专利名称：汽油清净性快速检测方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明属于机动车污染防治技术领域，特别是一种汽油清净性快速检测方 法及其设备。
背景技术：
随着我国各城市机动车数量急增，国家对节能减排工作日益重视，对汽车
尾气排放的要求也越来越高，在机动车制造技术达到欧IV、欧v排放标准情况
下，作为机动车燃料之一的汽油，其清洁程度就尤为重要。目前国内的现状是
除北京、上海、珠三角地区要求市售汽油达到国IV标准外，其他城市和地区大
部分还在销售国n标准汽油。汽车的标准越高其清净程度越高，发动机进气阀 和燃烧室产生的沉积物越少，发动机就能保持正常工作，汽车尾气排放的污染 物就越少。
在欧美发达国家，汽油标准已达到欧v以上标准，但为了进一步改善汽油 的清净程度，政府规定在车用汽油中还需添加清净剂，把汽车尾气排污控制在 更小的范围内。前几年我国在一些大中城市试行市售汽油中添加汽油清净剂， 取得了一些积极的效果，由此也催生了很多生产清净剂的企业，由于市场缺失 现场监测清净剂质量以及汽油清洁程度的方法和设备，致使社会上很多人质疑 汽油中是否添加了清净剂，以及添加的清净剂是否有效。
目前，我国检测汽油及其汽油清洁程度的方法有两种， 一种是奔驰Mill
标准台架试验，主要用于检测汽油清净剂的清净性，通过称量发动机进气阀和 燃烧室的沉积物质量来判断清净剂样品是否能通过台架试验。台架试验设备昂 贵且费时，成本高，需要专门的台架实验室和专业的技术人员来操作。只能作
为清净剂的准入检测，而不能做汽油和清净剂的常规检测。另一种是L-2汽油 机进气阀沉积物模拟试验机(GB19592-2004附录B指定产品)，这种模拟试验 机可以在实验室中进行操作，省时、费用低、操作简单，与Mill台架试验有 很好的相关性。它通过称量收集器上的沉积物质量来衡量汽油和清净剂的清净 程度。可以作为汽油清净性的常规检测和作为清净剂研发、产品质量的检验手 段。但该方法受到试验结果需万分之一天平称量的制约，以及每次试验需要2 个小时，每次试验只能做一个样品，无法用在车载的快速检测设备上。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽油清净性快速检测方法和设备，以解决传统的 方法及设备存在的检测时间长、操作复杂且不方便、检测成本高、不易于实现 车载、不便于现场监测汽油清净性和每次试验只能做一个样品的技术问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是 一种多通道汽油清净性快速检测方法，包括以下步骤
① 将单个或多个洁净的沉积物收集器分别垂直放置在三个喷嘴的正前方；
② 将单个或多个沉积物收集器同时加热到18(TC 19(TC的工作温度；③ 汽油以3 5mL/min的速度喷射到每个沉积物收集器的工作面上，形成 与喷嘴喷射形状相似的油膜；
④ 7 13分钟后停止喷油，收集器升温至215。C 220。C后，进行5 10分 钟的高温烘烤，沉积物收集器工作面上的油膜在高温的烘烤下，氧化生成漆膜;
(漆膜的颜色深浅与汽油中烯烃的含量成正比，即国IV汽油比国II汽油烯烃含 量少，漆膜颜色也浅得多)；
⑤ 将沉积物收集器放入汽油溶剂中浸泡50 90秒，溶解掉没有形成漆膜 的一些油膜(这些油膜是汽油中加入了有效清净剂后，呈扩散状悬浮在收集器 工作面上，虽经高温氧化，但没有生成漆膜)；
⑥ 将浸泡后的沉积物收集器用扫描仪扫描图形，并经由预先输入的试验对 比扫描图形构成的计算机图像识别系统评分，自动判断汽油样品的清净程度， 以及合格与否。
上述的汽油溶剂为正庚垸。
一种实现上述多通道汽油清净性快速检测方法的设备，在其检测罩内并排 安装一个或若干个支架，支架上放置沉积物收集器，沉积物收集器的背面设置 有加热器，弹簧机构将两者压紧在一起，沉积物收集器工作面垂直放置在喷嘴 的正前方， 一个或若干个喷嘴在检测罩外通过喷嘴孔向对应的收集器喷油，喷 嘴的喷雾形状呈扇面，检测罩上与喷嘴相对应的一端设有轴流风机；汽油经计 量泵计量并供给喷嘴，压縮空气经流量计计量后，在喷嘴内与汽油混合后喷出 雾化油气；上述一个或若干个沉积物收集器、加热器、以及计量泵与自动控制 系统相连。
上述汽油清净性快速检测方法的设备，包括如下控制系统收集器的温度 控制子系统、加热器的超温保护控制子系统、自动喷油、自动烘烤和自动停机 程序控制子系统。
本发明提供的上述多通道汽油清净性快速检测方法及其设备，是在模拟汽 油发动机进气阀工作状况及生成沉积物的机理的基础上得到的。用该方法检测 的汽油样品评分与汽油发动机Mlll台架试验方法(GB/T 19320.5 )进气阀沉 积物重量有很好的相关性，并与L-2模拟试验机也有着很好的相关性，而且检 测时间短，可同时进行三个样品的检测，每个样品只需60mL汽油，检测时间 只有L-2汽油机进气阀沉积物模拟试验机的四分之一；试验费用低，设备投资 小，操作简便；由于采用了计算机图像识别系统对收集器进行评分，使该设备 配备到移动监测车上得以实现。检测结果具有良好的区分性和重复性。为市售 汽油清净性质量的监控提供了一种切实可行的现场实时监测设备和方法。
图1为本发明汽油清净性快速检测设备的结构组成示意图； 图2为本发明汽油清净性快速检测评分与L-2汽油机进气阀沉积物模拟试 验机沉积物重量的相关关系图。图中l一沉积物收集器；2—加热器；3—夹紧机构；4一喷嘴；5—油管; 6—汽油容器；7—计量泵；8—气管；9一转子流量计；IO—减压阀；11—气源; 12—轴流风机；13—自动控制系统；14一检测罩；15—收集器温度控制子系统; 16 —加热器超温保护控制子系统；17—程序控制子系统；18—支架。
具体实施例方式
本发明的设备组成如图1所示，在本发明提供的多通道汽油清净性快速检
测设备的实施例中，其沉积物收集器1背面与加热器2呈前后位置放置在支架 18上，夹紧机构3将加热器2顶紧在沉积物收集器1上，沉积物收集器l、加 热器2与自动控制器13相连，自动控制器13内有收集器温度控制子系统15、 加热器超温保护控制子系统16和程序控制子系统17。沉积物收集器1的两侧 端面呈梯形。加热器2可以采用平板型、L型、A型、半圆型或梯型。夹紧机 构3利用弹簧的张力顶紧加热器2和沉积物收集器1，也可以用螺丝夹紧。喷 嘴4有两个入口， 一个入口输入汽油，过程是汽油容器6中的汽油通过油管5 经计量泵7抽取后进入喷嘴4;另一个入口输入压縮空气，过程是从气源11 出来的压縮空气，经减压阔10降低压力，再经传子流量计计量后，通过气管8 进入喷嘴4。压縮空气和汽油在喷嘴4中混合，呈雾化状连续喷到被加热的沉 积物收集器1上。计量泵7保证了流量的平稳、精确，计量泵7可以是注射泵、 蠕动泵、平流泵或输液泵。上述沉积物收集器l、加热器2、加紧机构3装在 一个检测罩14内，检测罩14正前面开有三个0)35 O45mm的进气孔。喷嘴4 装在进气孔中间，喷嘴4与沉积物收集器1工作面中心相对，检测罩14的后 面安装了轴流风机12 ，排除检测罩中多余的油气混合物。由于我国加油站汽 油品种一般为三个，比如，90#， 93#， 98#。所以本案实施的发明选择三个通道。 下面利用上述设备进行汽油清净性快速检测，其步骤包括
① 先用石油醚棉球擦拭沉积物收集器，再用抛光毡打磨，直到表面光洁无 污，再用水冲洗后放到烘箱中烘干，取出后置于专用盒中备用；
② 将三个沉积物收集器依次放入检测罩中支架上，与加热器夹紧，升温到 180 19(TC的试验温度；
③ 将压縮空气减压到0. 12Mpa，三路空气流量分别通过转子流量计控制在 700L/h，给三个喷嘴供气；
④ 计量泵以4ml/min速度匀速给三个喷嘴供油，油气在喷嘴中混合后喷向 到达试验温度的沉积物收集器；
⑤ 设备在自动控制系统的控制下，顺序完成升温一恒温一喷气一喷油10 分钟一停止喷油一高温215 22(TC烘烤5分钟一自动停机的程序;沉积物收集 器工作面上的油膜在高温的烘烤下，氧化生成漆膜。(漆膜的颜色深浅与汽油
中烯烃的含量成正比，即国iv汽油比国n汽油烯烃含量少，漆膜颜色也浅得
多)；
'⑥将沉积物收集器放入正庚烷溶剂中浸泡1分钟左右，将悬浮在收集器表 面能够溶解的物质溶解掉；(这些油膜是汽油中加入了有效清净剂后，呈扩散状悬浮在收集器工作面上，虽经高温氧化，但没有生成漆膜)
⑦将浸泡后的沉积物收集器同时用扫描仪扫描图形，并经计算机图像识别
系统对图形和颜色进行定性定量分析，评出分值(0 100分)。分值越大，清
净性越好，汽油越清净。 精密度(重复性)
同一操作者，在同一环境使用同一台设备，重复测定两个结果与其算术平
均值的差数见下表
沉积物分值 0 100分允许差数
〉505分
《5010分
相关性
使用多通道汽油清净性快速检测方法和设备对采集于北京市范围内加油
站的72个油样进行了检测，并与L-2汽油机进气阀沉积物模拟试验机的试验 结果做了相关性考察，两者的相关关系结果见图2:
如图2所示，用本方法和设备得到的分值与L-2汽油机进气阀沉积物模拟 试验机的沉积物重量有很好的相关性，相关系数达到0. 96。
权利要求
1、一种汽油清净性快速检测方法，包括以下步骤①将单个或多个洁净的沉积物收集器分别垂直放置在三个喷嘴的正前方；②将单个或多个沉积物收集器同时加热到180℃～190℃的工作温度；③汽油以3～5mL/min的速度喷射到每个沉积物收集器的工作面上，形成与喷嘴喷射形状相似的油膜；④7～13分钟后停止喷油，收集器升温至215℃～220℃后，进行5～10分钟的高温烘烤，沉积物收集器工作面上的油膜在高温的烘烤下，氧化生成漆膜；⑤将沉积物收集器放入汽油溶剂中浸泡50～90秒，溶解掉没有形成漆膜的一些油膜；⑥将浸泡后的沉积物收集器用扫描仪扫描图形，并经由预先输入的试验对比扫描图形构成的计算机图像识别系统评分，自动判断汽油样品的清净程度，以及合格与否。
2、 如权利要求1所述的一种汽油清净性快速检测方法，其特征在于汽 油溶剂为正庚烷。
3、 一种实现上述多通道汽油清净性快速检测方法的设备，其特征在于-在其检测罩内并排安装一个或若干个支架，支架上放置沉积物收集器，沉积物 收集器的背面设置有加热器，弹簧机构将两者压紧在一起，沉积物收集器工作 面垂直放置在喷嘴的正前方， 一个或若干个喷嘴在检测罩外通过喷嘴孔向对应 的收集器喷油，喷嘴的喷雾形状呈扇面，检测罩上与喷嘴相对应的一端设有轴 流风机；汽油经计量泵计量并供给喷嘴，压縮空气经流量计计量后，在喷嘴内 与汽油混合后喷出雾化油气；上述一个或若干个沉积物收集器、加热器、以及 计量泵与自动控制系统相连。
4、 如权利要求3所述的一种汽油清净性快速检测方法的设备，其特征在 于还包括如下控制系统收集器的温度控制子系统、加热器的超温保护控制子 系统、自动喷油、自动烘烤和自动停机程序控制子系统。
全文摘要
本发明公开了一种汽油清净性快速检测方法及其设备，该方法和设备是将几种汽油经计量泵输送至喷嘴与空气混合后，分别喷射到已经加热到试验温度条件下的沉积物收集器上，模拟汽油机进气阀沉积物的生成，通过计算机图像识别系统，对收集器上沉积物的图形和颜色进行定性、定量分析，鉴别汽油的清净程度。本发明可以较好的模拟M111台架试验方法，并与L-2汽油机进气阀沉积物模拟试验机有很好的一致性，可节省试验费用、检测过程快速直观，操作简便，检测结果无须天平计量，特别适用于车载移动检测的振动场所使用。不仅可以检测汽油清净剂的清净程度，而且能够检测汽油本身的清净性，适用于环保和技术监督管理部门对油库和加油站市售汽油清净性进行现场检测。
文档编号G01N21/88GK101666759SQ20091009332
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月27日 优先权日2009年9月27日
发明者欣 岳, 张德民, 荣 李, 鲍晓峰, 黄宪江 申请人:中国环境科学研究院;兰州维科石化仪器有限公司