Спосіб визначення октанового числа автомобільних бензинів

Реферат: UA 75959 U UA 75959 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до дослідження та аналізу автомобільних бензинів і може бути використана в нафтопереробній промисловості, при виробництві, складському зберіганні, транспортуванні та реалізації для оперативного контролю якості автомобільних бензинів. Основним показником якості бензинів, що впливає на експлуатаційні характеристики двигуна, є детонаційна стійкість палива при стисненні, що виражається у відносних одиницях октанового числа (ОЧ). Розрізняють октанове число моторне (ОЧМ) та дослідне (ОЧД). Найбільш розповсюдженим є дослідний метод визначення октанового числа, що виконується на одноциліндровому двигуні зі змінним ступенем стиснення [1]. Недоліком даного методу є значні затрати ресурсів пов'язаних з дороговизною еталонних бензинів, самої установки та її обслуговування, а також значні затрати часу на саме дослідження. Крім того, цей спосіб може бути реалізовано лише на повнорозмірному двигуні, що ускладнює його широке використання. Відомий спосіб визначення октанового числа бензинів на основі вимірювання фізикомеханічних параметрів (густини та температури) та діелектричних властивостей (діелектричної проникності) проби бензину [2]. Недоліком даного методу є дискретність вимірювань, тобто необхідність відбору проб, що унеможливлює його використання для неперервного визначення октанового числа бензинів на потоці. Задачею корисної моделі є неперервне автоматичне визначення октанового числа бензинів на основі їх фізико-механічних властивостей. Поставлена задача вирішується тим, що досліджуваний бензин з постійною витратою прокачують через гідравлічний звужуючий елемент, вимірюють перепад тиску на ньому, розраховують густину згідно з формулою: P , K Q2 де ρ - густина бензину, K - конструктивний коефіцієнт, що залежить від діаметрів трубопроводу та звужуючого елемента, ΔР - перепад тиску на звужуючому елементі, Q об'ємна витрата бензину, що проходить через звужуючий елемент, та на основі визначеної густини засобами штучної нейронної мережі визначають октанове число бензину. На фіг. 1 зображено принципову схему пристрою, що реалізує даний спосіб; на фіг. 2 порівняльна характеристика значень ОЧ бензинів, визначених дослідним методом (ОЧД) та розрахованих нейронною мережею. Досліджуваний бензин неперервно прокачують через гідравлічний звужуючий елемент 1 із постійною витратою, що забезпечується насосом 2. Сигнал про величину перепаду тиску на звужуючому елементі, котрий буде пропорційним густині та обернено пропорційним квадрату витрати, надходить з дифманометра 3 на обчислювальний пристрій 4. На основі сигналу з дифманометра за допомогою обчислювального пристрою розраховується октанове число бензину. Температура досліджуваного середовища стабілізується термостатом 5. Густина досліджуваною бензину розраховується із співвідношення: P , K Q2 де ρ - густина бензину, K - коефіцієнт пропорційності, що залежить від діаметрів трубопроводу та звужуючого елемента, ΔР - перепад тиску на звужуючому елементі, Q об'ємна витрата бензину, що проходить через звужуючий елемент. Взаємозв'язок між інформаційним параметром та октановим числом бензинів встановлено шляхом комп'ютерного моделювання штучної нейронної мережі. Модель нейронної мережі реалізується засобами обчислювального пристрою. Для перевірки роботи нейронної мережі використано 94 проби бензинів різний марок з відомою густиною та октановим числом, визначеним дослідним методом, фіг. 2. В результаті проведеного аналізу встановлено, що відносна похибка не перевищує 3 %, а середньоквадратична похибка становить 0,45, що свідчить про високу збіжність результатів визначення октанового числа запропонованим методом з дослідницьким. Абсолютна похибка становить 2,53 одиниць октанового числа, що обумовлено наявним промахом та усувається донавчанням нейронної мережі при подальшому її використанні. Застосування способу забезпечить неперервний контроль октанового числа бензинів. А простота реалізації дає змогу широкого застосування приладу для експрес-аналізу без попереднього відбору проб. 1 UA 75959 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Спосіб визначення октанового числа автомобільних бензинів, що включає вимірювання його фізико-механічних параметрів, який відрізняється тим, що досліджуваний бензин з постійною витратою прокачують через гідравлічний звужуючий елемент, вимірюють перепад тиску на ньому, розраховують густину за формулою: P , K Q2 де  - густина бензину,K - конструктивний коефіцієнт, що залежить від діаметрів трубопроводу та звужуючого елемента, P - перепад тиску на звужуючому елементі, Q - об'ємна витрата бензину, що проходить через звужуючий елемент, та на основі визначеної густини засобами штучної нейронної мережі визначають октанове число бензину. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2