Спосіб контролю однорідності бензинів з високооктановими кисневмісними домішками
Номер патенту: 54793
Опубліковано: 17.03.2003
Автори: Грабар Іван Григорович, Ільченко Андрій Володимирович
Формула / Реферат
Корисна модель відноситься до систем оптичного зв'язку і може бути використаний в системах передачі інформації як у волоконно-оптичних, так і у відкритих атмосферних оптичних лініях зв'язку.
Відома безпровідна дуплексна оптична система зв'язку [див. патент №2178954 Росія, МПК Н04В 10/00. Беспроводная дуплексная оптическая система святи/ Е.А. Никифоров (Росія), К.А. Победоносцев (Росія). -Опубл. 27.01.2002], що містить два прийомо-передавачі, до складу яких входять по два просторово рознесені оптичні передавачі, які містять випромінювачі з модуляторами і два просторово рознесені приймачі модульованого випромінювання. При цьому виходи першого і другого оптичних приймачів кожного із зазначених прийомо-передавачів пов'язані із входом відповідного демодулятора через суматор.
Просторове рознесення оптичних передавачів і приймачів на кожному кінці (пункті) лінії зв'язку знижує ймовірність збою зв'язку при перетинанні її непрозорими предметами. Крім того, дублювання лінії зв'язку дозволяє знизити вплив атмосферних перешкод.
Однак зазначене просторове відокремлення оптичних приймачів і передавачів знижує завадостійкість тому, що не дозволяє повною мірою ліквідувати вплив штучних або природних оптичних перешкод і шумів, зокрема атмосферних перешкод, оскільки випромінювання в дублюючих каналах зв'язку проходить по роздільних шляхах і випробовує різні впливи флуктуацій середовища, наприклад атмосфери.
Відомий спосіб, обраний за прототип [див. патент №2246177 Росія, МПК Н04В 10/10. Способ передачи информации в системах оптической связи (варианты)/А.А. Майер. - Опубл. 10.02.2005] передачі по оптичній лінії зв'язку одночасно двох інформаційних оптичних сигналів, прийнятті цих сигналів, порівнянні і усуненні шумів і перешкод. Інформаційні оптичні сигнали формують на виході нелінійно-оптичного елемента шляхом подання принаймні одного оптичного випромінювання на вхід елемента і зміни вхідної потужності або фази, або частоти одного оптичного випромінювання, що подається на вхід нелінійно-оптичного елемента, або зміни електричного чи акустичного поля, прикладеного до цього елемента. Забезпечується оптичне переключення між двома односпрямованими, розподілено зв'язаними хвилями, що поширюються в нелінійно-оптичному елементі. Кожна із зазначених хвиль на виході нелінійно-оптичного елемента відповідає інформаційному оптичному сигналу. На прийомі інформаційні сигнали подають на диференціальний підсилювач, виконаний з можливістю віднімання електричних сигналів, і/або корелятор, що виділяє співпадаючу частину залежності амплітуди електричних сигналів від часу.
Недоліками відомої системи є низька завадостійкість і надійність через велику кількість елементів, які дозволяють реалізувати цей спосіб, а також відсутність нелінійно-оптичних елементів, що випускають серійно, призначених для підтримки односпрямованих, розподілено зв'язаних оптичних хвиль і забезпечення оптичного перемикання між зазначеними хвилями на виході нелінійно-оптичного елемента.
В основу корисної моделі поставлене завдання розроблення способу передачі інформації в системах оптичного зв'язку для підвищення завадостійкості системи передачі інформації, що досягається шляхом удосконалення відомого способу без зниження швидкості передачі цифрових даних.
Вирішення цього завдання досягається тим, що в способі передавання інформації в системах оптичного зв'язку, який полягає в тому, що інформацію передають по оптичній лінії зв'язку одночасно двома каналами на окремі фотоприймачі, де виконують порівняння сигналів, який відрізняється тим, що в схемі порівняння при передаванні в системі оптичного зв'язку сигналу двійкового нуля регулюють ці сигнали для зменшення сумарного електричного сигналу на виході резисторів до нуля, а на лазерні діоди подають струм зсуву, що дорівнює пороговому струму, при цьому паралельно до одного з лазерних діодів підключають електронний перемикаючий елемент, який виконує його шунтування при досягненні значення струму накачування більшого за порогове при передаванні двійкової одиниці або сигнали від обох лазерних діодів подають на спектральний мультиплексор, потім їх передають по одному каналу оптичного зв'язку на оптичний підсилювач, а на іншому кінці лінії оптичного зв'язку сигнали передають на спектральний демультиплексор, де після їх розділення по довжині хвилі кожний з них подають на свій фотоприймач.
Порівняльний аналіз способу, що заявляється, із прототипом дозволяє зробити висновок, що спосіб відрізняється від відомого тим, що в запропонованому способі передачі інформації по волоконно-оптичній або атмосферній лінії зв'язку двома каналами при переданні двійкового нуля і по одному каналу при передачі двійкової одиниці, і компенсації шумів, які виникають при поданні струму накачування, що дорівнює пороговому, а також дробових і теплових шумів, які виникають у лінії зв'язку на боці прийому, збільшує відношення сигнал/шум і підвищує надійність роботи каналу оптичного зв'язку при передаванні двійкового нуля.
Удосконалення відомого способу дає змогу отримати технічний результат - підвищення завадостійкості системи передачі інформації, а саме підвищення відношення сигнал/шум без зниження швидкості передавання цифрових даних і підсилення слабких шумів оптичним підсилювачем при передаванні двійкового нуля.
У технічному рішенні, що заявляється, нові технічні ознаки при взаємодії з відомими дають новий технічний результат, що дозволяє вирішити поставлене завдання.
Аналоги, які містять ознаки, що відрізняються від прототипу, не знайдені, рішення явним чином не випливає з рівня техніки. На підставі цього можна зробити висновок, що пропоноване технічне рішення відповідає умовам "новизна".
Сутність пропонованого способу пояснюється на прикладі одного з можливих пристроїв, реалізуючих запропонований спосіб, де на фігурах подана структурна схема способу (див. Фіг.1, 2) та ват-амперна характеристика лазерного діода (див. Фіг.3) і діаграми передавання оптичного сигналу (див. Фіг.4)
На Фіг.1 подана структурна схема способу передавання інформації по дво-волоконно-оптичній лінії зв'язку (за п.1), яка містить генератор електричних сигналів 1, лазерні діоди 2, 3, електронний перемикаючий елемент 4, волоконно-оптичний кабель зв'язку 5, 6, оптичний підсилювач 7, фотоприймачі 8, 9, резистори 10, 11, резистор навантаження 12. Фотоприймачі 8, 9, резистори 10, 11, резистор навантаження 12 відтворюють один з можливих варіантів схеми порівняння.
На Фіг.2 подана структурна схема способу передавання інформації по одноволоконній лінії зв'язку на двох різних довжинах хвиль (за п.2), яка містить додатково спектральний мультиплексор 13 і спектральний демультиплексор 14.
На Фіг.3 подано ват-амперна характеристика лазерного діоду, де Ізс – струм зсуву, Іпор - пороговий струм переходу лазерного діода з області спонтанного випромінювання в область вимушеного випромінювання, P"0" - потужність випромінювання при Ізс=Іпор, що дорівнює передаванню двійкового нуля, Р"1" - потужність випромінювання при передаванні двійкової одиниці.
На Фіг.4 наведені діаграми, що ілюструють передавання інформаційного сигналу в оптичних лініях зв'язку без схеми компенсації та зі схемою.
Спосіб передавання інформації в системах оптичного зв'язку, який заявлено, виконує свою функцію шляхом передавання інформації по волоконно-оптичній лінії зв'язку або по атмосферній оптичній лінії зв'язку і здійснюється шляхом перетворення електричних сигналів, що передаються по каналу зв'язку, в оптичні одночасно двома лазерними діодами, при передаванні двійкового нуля (див. Фіг.1, Фіг.2), передавання їх двома каналами зв'язку на два фотоприймачі та їх взаємної компенсації на схемі порівняння шляхом відіймання цих сигналів одного з другого, що приводить до компенсації "шуму" (зменшення постійної складової та відповідного дробового шуму), а при передаванні двійкової одиниці один з лазерних діодів вимикається і оптичний сигнал від другого лазерного діода з'являється на вході схеми порівняння фотоприймача.
За першим варіантом пристрій працює таким чином (див. Фіг.1, 3): цифровий сигнал двійкового нуля від генератора електричних сигналів 1 подається на лазерні діоди 2 і 3. Електронний перемикаючий елемент 4 є вимкненим і оптичні потужності Р01 та Р02, випромінюються лазерними діодами 2 і 3.
Подання на лазерні діоди струмів зміщення Ізм1 та Ізм2, що дорівнюють пороговим струмам Іпор1 та Іпор2 дозволяє підвищити їх швидкодію. Далі оптичні сигнали передаються по волоконно-оптичному кабелю зв'язку 5, 6 де підсилюються оптичними підсилювачами, 7 які значно більше підсилюють слабкі оптичні сигнали, ніж потужні. Оптичні сигнали подаються на фотоприймачі 8 і 9, які включені в схему порівняння, де перетворюються в електричні сигнали. Резистори 10, 11 дозволяють відрегулювати схему порівняння так, що постійні складові шумових завад, які виникають при передаванні по оптичній лінії оптичних сигналів Р01 та Р02, які суттєво підсилюються оптичними підсилювачами, компенсуються.
Це дозволяє суттєво знизити постійну складову шуму на резисторі навантаження 12 схеми порівняння і завадити прийняттю оптичного випромінювання Р0 як випромінювання P1 і підвищити завадостійкість системи передачі інформації.
При передаванні двійкової одиниці електронний перемикаючий елемент 4 вимикає лазерний діод 2 і оптичне випромінювання потужністю P1 від лазерного діода 3 подається в оптичну лінію зв'язку і далі на фотоприймач 9 схеми порівняння, де перетворюється на електричний сигнал, який подається на резистор навантаження 12 і подальшу апаратуру зв'язку.
Завдяки тому, що електричні сигнали при передаванні двійкового нуля, віднімаються один з другого у схемі порівняння, а електричний сигнал при передаванні двійкової одиниці повністю передається і з'являється на вихід схеми порівняння, суттєво підвищується завадостійкість системи передачі інформації.
За другим варіантом пристрій працює таким чином (див. Фіг.2, 3). Схема працює аналогічно варіанту один, крім того, що оптичні сигнали Р01 та Р02 подаються на спектральний мультиплексор 13, де вони об'єднуються і подаються в один волоконно-оптичний кабель зв'язку 5 і 6, підсилюються оптичним підсилювачем 7 і далі на спектральний демультиплексор 14, де вони розділяються за довжиною хвилі та подаються на фотоприймачі 8 та 9. Завдяки цьому виникає можливість удвічі зменшити кількість оптичних волокон у волоконно-оптичному кабелі зв'язку.
Завдяки тому, що в волоконно-оптичній лінії зв'язку виконується компенсація постійних складових, які виникають при передаванні потужностей Р01 та Р02, що відповідають двійковому нулю, при використанні постійного струму зміщення стає можливим суттєве підвищення завадостійкості оптичної лінії зв'язку без зниження швидкодії.
Текст
Спосіб контролю однорідності бензину з високооктановою кисневмісною домішкою (ВКД), що 3 54793 4 Таким чином, суттєвим недоліком способуточках контролю бензину з ВКД (криві а, в, с, d). аналога є його велика трудомісткість. При проведенні випробувань автори викорисВ основу винаходу покладено задачу вдоскотовували пристрій, що реалізує запропонований налення способу контролю однорідності бензинів з спосіб контролю однорідності бензину з ВКД, ВКД шляхом того, що їх аналіз в точках контролю представлений на фіг.1. виконують за відносними показниками з викорисДо складу пристрою входять: резервуар 1, датанням додаткової точки контролю в зоні локалівачі провідності 2 з резисторами, нагнітальна та зації компоненти з меншою концентрацією. всмоктувальна магістралі 3, пристрій змішування Поставлена задача вирішується тим, що в за4, блок аналого-цифрових перетворювачів (АЦП) явленому способі аналіз бензинів з ВКД виконують 5, ЕОМ 6, джерело живлення давачів провідності в такій послідовності: 7. 1. В точках контролю бензину з ВКД вимірюСкладові бензину з ВКД подавали в резервують величини струмів провідності. ар. Він мав верхню кришку, що герметично закри2. Розраховують міру розсіювання виміряних валася, на якій встановлено дихальний клапан. струмів провідності. Давачі провідності розташовані по бокових стінках 3. Роблять висновок про однорідність бензину резервуару на рівнях точок контролю. В якості з ВКД: пристрою змішування обрали мембранний насос а) якщо вирахувана міра розсіювання є незапорційного типу. Подача струму живлення насоса довільною для заданої точності контролю, то бенздійснювалася за командою ЕОМ, яка підраховузин з ВКД вважають неоднорідним; вала кількість повних ходів робочого органа насоб) якщо вирахувана міра розсіювання є задоса. За допомогою насоса з нижньої частини резервільною для заданої точності контролю, то бензин вуару відбиралася разова порція зі штуцера і з ВКД вважають однорідним. подавалася у верхню частину резервуару, що заАналіз бензинів з ВКД саме таким чином є мобезпечувало рух складових бензину з ВКД. жливим завдяки тому, що основною складовою ВКД в резервуар подавали останньою. Живкомпонентою ВКД є етанол, провідність якого відлення давачів провідності здійснювали постійною різняється від провідності бензину більше, ніж у 10 напругою 12В через додаткові резистори, які раразів [3, с. 33]. Причому ця відмінність зберігається зом із давачами створювали дільники напруги. в широкому діапазоні температур: від 18°С до Після перемішування в 13000 циклів насоса 63°С. Тому однорідний бензин з ВКД теж матиме (див.фіг.2), струм провідності дорівнював: однакову провідність в усіх точках об'єму. 2,78мкА - для верхнього давача (крива а); Додаткова точка контролю в зоні локалізації 2,83мкА - для середнього давача (крива b); компоненти з меншою концентрацією необхідна 2,81мкА - для нижнього давача (крива с); для того, щоб всі точки контролю не опинилися в 2,82мкА - для додаткового давача (крива d). зоні локалізації тільки однієї компоненти і міра За міру розсіювання струмів провідності було розсіювання обов'язково становила незадовільну обрано середньоквадратичне відхилення [4], яке для заданої точності величину. Зазвичай компонедля отриманих струмів провідності становило нтою з меншою концентрацією у бензині з ВКД є σотрим =0,00140. саме ВКД, концентрація якої складає до 6 % [2]. Однорідність бензину з ВКД оцінювали з відАналіз однорідності відбувається з точністю не носною похибкою до 5%. В цьому випадку максигірше, ніж у способа-аналога, оскільки при оцінці мальне середньоквадратичне відхилення струмів однорідності беруться до уваги не абсолютні, а провідності не повинно перевищувати відносні показники струмів. σmax=0,00147. Враховуючи те, що σотрим < σmах, беАвтоматичний вимір струмів провідності з рознзин з ВКД вирішили вважати однорідним. рахунком їх міри розсіювання дозволяє одержуваЛітература, що була використана: ти однорідні бензини з ВКД незалежно від концен1. ГОСТ 2517 (СТ СЭВ 1248-78) Нефть и нефтрації ВКД та об'єму порції, що готується, на тепродукты. Методы отбора проб. установках різної продуктивності та принципу дії 2. Галузевий стандарт України ГСТУ без надлишкового перемішування і, відповідно, 320.00149943.015-2000 Бензини моторні сумішеві. невиправданих витрат енергії та часу. Це робить Технічні умови. зворотний зв'язок у процесі виготовлення та збері3. Грабар І.Г., Ільченко A.B. Метод експресгання бензинів з ВКД найбільш ефективним і значаналізу якості газохолів як палива для бензинових но зменшує трудомісткість контролю однорідності двигунів // Вісник Житомирського інженернобез втрати точності. технологічного інституту / Технічні науки. - 2000. Спосіб, що описується, пояснюється креслен№ 13. - С. 30-34. нями. Перелік креслень: 4. Степнов М.Н. Статистические методы обрафіг.1 - пристрій, що реалізує запропонований ботки результатов механических испытаний: спосіб контролю однорідності бензинів з ВКД; Справочник. - М.: Машиностроение, 1985. - 232 с. фіг.2 - графік зміни струму провідності в різних 5 54793 6 Фіг.2 Комп’ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюA method for controlling gasolines heterogeneity with high-octane oxygen-containing admixtures
Автори англійськоюGrabar Ivan Grygorovych, Ilchenko Andrii Volodymyrovych
Назва патенту російськоюСпособ контроля однородности бензинов с высокооктановыми килородсодержащими примесями
Автори російськоюГрабар Иван Григорьевич, Ильченко Андрей Владимирович
МПК / Мітки
Мітки: кисневмісними, контролю, бензинів, однорідності, домішками, високооктановими, спосіб
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/3-54793-sposib-kontrolyu-odnoridnosti-benziniv-z-visokooktanovimi-kisnevmisnimi-domishkami.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб контролю однорідності бензинів з високооктановими кисневмісними домішками</a>
Попередній патент: Активатор суспензії
Наступний патент: Модульна установка для використання енергії хвиль
Випадковий патент: Спосіб одержання антимікробного препарату для колорування текстильних матеріалів "фітоколор нр"