Устройство для определения содержания воды и других примесей в дизельном топливе

Авторы патента:

Нигматуллин Шамиль Файзрахманович (RU)

G01N21/17 - системы, в которых на падающий свет влияют свойства исследуемого материала (в которых исследуемый материал оптически возбуждается с тем, чтобы вызвать изменение длины волны падающего света G01N 21/63)

Владельцы патента RU 2729170:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный аграрный университет" (RU)

Изобретение относится к эксплуатации автотракторной техники, а в частности к способам контроля качества топлива на содержание воды и подготовки топлива к сгоранию. Заявленное устройство для определения содержания воды в дизельном топливе включает излучатель световых волн, приемник световых волн, измерительную емкость, блок управления, канал подвода топлива, пьезоэлектрический датчик температуры, обратный клапан, жиклерное отверстие и оптические волокна, ориентированные по потоку движения топлива под углом 90° и обвитые тонкоскрученным волокном в виде спирали из водопоглощающего материала. При присутствии в топливе воды происходит ее диффузия в тонкоскрученные волокна из водопоглощающего материала, которые вызывают изменение оптических свойств волокна. Пьезоэлектрический датчик температуры определяет температуру тестируемого топлива и служит корректировочным коэффициентом для обработки блоком управления. Технический результат - возможность оперативного анализа состояния дизельного топлива на содержание воды. 1 ил.

Изобретение относится к эксплуатации автотракторной техники, а в частности к способам контроля качества топлива на содержание воды и подготовки топлива к сгоранию.

Известно устройство для ультразвукового исследования дизельного топлива (№57013 U1 RU, опубл. 27.09.2006), содержащее генератор прямоугольных импульсов, водяной термостат, рабочую камеру с исследуемым топливом и размещенными в ней пьезоизлучателем и приемным пьезоэлементом, которая позволяет определить основные показатели дизельного топлива и выводить информацию в цифровом виде аналитического блока.

К недостаткам вышеприведенного устройства является низкая точность измерения и недостаточное число показателей качества топлива, а также большое влияние субъективного фактора.

Так же известно устройство контроля качества жидких смесей (Артюнов О.С. Датчики состава и свойств веществ / Орлик Сергеевич Арутюнов - М. - Л.: Энергия, 1966. - 160 с.), в котором исследуемая жидкость поступает в датчик, представляющий собой конденсатор с определенной емкостью, измерение сводится к определению величины емкости конденсатора и диэлектрической проницаемости среды, являющийся функцией ее состава.

К недостаткам этого устройства можно отнести сложность устройства измерительного моста и неточность вследствие зависимости диэлектрической проницаемости от температуры жидкой смеси.

Известен способ контроля обводненности дизельного топлива (№ SU 1814694, опубл. 07.05.1993), реализованный устройством, которое содержит датчик контроля, установленный в нижней части фильтра тонкой очистки, между корпусом и крышкой датчика установлена крупноячеистая сетка, на которой помещен химический реагент. В осевом отверстии крышки установлена трубка из прозрачного материала и в ее нижней части установлены светодиод и фотодиод, в корпусе установлена вторая трубка из прозрачного материала, в верхней части которой размещен светодиод и фоторезистор. Дизельное топливо поступает в фильтр, и когда уровень воды достигнет верхнего торца первой трубки, вода поступает в полость датчика, и при контакте с химическим реагентом происходит химическая реакция с выделением водорода. Изменения светового потока вследствие наличия водорода фиксируются фотодиодом, сигнал с которого обрабатывается и генерируется сигнал о предельном уровне воды в фильтре.

Недостатком вышеприведенного устройства является необходимость установки фильтров-сепараторов для удаления воды и устройств возврата в исходное состояние.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению служит устройство определения содержания воды в топливе оптическими средствами (№ WO 2011027099, опубл. 10.03.2011). В устройстве использованы полимерные оптические волокна чувствительные к наличию воды, которые изменяют свои оптические свойства в присутствии воды в жидком топливе. Водопроницаемость материала оптических волокон позволяет воде проникать в волокна и, тем самым, влиять на его показатель преломления или геометрию и, следовательно, изменять характеристику отражения или пропускания, по которой судят о количестве воды в топливе.

Предлагаемое изобретение обеспечивает новый технический результат - возможность оперативного анализа состояния дизельного топлива на содержание воды.

Данный технический результат достигается тем, что в устройстве для определения содержания воды в дизельном топливе, включающем оптическое волокно, излучатель световых волн, приемник световых волн, измерительную емкость, блок управления, в измерительной емкости установлены канал подвода топлива, пьезоэлектрический датчик температуры, обратный клапан, жиклерное отверстие и оптические волокна, ориентированные к потоку под углом 90° и обвитые тонкоскрученным волокном в виде спирали из водопоглощающего материала.

Оптические волокна, обвитые тонкоскрученным волокном в виде спирали из водопоглощающего материала, повышают скорость диффузии воды в материал, которое влияет на время отклика устройства в целом.

Удерживание светового импульса происходит вследствие того, что коэффициент преломления оптического волокна выше, чем у обвитой оболочки, таким образом происходит полное отражение светового луча внутри оптического волокна, при отсутствиях воды в топливе.

Температура топлива влияет на оптические свойства волокна, вследствие появляются искажения световых сигналов что в свою очередь ведет к недостоверности полученных результатов, для исключения этого фактора устанавливается пьезоэлектрический датчик температуры, по показаниям которого формируется поправочный коэффициент.

Представлена принципиальная схема предложенного устройства.

Данное устройство состоит из измерительной емкости 1, в которой имеются два сквозных канала 2 и 3. На подводном канале 2 установлен обратный клапан 4. В центральной части емкости 1 имеются оптические волокна 5 на которую обвиты тонкоскрученные волокна в виде спирали из водопоглощающего материала 6 и ориентированные по потоку движения топлива под углом 90°. В нижней части устройства установлен пьезоэлектрический датчик температуры 7. На выходном канале отвода топлива имеется жиклерное отверстие 3. С наружней стороны устройства паралельно оптическим волокнам 5 диаметрально противоположно установлены излучатель 8 световых волн и приемник 9 соединенные с блоком управления 10.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Топливо под давлением подается по каналу 2, преодолевая усилие пружины обратного клапана 4, в емкость 1. Клапан 4 необходим для предотвращения вспенивания топлива. Излучатель 8 направляет последовательность световых волн заданной длины через оптическое волокно 5. Приемник 9 определяет изменение сдвига волны светового излучения. При присутствии в топливе воды, происходит ее диффузия в тонкоскрученные волокна из водопоглощающего материала 6, которые вызывают изменение оптических свойств волокна 5. Пьезоэлектрический датчик температуры 7 определяет температуру тестируемого топлива и служит корректировочным коэффициентом для обработки блоком управления 10. На пути выхода жидкости из емкости 1 жиклерное отверстие 3 создает препятствие течению жидкости и служит ограничителем пропускной способности.

Предлагаемое изобретение обеспечивает возможность оперативного анализа состояния дизельного топлива на содержание воды.

Устройство для определения содержания воды в дизельном топливе, включающее оптическое волокно, излучатель световых волн, приемник световых волн, измерительную емкость, блок управления, отличающееся тем, что в измерительной емкости установлены канал подвода топлива, пьезоэлектрический датчик температуры, обратный клапан, жиклерное отверстие и оптические волокна, ориентированные к потоку под углом 90° и обвитые тонкоскрученным волокном в виде спирали из водопоглощающего материала.

Группа изобретений относится к области интеллектуального сельского хозяйства. Техническим результатом является увеличение контролируемой области посадок и повышение скорости обследования растений.

Устройство для преобразования инфракрасного излучения в поверхностную электромагнитную волну на цилиндрическом проводнике // 2725643

Устройство относится к области информационных технологий, реализуемых с использованием поверхностных электромагнитных волн (ПЭВ) инфракрасного и терагерцового диапазонов.

Способ прогнозирования развития рестеноза у пациентов со стабильной стенокардией напряжения после коронарного стентирования // 2724279

Изобретение относится к медицине, в частности к диагностике сердечно-сосудистых заболеваний, а именно к лабораторным диагностическим способам определения предрасположенности к развитию рестеноза коронарных артерий в месте постановки стентов с лекарственным покрытием у пациентов со стабильной стенокардией напряжения после планового коронарного стентирования (КС).

Глюкометр с недорогим интерфейсом пользователя, имеющим программируемые графические индикаторы // 2721287

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к способу программирования графических индикаторов глюкометра в системе для измерения гликемии. При этом устанавливают связь между глюкометром и компьютерным устройством.

Жидкая питательная среда для культивирования микроорганизмов при определении гентамицина и стрептомицина в лекарственных средствах и способ их определения турбидиметрическим методом // 2720691

Группа изобретений относится к фармацевтической микробиологии, в частности, к количественному определению стрептомицина и гентамицина в лекарственных средствах. Предложен способ количественного определения гентамицина и стрептомицина в лекарственных средствах турбидиметрическим методом и жидкая питательная среда для культивирования микроорганизмов при количественном определении гентамицина и стрептомицина в лекарственных средствах.

Способ оценки функционального состояния растений для определения их потребностей в воде // 2719788

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ заключается в облучении листовой пластины растительных объектов излучением ближнего инфракрасного диапазона, и измерении мощности отраженного электромагнитного излучения от поверхности листьев.

Способ профилирования состава при эпитаксиальном формировании полупроводниковой структуры на основе твердых растворов // 2717359

Изобретение относится к профилированию состава твердых растворов гетероэпитаксиальных структур при их росте. Способ при формировании структуры типа А2В6 на основе теллуридов элементов второй группы таблицы Менделеева включает измерения эллипсометрических параметров Ψ и Δ на одной длине волны света видимой области спектра.

Фототермическое интерферометрическое устройство и соответствующий способ // 2716146

Фототермическое интерферометрическое устройство (1) для детектирования молекул в образце, содержащее: интерферометр (4) Фабри-Перо с первым зеркалом (5), вторым зеркалом (6) и первым резонатором (7) для вмещения образца, простирающимся между первым зеркалом (5) и вторым зеркалом (6), при этом зеркала установлены неподвижно, на фиксированном расстоянии друг от друга, зондирующее лазерное устройство с по меньшей мере одним зондирующим лазером (3) для получения первого зондирующего лазерного пучка (8а) и второго зондирующего лазерного пучка (8b), возбуждающий лазер (2) для направления возбуждающего лазерного пучка (2а) через первый резонатор (7) интерферометра (4) Фабри-Перо для возбуждения указанной молекулы в образце, - причем интерферометр (4) Фабри-Перо содержит третье зеркало (39), четвертое зеркало (40) и второй резонатор (41) для вмещения образца, простирающийся между третьим (39) и четвертым (40) зеркалами, - первый (7) и второй (41) резонаторы интерферометра (4) Фабри-Перо расположены таким образом, чтобы первый зондирующий лазерный пучок (8а) пересекался с возбуждающим лазерным пучком (2а) в первом резонаторе (7), а второй зондирующий лазерный пучок (8b) не пересекался с возбуждающим лазерным пучком (2а) во втором резонаторе, фотодетекторный блок (9), содержащий первый фотодетектор (44) для детектирования прошедшего первого зондирующего лазерного пучка (8а), и второй фотодетектор (45) для детектирования прошедшего второго зондирующего лазерного пучка (8b) и вычитающее устройство, предназначенное для вычитания второго сигнала пропускания, соответствующего второму прошедшему зондирующему лазерному пучку, из первого сигнала пропускания, соответствующего первому прошедшему зондирующему лазерному пучку.

Способ измерения вертикальных профилей показателя преломления воздуха для коррекции солнечных изображений // 2712464

Изобретение относится к области астрономических наблюдений с высоким пространственным разрешением и может быть использовано для дистанционного определения вертикальных профилей показателя преломления воздуха.

Способ выбора тактики ведения пациента с заболеваниями висцеральной плевры и подлежащей ткани легкого при патологическом скоплении жидкости и/или воздуха в полости плевры // 2710497

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, торакальной хирургии, онкологии. Выполняют дренирование в зоне наиболее выраженного скопления патологического содержимого под местной анестезией с помещением с помощью троакара в полость плевры дренажной трубки, эвакуацию содержимого, проведение исследований.