專利名稱：用于zbx型航煤冰點在線分析系統的微型分析器的制作方法
技術領域：
用于ZBX型航煤冰點在線分析系統的微型分析器技術領域 本實用新型涉及一種航空煤油在煉油生產過程中在線分析其特定 技術指標的自動分析系統；具體地說是一種用于ZBX型航煤冰點在線分析系統 的微型分析器。
背景技術：
作為航空發動機燃料的航空煤油(以下簡稱航煤)，在使用中會處 于溫度低達一5(TC的條件下，若這時航煤中出現結晶會堵塞輸油管，造成重大 飛行事故。所以，冰點值是航煤最重要的一項質量指標。目前，在煉油生產過 程中主要采用人工化驗方法來分析航煤冰點，進而指導生產操作。隨著國內各 煉油廠自動化水平的提高和先進控制系統的推廣應用，人工化驗方法即費時又 大大滯后于生產過程，己不能滿足生產需要。目前，航煤冰點在線分析系統國 內屬于空白。德國、美國、加拿大等幾家公司有該產品，德國、美國主要采用 傳統的外加冷凍機與內部熱電致冷器相結合的方式對樣品降溫，系統龐大，價 格昂貴。國外最先進的為加拿生產的在線冰點分析系統，具有無需外置冷凍機 的特點，直接用熱電致冷器對樣品降溫，其報價為每套系統11.3萬美金，分析 器油樣容腔較大，為幾百毫升。為了實現航煤在線分析系統國產化，申請人研制出在煉油生產過程中能連 續自動分析航空煤油冰點的防爆智能型的在線質量分析系統，即ZBX型航空煤 油在線冰點分析系統。該分析系統適用于ExdlICT4防爆等級的場所，可與先進 控制系統配套，能夠提高生產裝置的控制水平，實現"卡邊"操作，提高航空煤 油的產品質量及產品收率。該分析系統不需要外置式防爆型機械壓縮冷凍機， 能大大降低分析系統成本，避免用戶對冷凍機的維護工作量。由于航煤冰點溫度可達一6(TC以下，屬于深度降溫系統，而申請人研制的 ZBX型航煤冰點在線分析系統熱電致冷器是直接使用3(TC的自來水對熱電致冷 器進行散熱，故耍求熱電致冷器產生9(T10(TC的溫差。為此，申請人研制開發出寶塔階梯式的四級半導體熱電致冷器，該致冷器可產生很大溫差，但其致冷 功率小，即帶負載能力小，從技術上要求與第四級半導體熱電致冷器直接接觸 的、分析器的分析杯體的體積進一步減小、越小越好，從而提出研制微型分析 器的客觀要求。分析器是ZBX型航煤冰點在線分析系統的核心部件。在分析器中要完成對 被測油樣的致冷降溫，連續監測油樣被降溫后是否產生結晶、當油樣被降溫到 結晶點產生結晶時要測定出該點溫度，馬上停止致冷并測出油樣升溫后結晶消 失時的溫度即冰點溫度值等多項功能。為了實現ZBX型航煤冰點在線分析系統 的分析器微型化的目的，申請人反復攻關實驗，終于研制出能滿足需要的、體 積小的微型分析器。實用新型內容 如上所述，本實用新型要解決的技術問題在于提供一種結構 合理、體積小巧用于ZBX型航煤冰點在線分析系統的微型分析器。本實用新型解決上述技術問題采取的技術方案是 一種用于ZBX型航煤冰點在線分析系統的微型分析器，包括分析杯體，其特征在于分析杯體大致中 間位置設有通孔，通孔的兩端分別與進油口、出油口相連接；通孔中段、孔壁 約一半的圓弧面上設有內腔表面黑色層，在孔壁的另一半圓弧面上裝置有鏡面 反射片；分析杯體上與鏡面反射片對應的位置設有與通孔垂直貫通的橫孔，橫 孔內裝有光纖傳感器，光纖傳感器的進光絲和出光絲分別與鏡面反射片的兩端 連接，進光絲另一端與紅外入射光相接，出光絲另一端與紅外接收光相接；分 析杯體上還設有沉孔，沉孔內安裝測溫電阻。 測溫電阻是測溫鉑電阻。作為本實用新型的完善，為了使通孔的兩端與進油口、出油口連接穩固， 通孔的兩端分別固裝有進油接頭與出油接頭；同理，橫孔外端固裝有光纖接頭； 沉孔外端固裝有電阻接頭。本實用新型的分析杯體是20X20X8mm的鋁塊制成，油樣檢測容腔僅為 O.lml，即實現了對油樣的在線檢測，而國外同類產品腔體容積為幾十毫升，因
而本實用新型結構合理、體積小巧，分析重復精度達到0.7-C左右。該微型分析 器已經過試驗室試驗及生產現場長時間檢驗，具有性能可靠、運行穩定、測量 精確等優點；它可與各煉油廠的先進控制系統配套，從而提升我國煉油自動化 控制的水平。本實用新型的工作過程油樣進入分析杯體，首先"加熱"置換前一周期 的油樣，然后沖洗分析腔體并充滿新油樣，定時進油程序完成后，分析系統進 入致冷降溫階段，這時油樣被熱電致冷器降溫，當油樣出現結晶后又消失時， 由光纖傳感器檢測出光強的峰值變化，并由鉑電阻記錄下對應的冰點值，系統 停止致冷，開始延時升溫，又進入下一周期的自動分析。由整個ZBX型航煤冰 點在線分析系統完成自動進油排油、自動降溫、自動測定出現結晶時的結晶點 溫度和結晶消失時的冰點溫度等一系列自動控制自動檢測措施，實現快速、準 確、連續測定的要求。
圖1是本實用新型的結構示意圖，圖2是本實用新型的光纖傳感器的截面圖。 圖中l一鏡面反射片，2—測溫電阻，3—電阻接頭，4一出油口， 5—出油 接頭，6—內腔表面黑色層，7—光纖接頭，8—紅外入射光，9一紅外接收光， IO—光纖傳感器，1001—進光絲，1002—出光絲，11—分析杯體，1101—左杯 體，1102—右杯體，12—進油接頭，13—進油口， 14一通孔，15—橫孔，16— 沉孔。
具體實施方式
如圖1所示 一種用于ZBX型航煤冰點在線分析系統的微型 分析器，包括分析杯體ll，分析杯體ll是鋁塊制品；分析杯體ll大致中間位 置設有供被測油樣通過的通孔14，通孔14的兩端分別與進油口 13、出油口 4 相連接；通孔14中段、孔壁約一半的圓弧面上設有內腔表面黑色層6，在孔壁的另一半圓弧面上裝置有鏡面反射片1;分析杯體11上與鏡面反射片1對應的 位置設有與通孔14垂直貫通的橫孔15，橫孔15內裝有光纖傳感器10，光纖傳 感器10的進光絲1001和出光絲1002分別與鏡面反射片1的兩端連接，進光絲1001另一端與紅外入射光8相接，出光絲1002另一端與紅外接收光9相接；分 析杯體11上還設有沉孔16，沉孔16內安裝鉑測溫電阻2。分析杯體11外形體 積是20X20X8mm。為便于對分析杯體11腔體內表面、即通孔14內壁表面的氧化發黑處理及 鑲裝鏡面反射片1，分析杯體11由左杯體1101、右杯體1102兩塊鋁塊鑲嵌插 入組合成一體。作為本實用新型的完善，為了使通孔14的兩端與進油口、出油口連接穩固， 通孔14的兩端分別固裝有進油接頭12與出油接頭5;同理，橫孔15外端固裝 有光纖接頭7;沉孔16外端固裝有電阻接頭3。作為本實用新型的進一步完善，盡力保證微型分析杯體結構緊湊與完整，保 證溫度測量的敏感度和精確度；參見圖2:光纖傳感器10安裝一根多芯大孔徑 光纖，在4)2mm的光纖內有幾百根細光纖絲，其上半部分作為發射光纖絲即進光 絲IOOI，下半部分為接收光纖絲即出光絲1002。為了實現最佳致冷效果，作為本實用新型的更進一步完善，確保分析杯體 11與致冷器的兩個接觸面接觸吻合達到最佳效果，將分析杯體11與致冷器相貼 合的兩個接觸面精銑成高平整度的平面。
權利要求1、一種用于ZBX型航煤冰點在線分析系統的微型分析器，包括分析杯體(11)，其特征在于所述分析杯體(11)大致中間位置設有通孔(14)，所述通孔(14)的兩端分別與進油口(13)、出油口(4)相連接；所述通孔(14)中段、孔壁約一半的圓弧面上設有內腔表面黑色層(6)，在所述孔壁的另一半圓弧面上裝置有鏡面反射片(1)；所述分析杯體(11)上與所述鏡面反射片(1)對應的位置設有與所述通孔(14)垂直貫通的橫孔(15)，所述橫孔(15)內裝有光纖傳感器(10)，所述光纖傳感器(10)的進光絲(1001)和出光絲(1002)分別與所述鏡面反射片(1)的兩端連接，所述進光絲(1001)另一端與紅外入射光(8)相接，所述出光絲(1002)另一端與紅外接收光(9)相接；所述分析杯體(11)上還設有沉孔(16)，所述沉孔(16)內安裝測溫電阻(2)。
2、 如權利要求1所述的一種用于ZBX型航煤冰點在線分析系統的微型分析 器，其特征在于所述測溫電阻是(2)鉑測溫電阻。
3、 如權利要求1所述的一種用于ZBX型航煤冰點在線分析系統的微型分析 器，其特征在于所述分析杯體(ll)是鋁分析杯體(ll);所述鋁分析杯體(ll) 由左杯體(1101)、右杯體(1102)兩鋁塊鑲嵌插入組合成一體。
4、如權利要求1所述的一種用于ZBX型航煤冰點在線分析系統的微型分析 器，其特征在于所述光纖傳感器(10)安裝一根多芯大孔徑光纖，其上半部 分為所述進光絲(1001)，下半部分為所述出光絲(1002)。
5、 如權利要求1至4任意一項所述的一種用于ZBX型航煤冰點在線分析系 統的微型分析器，其特征在于所述通孔(14)的兩端分別固裝有進油接頭(12) 與出油接頭(5);所述橫孔(15)外端固裝有光纖接頭(7);所述沉孔(16) 外端固裝有電阻接頭(3)。
6、 如權利要求5所述的一種用于ZBX型航煤冰點在線分析系統的微型分析 器，其特征在于所述分析杯體(11)外形體積是20X20X8mm。
7、 如權利要求6所述的一種用于ZBX型航煤冰點在線分析系統的微型分析 器，其特征在于所述分析杯體(11)與致冷器相貼合的兩個接觸面是經精銑 加工的高平整度的平面。
專利摘要一種用于ZBX型航煤冰點在線分析系統的微型分析器。包括分析杯體，分析杯體大致中間位置設有通孔，通孔的兩端分別與進油口、出油口相連接；通孔中段、孔壁約一半的圓弧面上設有內腔表面黑色層，在孔壁的另一半圓弧面上裝置有鏡面反射片；分析杯體上與鏡面反射片對應的位置設有與通孔垂直貫通的橫孔，橫孔內裝有光纖傳感器，光纖傳感器的進光絲和出光絲分別與鏡面反射片的兩端連接，進光絲另一端與紅外入射光相接，出光絲另一端與紅外接收光相接；分析杯體上還設有沉孔，沉孔內安裝測溫電阻。它結構合理、體積小巧、油樣檢測容腔僅裝有0.1ml油樣；分析重復精度達到0.7℃；可與各煉油廠的先進控制系統配套；它性能可靠、運行穩定、測量精確。
文檔編號G01N25/02GK201053957SQ20072003236
公開日2008年4月30日 申請日期2007年7月12日 優先權日2007年7月12日
發明者嘉 買, 劉銀生, 燕 周, 劍 張, 張麗君, 李福中, 王娟麗, 濤 袁, 袁昌金, 韓宏偉, 馬杜存 申請人:天華化工機械及自動化研究設計院