способ и устройство для определения температуры застывания моторных масел

Формула изобретения

1. Способ определения температуры застывания моторных масел охлаждением, затем нагреванием пробы с последующим определением температуры застывания по точке перегиба, отличающийся тем, что анализируемую пробу охлаждают до температуры ниже температуры застывания, регистрируют интенсивность прошедшего светового потока и текущую температуру, после застывания на поверхность пробы моторного масла помещают магнит, нагревают пробу до восстановления текучести, при этом магнит под действием силы тяжести перекрывает световой поток и замыкает электрическую цепь с герконом; по минимальному сигналу светового потока и максимальному сигналу от электрической цепи с герконом судят о температуре застывания моторного масла.

2. Устройство для определения температуры застывания моторных масел, содержащее источник питания, криостат и кювету с пробой, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит источник излучения светового потока, приемник света, геркон, датчик температуры, усилитель сигнала от датчика, электрическую схему включения геркона, аналого-цифровой преобразователь, таймер, индикатор, блок управления, микропроцессор, при этом источник питания соединен с источником излучения светового потока, датчик температуры, размещенный в пробирке, выдает уровень электрического напряжения на аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с микропроцессором, приемник света подсоединен к усилителю светового сигнала, подающего уровень электрического напряжения на второй вход аналого-цифрового преобразователя, а электрическая схема с герконом на входе соединена с микропроцессором, который после обработки сигналов, на индикаторе высвечивает информацию о температуре застывания пробы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества нефтепродуктов электрическими методами, в частности при определении температуры, при которой исследуемый продукт (моторное топливо, дизтопливо, нефть, мазут) теряет текучесть.

Известны способы и устройства для определения температуры застывания углеводородных топлив (А.с. №2055346, кл. G 01 N 21/59, 1989, Патент США №4657409, кл. G 01 N 25/04, 1987; А.с. СССР №1497523, кл. G 01 N 21/59, 1989). Анализируемую пробу постепенно охлаждают, просвечивая инфракрасным светом, при этом интенсивность светового потока остается постоянной до температуры помутнения и, в дальнейшем, застывания, после чего интенсивность светового потока уменьшается, что сигнализирует о достижении температуры застывания пробы.

Однако известные способы имеют недостаточную точность определения температуры застывания в продуктах, где добавлены антидепрессорные присадки.

Наиболее близким к предлагаемому способу и устройству для определения температуры застывания моторных масел является изобретение по патенту США №4601587, кл. G 01 N 25/02, 1986 “Способ и устройство для определения температуры застывания”. Согласно изобретению используют методику определения температуры застывания по точке перегиба температурной кривой. Пробу охлаждают до температуры ниже предполагаемой температуры застывания, а затем нагревают с линейной скоростью. Скорость повышения температуры отслеживают при помощи термопары, помещенной в пробу. Изменение скорости повышения температуры идентифицируют как температуру застывания нефтепродукта. Скорость нагревания обеспечивают стабильным током, поступающим из источника питания в охладитель.

К недостаткам этого способа и устройства следует отнести низкую точность определения температуры застывания нефтепродуктов, особенно, если используются депрессорные присадки, а также невозможность проведения анализа для темных нефтепродуктов и нефтей.

Задачей изобретения является повышение точности определения температуры застывания моторных масел, возможность определения температуры застывания как светлых, так и темных моторных масел.

Технический результат достигается тем, что пробу вначале охлаждают до температуры ниже температуры застывания, регистрируют интенсивность прошедшего светового потока и текущую температуру, после застывания на поверхность опускают магнит, а затем пробу постепенно нагревают до восстановления текучести, при этом магнит упадет вниз под действием силы тяжести, световой поток будет полностью перекрыт, что дает возможность судить о температуре застывания по минимальному сигналу светового потока. Дополнительно магнит при помощи геркона замыкает электрическую цепь, сигнал от которой поступает на измерительное устройство, которое фиксирует температуру застывания моторного масла по максимальному сигналу от электрической цепи с герконом. Подобный способ позволяет регистрировать температуру застывания как светлых, так и темных моторных масел.

Целесообразно, чтобы регистрация температуры застывания проводилась по двум каналам: оптического и при помощи геркона.

В дальнейшем сущность изобретения поясняется описанием и чертежами, на которых изображено:

фиг.1 - блок-схема устройства для определения температуры застывания моторных масел;

фиг.2 - пробирка для пробы плоскодонная из прозрачного стекла;

фиг.3 - магнит из элементов, сложенных в виде столбика;

фиг.4 - крышка криостата со встроенным датчиком температуры и соединительным разъемом;

фиг.5 - уровень налива пробы для анализа;

фиг.6 - общий вид датчика сверху.

Для осуществления способа используют устройство (фиг.1), состоящее из кюветы (1) с пробой (8), магнита (3), соленоида (2), источника питания (14), источника излучения (5) светового потока, приемника света (4), геркона (6), датчика температуры (9), усилителя светового сигнала (15) от приемника света (4), электрической схемы (7) с герконом (6) на входе, криостата (17), блока управления криостатом (10), таймера (11), индикатора (12), микропроцессора (13), аналого-цифрового преобразователя (16).

Источник питания соединен с источником излучения светового потока, в пробирке размещен термодатчик, выход которого соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со входом микропроцессора, световой поток проходит через пробу от излучателя к приемнику света, который подсоединен к усилителю светового сигнала с преобразованием в электрический сигнал, который поступает на аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с микропроцессором, таймер вырабатывает метки времени, которые используются для блока управления криостатом и равномерного охлаждения пробы, соленоид с током поддерживает магнит на весу или под управлением микропроцессора отпускает его на застывшую поверхность пробы, и, наконец, электрическая схема с герконом на входе соединена с микропроцессором.

Устройство работает следующим образом.

В кювету (1) наливают исследуемую жидкость (8), ставят в криостат (17), задают режим охлаждения микропроцессорным блоком (13) через блок управления криостатом (10). Источник питания (14) служит для подачи в источник излучения светового потока (5) постоянного тока стабильной амплитуды, приемник света (4) подсоединен к усилителю светового сигнала с преобразованием в электрический сигнал (15), выход которого соединен с аналого-цифровым преобразователем (16), выход которого соединен со входом микропроцессора (13), сигнал при замыкании геркона (6) включает электрическую схему (7) для регистрации максимального уровня сигнала при падении магнита (3) на дно пробирки (1), который поступает на вход микропроцессора (13) с электрической схемы (7), измерение температуры исследуемого вещества производится датчиком температуры (9), выход которого соединен с аналого-цифровым преобразователем (16), выход которого соединен со входом микропроцессора (13), после обработки сигналов, поступающих на микропроцессор (13), на индикаторе (12) высвечивается информация о температуре застывания пробы, причем процесс измерения (при охлаждении и нагревании пробы) можно контролировать по отображению текущих значений температуры и амплитуды светового потока.

В качестве примера приведем определение температуры застывания полусинтетического моторного масла типа SAE 5W-40, изготовленного компанией ЛУКОЙЛ. Проба, объемом 2 мл, помещается в криостат прибора, охлаждается до температуры минус 60°С, после чего процессор подает на исполнительный механизм (соленоид с током, управляемый от микропроцессора) команду отключить ток соленоида, чтобы освободить магнит. Магнит опускается на застывшую поверхность пробы. Начинается плавное нагревание пробы, причем скорость нагревания контролируется процессором прибора. Измерительный блок прибора каждые 10 секунд оценивает световой поток, проходящий через пробу. При нагревании пробы до температуры минус 40°С магнит тонет в пробе, перекрывая тем самым световой поток и замыкая контакты геркона. Процессор интерпретирует это как температуру застывания масла, равную минус 40°С.

Таким образом, предлагаемый способ определения температуры застывания и устройство для его осуществления позволяют определить температуру застывания моторных масел.