(zhì)并堵塞管道、過濾器、燃燒噴油嘴等，已嚴(yán)重影響了其生產(chǎn)、加工、儲運(yùn)和使用。因此，采油站、煉油廠、船舶以及重質(zhì)燃料油使用單位等均需經(jīng)常測試油品的穩(wěn)定性，以便改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率，安全運(yùn)輸與使用。由于瀝青質(zhì)的不穩(wěn)定所造成的間接損失，使得相關(guān)行業(yè)每年都要消耗大量的人力物力用于投放化學(xué)試劑和使輸油管道保持一定的溫度，帶來了高達(dá)幾十億美元的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)化學(xué)試劑的投放會產(chǎn)生一系列的附加問題，諸如設(shè)備腐蝕和燃料油燃燒質(zhì)量變差等。

目前對重質(zhì)燃料油穩(wěn)定性的檢測主要是基于瀝青質(zhì)沉淀點(diǎn)或基于瀝青質(zhì)沉淀量的檢測，但是并沒有對瀝青質(zhì)的沉淀起始點(diǎn)、絮凝過程、沉淀終止點(diǎn)以及燃料油穩(wěn)定性與絮凝沉淀速度映射關(guān)系的研究，然而這正是評價(jià)重質(zhì)燃料油穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

近紅外光技術(shù)是采用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)物理方法在近紅外光譜區(qū)提取被檢測物質(zhì)的相關(guān)信息，并對檢測物質(zhì)進(jìn)行定量或定性分析的一種技術(shù)。利用近紅外光對發(fā)生瀝青質(zhì)絮凝沉淀的重質(zhì)燃料油進(jìn)行掃描，建立瀝青質(zhì)絮凝沉淀過程與透光度變化的映射關(guān)系，并利用多次掃描過程平均透光度的標(biāo)準(zhǔn)偏差值實(shí)現(xiàn)重質(zhì)燃料油穩(wěn)定性的量化評定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是針對重質(zhì)燃料油穩(wěn)定性檢測的問題，提出一種基于近紅外光技術(shù)的重質(zhì)燃料油穩(wěn)定性檢測裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確、可靠地評價(jià)重質(zhì)燃料油穩(wěn)定性的功能。

基于近紅外光技術(shù)的重質(zhì)燃料油穩(wěn)定性檢測裝置是在參考ASTM D7061-06標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)的，為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型提供了一種基于近紅外光技術(shù)的重質(zhì)燃料油穩(wěn)定性檢測裝置，包括至少一透光度感應(yīng)掃描裝置、至少一透光度感應(yīng)掃描裝置工作平臺和至少一透光度感應(yīng)掃描裝置控制系統(tǒng)，所述透光度感應(yīng)掃描裝置包括至少一近紅外光光源、至少一紅外光感應(yīng)接收器、至少一掃描試管和至少一步進(jìn)電機(jī)，所述透光度感應(yīng)掃描裝置工作平臺包括至少一臺架、至少一夾具、至少一掃描托盤和至少一臺座，所述透光度感應(yīng)掃描裝置控制系統(tǒng)包括至少一限位器、至少一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動設(shè)備、至少一控制器、至少一信號發(fā)生器、至少一數(shù)據(jù)采集卡、至少一啟動開關(guān)和至少一計(jì)算機(jī)。

在一些實(shí)施例中，所述的夾具起到夾持掃描試管的作用，保證掃描試管在空間上具有良好的垂直度；所述的近紅外光光源和紅外光接收器置于掃描托盤兩端，其跟隨掃描托盤進(jìn)行上下掃描，保證掃描過程中透射光光強(qiáng)采集的連續(xù)性；所述的步進(jìn)電機(jī)固定于臺架下方，步進(jìn)電機(jī)的絲桿與掃描托盤通過螺栓連接，保證步進(jìn)電機(jī)絲桿的轉(zhuǎn)動可以轉(zhuǎn)化為掃描托盤的上下運(yùn)動；所述的臺座與臺架連接，作為整個(gè)透光度感應(yīng)掃描裝置工作平臺的底座。

在一些實(shí)施例中，所述的限位器的作用是控制所述掃描裝置的掃描距離，所述的控制器的作用是通過編程控制所述步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向和啟停，從而控制掃描次數(shù)，所述的信號發(fā)生器通過輸出頻率的改變，使得所述步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速得到控制，從而控制單次掃描時(shí)間，所述的數(shù)據(jù)采集卡的作用是記錄掃描過程中采集到的透光度光強(qiáng)值，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給所述的計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)通過串口調(diào)試軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后輸出透光度曲線，并對透光度曲線和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算多次掃描過程平均透光度的標(biāo)準(zhǔn)偏差值，從而量化評定重質(zhì)燃料油的穩(wěn)定性。

在一些實(shí)施例中，所述的近紅外光光源是近紅外光波長為850nm的發(fā)光二極管，紅外光接收器是與近紅外光光源相匹配的接收二極管。

在一些實(shí)施例中，所述的步進(jìn)電機(jī)為絲桿驅(qū)動型步進(jìn)電機(jī)。

在一些實(shí)施例中，所述的掃描試管為螺口試管。

在一些實(shí)施例中，所述掃描試管與至少一試管帽搭配，并被懸掛于所述臺架上，從而和所述夾具一起保證了所述掃描試管的垂直度。

本實(shí)用新型的有益效果是設(shè)計(jì)了一種基于近紅外光技術(shù)的重質(zhì)燃料油穩(wěn)定性檢測裝置，相比于傳統(tǒng)的測量方法，基于近紅外光檢測評定瀝青質(zhì)穩(wěn)定性的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)。

（1）精確性高。在同樣操作者和設(shè)備的情況下，該方法的重復(fù)性誤差小于0.5%。

（2）可靠性好。由于該方法不只是針對某一結(jié)點(diǎn)，而是整個(gè)過程，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加可靠。

（3）適用性好。基于透光度的光學(xué)方法不會改變油品的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，因此更加客觀，同時(shí)該方法操作簡單。

（4）檢測時(shí)間短。該方法檢測一次所需的時(shí)間約為15min，時(shí)間較短。

（5）經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良。裝置器材易得，價(jià)格成本較低。

附圖說明

附圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的臺架設(shè)計(jì)圖。

附圖2為本實(shí)用新型的上述優(yōu)選實(shí)施例的夾具設(shè)計(jì)圖。

附圖3為本實(shí)用新型的上述優(yōu)選實(shí)施例的掃描托盤設(shè)計(jì)圖。

附圖4為本實(shí)用新型的上述優(yōu)選實(shí)施例的臺座設(shè)計(jì)圖。

附圖5為本實(shí)用新型的透光度感應(yīng)掃描裝置工作平臺裝配圖。

附圖6為本實(shí)用新型的系統(tǒng)示意圖。

圖中1.臺架，2.夾具，3.掃描托盤，4.臺座，5.近紅外光光源，6.紅外光感應(yīng)接收器，7.掃描試管，8.限位器，9.控制器，10.信號發(fā)生器，11.啟動開關(guān)，12.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動設(shè)備，13.步進(jìn)電機(jī)，14.計(jì)算機(jī)，15.數(shù)據(jù)采集卡。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明。

參考圖1至圖6所示，揭露了基于本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例的一重質(zhì)燃料油穩(wěn)定性檢測裝置，所述重質(zhì)燃料油穩(wěn)定性檢測裝置是基于近紅外光技術(shù)。

具體地，所述重質(zhì)燃料油穩(wěn)定性檢測裝置包括透光度感應(yīng)掃描裝置、透光度感應(yīng)掃描裝置工作平臺和透光度感應(yīng)掃描裝置控制系統(tǒng)三部分。透光度感應(yīng)掃描裝置工作平臺為透光度感應(yīng)掃描裝置提供了工作平臺，而透光度感應(yīng)掃描裝置控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了透光度感應(yīng)掃描裝置的上下掃描并采集透光度數(shù)據(jù)的功能。

更具體地，所述透光度感應(yīng)掃描裝置包括一近紅外光光源（5）、一紅外光感應(yīng)接收器（6）、一掃描試管（7）和一步進(jìn)電機(jī)（13）。所述近紅外光光源（5）和所述紅外光感應(yīng)接收器（6）是相互匹配的，所述紅外光感應(yīng)接收器（6）接收所述近紅外光光源（5）發(fā)射的近紅外光，它們在所述步進(jìn)電機(jī)（13）的作用下對所述掃描試管（7）進(jìn)行上下掃描。所述透光度感應(yīng)掃描裝置工作平臺包括一臺架（1）、一夾具（2）、一掃描托盤（3）和一臺座（4）。所述夾具（2）被連接于所述臺架（1），兩者相互配合并起到夾持試管的作用，所述掃描托盤（3）被連接于所述臺架（1），所述掃描托盤（3）相對于所述臺架（1）做上下運(yùn)動，所述臺座（4）被連接于所述臺架（1），作為整個(gè)所述透光度感應(yīng)掃描裝置工作平臺的底座。所述透光度感應(yīng)掃描裝置控制系統(tǒng)包括一限位器（8）、一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動設(shè)備（12）、一控制器（9）、一信號發(fā)生器（10）、一數(shù)據(jù)采集卡（15）、一啟動開關(guān)（11）和一計(jì)算機(jī)（14）。上述部件通過導(dǎo)線連接，共同構(gòu)成了透光度感應(yīng)掃描裝置控制系統(tǒng)。

如圖5和圖6所示，特別之處是：所述的夾具（2）起到夾持掃描試管（7）的作用，保證所述掃描試管（7）在空間上具有良好的垂直度；所述的近紅外光光源（5）和所述紅外光接收器（6）被設(shè)置于所述掃描托盤（3）的兩端，其跟隨所述掃描托盤（3）進(jìn)行上下掃描，保證掃描過程中透射光光強(qiáng)采集的連續(xù)性；所述的步進(jìn)電機(jī)（13）被固定于所述臺架（1）下方，所述步進(jìn)電機(jī)（13）的一絲桿與所述掃描托盤（3）通過螺栓連接，保證所述步進(jìn)電機(jī)（13）的所述絲桿的轉(zhuǎn)動可以轉(zhuǎn)化為所述掃描托盤（3）的上下運(yùn)動；所述的臺座（4）被連接于所述臺架（1），作為整個(gè)所述透光度感應(yīng)掃描裝置工作平臺的底座。

如圖6所示，特別之處是：所述的限位器（8）的作用是控制所述透光度感應(yīng)掃描裝置的掃描距離。所述的控制器（9）的作用是通過編程控制所述步進(jìn)電機(jī)（13）的轉(zhuǎn)向和啟停，從而控制掃描次數(shù)。所述的信號發(fā)生器（10）通過輸出頻率的改變，使得所述步進(jìn)電機(jī)（13）的轉(zhuǎn)速得到控制，從而控制單次掃描時(shí)間。所述的啟動開關(guān)（11）控制整個(gè)透光度感應(yīng)掃描裝置控制系統(tǒng)的啟停。所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動設(shè)備（12）驅(qū)動所述的步進(jìn)電機(jī)（13）轉(zhuǎn)動。所述的數(shù)據(jù)采集卡（15）的作用是記錄掃描過程中采集到的透光度光強(qiáng)值，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給所述的計(jì)算機(jī)（14）。計(jì)算機(jī)（14）通過串口調(diào)試軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后輸出透光度曲線，并對透光度曲線和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算多次掃描過程平均透光度的標(biāo)準(zhǔn)偏差值，從而量化評定重質(zhì)燃料油的穩(wěn)定性。

值得一提的是，所述的近紅外光光源（5）是近紅外光波長為850nm的發(fā)光二極管，紅外光感應(yīng)接收器（6）是與近紅外光光源（5）相匹配的接收二極管。

所述的步進(jìn)電機(jī)（13）為絲桿驅(qū)動型步進(jìn)電機(jī)。

所述的掃描試管（7）為螺口試管。掃描試管（7）做成螺口的原因是其可與試管帽搭配，并懸掛與臺架（1）上，和夾具（2）一起起到了保證試管垂直度的作用。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，本實(shí)用新型中的“一”并不是對于數(shù)量的限定，其被定義為“至少一”，可以包括一個(gè)或者多個(gè)，本實(shí)用新型在這一方面并不受此限制。

所述的透光度感應(yīng)掃描裝置控制系統(tǒng)的作用一是控制掃描過程中的掃描時(shí)間、掃描距離和掃描次數(shù)，二是記錄掃描過程中接收到的透光度參數(shù)并繪制透光度曲線。透光度曲線建立了透光度變化與瀝青質(zhì)絮凝沉淀速度的映射關(guān)系，從而作為評價(jià)重質(zhì)燃料油的穩(wěn)定性的依據(jù)。