專利名稱：汽油清凈性快速檢測方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明屬于機動車污染防治技術領域，特別是一種汽油清凈性快速檢測方 法及其設備。
背景技術：
隨著我國各城市機動車數量急增，國家對節能減排工作日益重視，對汽車
尾氣排放的要求也越來越高，在機動車制造技術達到歐IV、歐v排放標準情況
下，作為機動車燃料之一的汽油，其清潔程度就尤為重要。目前國內的現狀是
除北京、上海、珠三角地區要求市售汽油達到國IV標準外，其他城市和地區大
部分還在銷售國n標準汽油。汽車的標準越高其清凈程度越高，發動機進氣閥 和燃燒室產生的沉積物越少，發動機就能保持正常工作，汽車尾氣排放的污染 物就越少。
在歐美發達國家，汽油標準已達到歐v以上標準，但為了進一步改善汽油 的清凈程度，政府規定在車用汽油中還需添加清凈劑，把汽車尾氣排污控制在 更小的范圍內。前幾年我國在一些大中城市試行市售汽油中添加汽油清凈劑， 取得了一些積極的效果，由此也催生了很多生產清凈劑的企業，由于市場缺失 現場監測清凈劑質量以及汽油清潔程度的方法和設備，致使社會上很多人質疑 汽油中是否添加了清凈劑，以及添加的清凈劑是否有效。
目前，我國檢測汽油及其汽油清潔程度的方法有兩種， 一種是奔馳Mill
標準臺架試驗，主要用于檢測汽油清凈劑的清凈性，通過稱量發動機進氣閥和 燃燒室的沉積物質量來判斷清凈劑樣品是否能通過臺架試驗。臺架試驗設備昂 貴且費時，成本高，需要專門的臺架實驗室和專業的技術人員來操作。只能作
為清凈劑的準入檢測，而不能做汽油和清凈劑的常規檢測。另一種是L-2汽油 機進氣閥沉積物模擬試驗機(GB19592-2004附錄B指定產品)，這種模擬試驗 機可以在實驗室中進行操作，省時、費用低、操作簡單，與Mill臺架試驗有 很好的相關性。它通過稱量收集器上的沉積物質量來衡量汽油和清凈劑的清凈 程度。可以作為汽油清凈性的常規檢測和作為清凈劑研發、產品質量的檢驗手 段。但該方法受到試驗結果需萬分之一天平稱量的制約，以及每次試驗需要2 個小時，每次試驗只能做一個樣品，無法用在車載的快速檢測設備上。
發明內容
本發明的目的是提供一種汽油清凈性快速檢測方法和設備，以解決傳統的 方法及設備存在的檢測時間長、操作復雜且不方便、檢測成本高、不易于實現 車載、不便于現場監測汽油清凈性和每次試驗只能做一個樣品的技術問題。
為實現上述目的，本發明采取的技術方案是 一種多通道汽油清凈性快速檢測方法，包括以下步驟
① 將單個或多個潔凈的沉積物收集器分別垂直放置在三個噴嘴的正前方；
② 將單個或多個沉積物收集器同時加熱到18(TC 19(TC的工作溫度；③ 汽油以3 5mL/min的速度噴射到每個沉積物收集器的工作面上，形成 與噴嘴噴射形狀相似的油膜；
④ 7 13分鐘后停止噴油，收集器升溫至215。C 220。C后，進行5 10分 鐘的高溫烘烤，沉積物收集器工作面上的油膜在高溫的烘烤下，氧化生成漆膜;
(漆膜的顏色深淺與汽油中烯烴的含量成正比，即國IV汽油比國II汽油烯烴含 量少，漆膜顏色也淺得多)；
⑤ 將沉積物收集器放入汽油溶劑中浸泡50 90秒，溶解掉沒有形成漆膜 的一些油膜(這些油膜是汽油中加入了有效清凈劑后，呈擴散狀懸浮在收集器 工作面上，雖經高溫氧化，但沒有生成漆膜)；
⑥ 將浸泡后的沉積物收集器用掃描儀掃描圖形，并經由預先輸入的試驗對 比掃描圖形構成的計算機圖像識別系統評分，自動判斷汽油樣品的清凈程度， 以及合格與否。
上述的汽油溶劑為正庚垸。
一種實現上述多通道汽油清凈性快速檢測方法的設備，在其檢測罩內并排 安裝一個或若干個支架，支架上放置沉積物收集器，沉積物收集器的背面設置 有加熱器，彈簧機構將兩者壓緊在一起，沉積物收集器工作面垂直放置在噴嘴 的正前方， 一個或若干個噴嘴在檢測罩外通過噴嘴孔向對應的收集器噴油，噴 嘴的噴霧形狀呈扇面，檢測罩上與噴嘴相對應的一端設有軸流風機；汽油經計 量泵計量并供給噴嘴，壓縮空氣經流量計計量后，在噴嘴內與汽油混合后噴出 霧化油氣；上述一個或若干個沉積物收集器、加熱器、以及計量泵與自動控制 系統相連。
上述汽油清凈性快速檢測方法的設備，包括如下控制系統收集器的溫度 控制子系統、加熱器的超溫保護控制子系統、自動噴油、自動烘烤和自動停機 程序控制子系統。
本發明提供的上述多通道汽油清凈性快速檢測方法及其設備，是在模擬汽 油發動機進氣閥工作狀況及生成沉積物的機理的基礎上得到的。用該方法檢測 的汽油樣品評分與汽油發動機Mlll臺架試驗方法(GB/T 19320.5 )進氣閥沉 積物重量有很好的相關性，并與L-2模擬試驗機也有著很好的相關性，而且檢 測時間短，可同時進行三個樣品的檢測，每個樣品只需60mL汽油，檢測時間 只有L-2汽油機進氣閥沉積物模擬試驗機的四分之一；試驗費用低，設備投資 小，操作簡便；由于采用了計算機圖像識別系統對收集器進行評分，使該設備 配備到移動監測車上得以實現。檢測結果具有良好的區分性和重復性。為市售 汽油清凈性質量的監控提供了一種切實可行的現場實時監測設備和方法。
圖1為本發明汽油清凈性快速檢測設備的結構組成示意圖； 圖2為本發明汽油清凈性快速檢測評分與L-2汽油機進氣閥沉積物模擬試 驗機沉積物重量的相關關系圖。圖中l一沉積物收集器；2—加熱器；3—夾緊機構；4一噴嘴；5—油管; 6—汽油容器；7—計量泵；8—氣管；9一轉子流量計；IO—減壓閥；11—氣源; 12—軸流風機；13—自動控制系統；14一檢測罩；15—收集器溫度控制子系統; 16 —加熱器超溫保護控制子系統；17—程序控制子系統；18—支架。
具體實施例方式
本發明的設備組成如圖1所示，在本發明提供的多通道汽油清凈性快速檢
測設備的實施例中，其沉積物收集器1背面與加熱器2呈前后位置放置在支架 18上，夾緊機構3將加熱器2頂緊在沉積物收集器1上，沉積物收集器l、加 熱器2與自動控制器13相連，自動控制器13內有收集器溫度控制子系統15、 加熱器超溫保護控制子系統16和程序控制子系統17。沉積物收集器1的兩側 端面呈梯形。加熱器2可以采用平板型、L型、A型、半圓型或梯型。夾緊機 構3利用彈簧的張力頂緊加熱器2和沉積物收集器1，也可以用螺絲夾緊。噴 嘴4有兩個入口， 一個入口輸入汽油，過程是汽油容器6中的汽油通過油管5 經計量泵7抽取后進入噴嘴4;另一個入口輸入壓縮空氣，過程是從氣源11 出來的壓縮空氣，經減壓闊10降低壓力，再經傳子流量計計量后，通過氣管8 進入噴嘴4。壓縮空氣和汽油在噴嘴4中混合，呈霧化狀連續噴到被加熱的沉 積物收集器1上。計量泵7保證了流量的平穩、精確，計量泵7可以是注射泵、 蠕動泵、平流泵或輸液泵。上述沉積物收集器l、加熱器2、加緊機構3裝在 一個檢測罩14內，檢測罩14正前面開有三個0)35 O45mm的進氣孔。噴嘴4 裝在進氣孔中間，噴嘴4與沉積物收集器1工作面中心相對，檢測罩14的后 面安裝了軸流風機12 ，排除檢測罩中多余的油氣混合物。由于我國加油站汽 油品種一般為三個，比如，90#， 93#， 98#。所以本案實施的發明選擇三個通道。 下面利用上述設備進行汽油清凈性快速檢測，其步驟包括
① 先用石油醚棉球擦拭沉積物收集器，再用拋光氈打磨，直到表面光潔無 污，再用水沖洗后放到烘箱中烘干，取出后置于專用盒中備用；
② 將三個沉積物收集器依次放入檢測罩中支架上，與加熱器夾緊，升溫到 180 19(TC的試驗溫度；
③ 將壓縮空氣減壓到0. 12Mpa，三路空氣流量分別通過轉子流量計控制在 700L/h，給三個噴嘴供氣；
④ 計量泵以4ml/min速度勻速給三個噴嘴供油，油氣在噴嘴中混合后噴向 到達試驗溫度的沉積物收集器；
⑤ 設備在自動控制系統的控制下，順序完成升溫一恒溫一噴氣一噴油10 分鐘一停止噴油一高溫215 22(TC烘烤5分鐘一自動停機的程序;沉積物收集 器工作面上的油膜在高溫的烘烤下，氧化生成漆膜。(漆膜的顏色深淺與汽油
中烯烴的含量成正比，即國iv汽油比國n汽油烯烴含量少，漆膜顏色也淺得
多)；
'⑥將沉積物收集器放入正庚烷溶劑中浸泡1分鐘左右，將懸浮在收集器表 面能夠溶解的物質溶解掉；(這些油膜是汽油中加入了有效清凈劑后，呈擴散狀懸浮在收集器工作面上，雖經高溫氧化，但沒有生成漆膜)
⑦將浸泡后的沉積物收集器同時用掃描儀掃描圖形，并經計算機圖像識別
系統對圖形和顏色進行定性定量分析，評出分值(0 100分)。分值越大，清
凈性越好，汽油越清凈。 精密度(重復性)
同一操作者，在同一環境使用同一臺設備，重復測定兩個結果與其算術平
均值的差數見下表
沉積物分值 0 100分允許差數
〉505分
《5010分
相關性
使用多通道汽油清凈性快速檢測方法和設備對采集于北京市范圍內加油
站的72個油樣進行了檢測，并與L-2汽油機進氣閥沉積物模擬試驗機的試驗 結果做了相關性考察，兩者的相關關系結果見圖2:
如圖2所示，用本方法和設備得到的分值與L-2汽油機進氣閥沉積物模擬 試驗機的沉積物重量有很好的相關性，相關系數達到0. 96。
權利要求
1、一種汽油清凈性快速檢測方法，包括以下步驟①將單個或多個潔凈的沉積物收集器分別垂直放置在三個噴嘴的正前方；②將單個或多個沉積物收集器同時加熱到180℃～190℃的工作溫度；③汽油以3～5mL/min的速度噴射到每個沉積物收集器的工作面上，形成與噴嘴噴射形狀相似的油膜；④7～13分鐘后停止噴油，收集器升溫至215℃～220℃后，進行5～10分鐘的高溫烘烤，沉積物收集器工作面上的油膜在高溫的烘烤下，氧化生成漆膜；⑤將沉積物收集器放入汽油溶劑中浸泡50～90秒，溶解掉沒有形成漆膜的一些油膜；⑥將浸泡后的沉積物收集器用掃描儀掃描圖形，并經由預先輸入的試驗對比掃描圖形構成的計算機圖像識別系統評分，自動判斷汽油樣品的清凈程度，以及合格與否。
2、 如權利要求1所述的一種汽油清凈性快速檢測方法，其特征在于汽 油溶劑為正庚烷。
3、 一種實現上述多通道汽油清凈性快速檢測方法的設備，其特征在于-在其檢測罩內并排安裝一個或若干個支架，支架上放置沉積物收集器，沉積物 收集器的背面設置有加熱器，彈簧機構將兩者壓緊在一起，沉積物收集器工作 面垂直放置在噴嘴的正前方， 一個或若干個噴嘴在檢測罩外通過噴嘴孔向對應 的收集器噴油，噴嘴的噴霧形狀呈扇面，檢測罩上與噴嘴相對應的一端設有軸 流風機；汽油經計量泵計量并供給噴嘴，壓縮空氣經流量計計量后，在噴嘴內 與汽油混合后噴出霧化油氣；上述一個或若干個沉積物收集器、加熱器、以及 計量泵與自動控制系統相連。
4、 如權利要求3所述的一種汽油清凈性快速檢測方法的設備，其特征在 于還包括如下控制系統收集器的溫度控制子系統、加熱器的超溫保護控制子 系統、自動噴油、自動烘烤和自動停機程序控制子系統。
全文摘要
本發明公開了一種汽油清凈性快速檢測方法及其設備，該方法和設備是將幾種汽油經計量泵輸送至噴嘴與空氣混合后，分別噴射到已經加熱到試驗溫度條件下的沉積物收集器上，模擬汽油機進氣閥沉積物的生成，通過計算機圖像識別系統，對收集器上沉積物的圖形和顏色進行定性、定量分析，鑒別汽油的清凈程度。本發明可以較好的模擬M111臺架試驗方法，并與L-2汽油機進氣閥沉積物模擬試驗機有很好的一致性，可節省試驗費用、檢測過程快速直觀，操作簡便，檢測結果無須天平計量，特別適用于車載移動檢測的振動場所使用。不僅可以檢測汽油清凈劑的清凈程度，而且能夠檢測汽油本身的清凈性，適用于環保和技術監督管理部門對油庫和加油站市售汽油清凈性進行現場檢測。
文檔編號G01N21/88GK101666759SQ20091009332
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月27日 優先權日2009年9月27日
發明者欣 岳, 張德民, 榮 李, 鮑曉峰, 黃憲江 申請人:中國環境科學研究院;蘭州維科石化儀器有限公司