本發(fā)明屬于分析化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種利用風(fēng)量FCD冪曲線測定柴油十六烷值的方法，進而能夠分析柴油抗爆性。

背景技術(shù)：

一般柴油發(fā)動機均是四沖程的壓燃發(fā)動機，四個沖程分別是進氣行程、壓縮行程、工作行程和排氣行程。在四個行程中，只有工作行程是有價值的，在這個行程中，活塞向上運行到上止點前時，氣缸內(nèi)的空氣被壓縮為高溫高壓，柴油噴入氣缸并開始自行燃燒，燃?xì)馀蛎洰a(chǎn)生動力推動活塞由上向下運行，通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動柴油在柴油機中的燃燒過程，從噴油開始到全部燃燒終結(jié)，大體可分為四個階段，即著火滯后期(滯燃期)、急燃期、緩燃期和后燃期。著火滯后期通常是指從開始噴油到燃料開始燃燒的時間間隔。發(fā)火延遲期的長短對以后的燃燒過程影響很大，因為這一時期結(jié)束時，氣缸內(nèi)已積累了大量柴油，而且經(jīng)過了不同程度的物理和化學(xué)準(zhǔn)備，因此發(fā)火后反應(yīng)極為迅速，噴入的燃料就會立即燃燒，使氣缸中的壓力急劇上升。著火滯后期愈長，積累的燃料愈多，壓力上升愈劇烈，發(fā)動機工作粗暴甚至?xí)霈F(xiàn)敲缸現(xiàn)象。

影響柴油機中柴油燃燒過程的因素很多，燃料的理化性質(zhì)就是影響燃燒過程的重要因素之一，其中主要是柴油的著火性能和蒸發(fā)性能。十六烷值即是用來評定柴油著火性能的。十六烷值愈高，則柴油的自燃性能愈好，著火滯后期愈短，發(fā)動機工作愈平穩(wěn)。但是十六烷值也不能過高，否則不僅發(fā)火性能很少改善，而且在高溫時分解出難于燃燒的碳粒，隨廢氣排出氣缸，使發(fā)動機冒黑煙，燃料單位消耗量增大，污染環(huán)境。

現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T386－2010采用ASTM D613-2008柴油十六烷值測定法。該方法是在試驗發(fā)動機的標(biāo)準(zhǔn)操作條件下，將測試柴油的著火性質(zhì)與已知十六烷值的標(biāo)準(zhǔn)燃料混合物進行比較來測定的。其中標(biāo)準(zhǔn)燃料分為正標(biāo)準(zhǔn)燃料和副標(biāo)準(zhǔn)燃料。正標(biāo)準(zhǔn)燃料是指正十六烷(規(guī)定其十六烷值為100)和七甲基壬烷(規(guī)定其十六烷值為15)及其按體積比配制的混合物。副標(biāo)準(zhǔn)燃料是指經(jīng)過精心選擇、具有穩(wěn)定十六烷值、并可代替正標(biāo)準(zhǔn)燃料、用于測算柴油十六烷值的高十六烷值烴類燃料和低十六烷值烴類燃料及其按體積比組成 的混合物。這兩個燃料分別稱為：T燃料和U燃料。按照GB/T386-2010規(guī)定的方法，每測定一個試樣燃料都必須分析兩個標(biāo)準(zhǔn)燃料，代入公式(I)計算出測試燃料的十六烷值。

CN＝CN₁+(CN₂－CN₁)·(a－a₁)/(a₂－a₁) (I)

式中：CN表示試樣的十六烷值；

CN₁表示低著火性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值；

CN₂表示高著火性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值；

a表示試樣三次測定手輪讀數(shù)的算術(shù)平均值；

a₁表示低十六烷值標(biāo)準(zhǔn)燃料三次測定手輪讀數(shù)的算術(shù)平均值；

a₂表示高十六烷值標(biāo)準(zhǔn)燃料三次測定手輪讀數(shù)的算術(shù)平均值。

上述方法中，要求試樣的十六烷值須在兩個標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值之間。由于事先不知道待測燃料的十六烷值，標(biāo)準(zhǔn)燃料的選擇必然只能依靠經(jīng)驗。這就對操作者的經(jīng)驗和專業(yè)水平提出很高的要求。一旦預(yù)測不準(zhǔn)，就不得不反復(fù)測定，直到確定下兩個合適的標(biāo)準(zhǔn)燃料。可見，上述方法操作非常繁瑣。但是與已經(jīng)廢止的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T386-1991比較，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)水平和檢驗標(biāo)準(zhǔn)并沒有顯著的提升。具體比較見表1。

表1 GB/T 386-2010和GB/T 386-1991精密度變化

另外，GB/T386-2010標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的柴油十六烷值測定方法依賴的標(biāo)準(zhǔn)柴油機被美國材料與試驗協(xié)會(簡稱ASTM)CFR機壟斷，機組價格年年攀升，至今達600萬人民幣以上。給實際使用單位造成沉重的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。

為此，中國石油化工股份有限公司組織，撫順石油化工研究院會同上海滬順公司開發(fā)出一款新的基于風(fēng)量調(diào)節(jié)的十六烷值測定機，以及基于該測定機的風(fēng)量FCD法測定柴油十六烷值的技術(shù)。所述風(fēng)量是指在標(biāo)準(zhǔn)操作條件下，燃料在燃燒過程中達到規(guī)定著火滯后期時的進氣量。所述測定機的結(jié)構(gòu)和工作原理在中國實用新型專利(公開號CN204060947U，公開日期2014年12月31日)中公開。

該實用新型的十六烷值測定機，通過控制進入燃燒室的進氣壓力來控制壓縮沖程終了時燃燒室內(nèi)的壓力和溫度，使每個燃料(包括測試燃料和標(biāo)準(zhǔn)燃料)都獲得準(zhǔn)確的著火滯后期20°。進氣壓力大，進氣量就大，壓縮沖程終了時燃燒室內(nèi)的壓力和溫度就高，測定的十六烷值就低；進氣壓力小，進氣量就小，壓縮沖程終了時燃燒室內(nèi)的壓力和溫度就低，測定的十六烷值就高。燃料的進氣量(風(fēng)量)由氣量表讀出。根據(jù)試樣的氣量表讀數(shù)，選擇差值不大于5個十六烷值單位、且試樣的氣量表讀數(shù)處于兩者的氣量表讀數(shù)之間的兩種標(biāo)準(zhǔn)燃料。分別記錄試樣、兩種標(biāo)準(zhǔn)燃料的氣量表讀數(shù)，代入下述公式(II)，用內(nèi)插法計算試樣的十六烷值。

CN＝CN₁+(CN₂－CN₁)·(a₁－a)/(a₁－a₂) (II)

試中：CN表示試樣的十六烷值；

CN₁表示低著火性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值；

CN₂表示高著火性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值；

a表示試樣的氣量表讀數(shù)算術(shù)平均值；

a₁表示低十六烷值標(biāo)準(zhǔn)燃料氣量表讀數(shù)算術(shù)平均值；

a₂表示高十六烷值標(biāo)準(zhǔn)燃料氣量表讀數(shù)算術(shù)平均值。

上述基于風(fēng)量FCD法仍未擺脫ASTM D613-2008柴油十六烷值測定法的框架，仍都在采用內(nèi)插法技術(shù)，必須依賴兩種標(biāo)準(zhǔn)燃料。因此，雖然測試設(shè)備成本有所下降，但是分析效率未能提高。

因此，有必要開發(fā)出一種更經(jīng)濟、更簡便易行、且靈敏可靠的柴油十六烷值的測定方法。此方法能夠為日后分析設(shè)備自動化，分析設(shè)備在線儀表化做理論基石。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種新的、精確、高效的柴油十六烷值測定方法，為實現(xiàn)柴油十六烷值測定設(shè)備的自動化、裝置生產(chǎn)在線分析儀表化提供有力的技術(shù)支持和理論依據(jù)。該方法利用風(fēng)量FCD冪曲線法分析柴油十六烷值，僅用一個標(biāo)準(zhǔn)燃料或者不使用標(biāo)準(zhǔn)燃料就能夠完成十六烷值的測定。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種柴油十六烷值的測定方法，所述方法通過建立燃料風(fēng)量和燃料十六烷值的關(guān)系進行柴油十六烷值的測定，所述風(fēng)量是指在標(biāo)準(zhǔn)操作條件下，燃料在燃燒過程中達到規(guī)定著火滯后期時的進氣量，包括十六烷值測定機的燃料風(fēng)量-十六烷值冪曲線公式的建立和柴 油燃料十六烷值的測定。

優(yōu)選的，十六烷值測定機的燃料風(fēng)量-十六烷值冪曲線公式的建立，具體步驟包括：(1)建立測定機的風(fēng)量-十六烷值風(fēng)量曲線圖

將兩種十六烷值差值大于50CN的副標(biāo)準(zhǔn)燃料按照一定比例制備成一系列不同十六烷值的標(biāo)準(zhǔn)燃料，測試各標(biāo)準(zhǔn)燃料的風(fēng)量；以風(fēng)量為橫坐標(biāo)，十六烷值為縱坐標(biāo)，繪制測定機的風(fēng)量-十六烷值曲線圖；

(2)建立測定機的風(fēng)量-十六烷值冪曲線公式

依據(jù)步驟1得到的風(fēng)量-十六烷值曲線圖，采用統(tǒng)計擬合方法，建立測定機的風(fēng)量-十六烷值冪曲線公式。

優(yōu)選的，所述副標(biāo)準(zhǔn)燃料為十六烷值＝75.2CN的T-26和十六烷值＝19.4CN的U-19。

優(yōu)選的，所述規(guī)定的著火滯后期為20°。

優(yōu)選的，所述柴油燃料十六烷值的測定，具體操作為：

已經(jīng)建立風(fēng)量-十六烷值冪曲線公式的十六烷值測定機，在標(biāo)準(zhǔn)操作條件下，測定柴油試樣的風(fēng)量，代入所述風(fēng)量-十六烷值冪曲線公式，計算出柴油十六烷值。

優(yōu)選的，本發(fā)明所述測定機采用基于風(fēng)量的調(diào)節(jié)的十六烷值測定機；更優(yōu)選的，本發(fā)明所述測定機采用撫順石油化工研究院生產(chǎn)的FCD-Ⅱ型十六烷值測定機。

優(yōu)選的，所述標(biāo)準(zhǔn)操作條件為：發(fā)動機轉(zhuǎn)速為1000±10r/min，噴油器流量6.7±0.1mL/min，著火提前角20°。

所述FCD-Ⅱ型十六烷值測定機，在著火滯后期為20°和上述標(biāo)準(zhǔn)操作條件下，建立的風(fēng)量-十六烷值冪曲線為：

Y＝1847.4X^-0.568。

優(yōu)選的，本發(fā)明所述測定方法，還可以包括用標(biāo)準(zhǔn)燃料校正已經(jīng)建立的風(fēng)量-十六烷值冪曲線公式；更優(yōu)選的，所述標(biāo)準(zhǔn)燃料選自十六烷值在40CN～50CN范圍內(nèi)的任一標(biāo)準(zhǔn)燃料。

更優(yōu)選的，風(fēng)量-十六烷值冪曲線公式校正，具體操作為：

對已經(jīng)建立風(fēng)量-十六烷值冪曲線公式的測定機，選擇十六烷值在40CN～50CN范圍內(nèi)的任一標(biāo)準(zhǔn)燃料，在標(biāo)準(zhǔn)操作條件下，先測定所述標(biāo)準(zhǔn)燃料的風(fēng)量，代入建立的風(fēng)量-十六烷值冪曲線公式，計算出所述標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值測定值；再測定柴油試樣的風(fēng)量，代入所述風(fēng)量-十六烷值冪曲線公式，計算出柴油試樣十六烷值測定值，然后利用公式(III)，計算所述柴油的十六烷值：

CN＝(CN₃/CN₃′)×CN′ (III)

其中，CN表示柴油試樣的十六烷值，

CN表示柴油試樣的十六烷值測定值，

CN₃表示標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值，

CN₃表示標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值測定值。

作為一個優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明提供一種柴油十六烷值的測定方法，采用已經(jīng)建立風(fēng)量-冪曲線公式的基于風(fēng)量調(diào)節(jié)的十六烷值測定機，具體操作步驟為：

(1)設(shè)定參數(shù)

檢查操作系統(tǒng)，使之符合發(fā)動機試驗典型柴油時的運行的要求；

(2)填加標(biāo)準(zhǔn)燃料

選擇任一標(biāo)準(zhǔn)燃料，將所述標(biāo)準(zhǔn)燃料加入燃料罐中，仔細(xì)沖洗量管，排除從燃料罐至泵之間管線中的空氣，將燃料切換閥置于用此燃料操作發(fā)動機的位置，啟動電機；

(3)調(diào)節(jié)噴油器流量

在如下標(biāo)準(zhǔn)條件下，調(diào)節(jié)噴油器流速至6.7±0.1mL/min或180s±3s為20mL、90s±1.5s為10mL；

發(fā)動機轉(zhuǎn)速：1000r±10r/min，

噴油器噴油壓力：12.75MPa±0.5MPa，

氣門間隙：進氣門0.20mm，排氣門0.25mm，

氣缸冷卻液溫度：100℃±2℃，

吸入進氣溫度：66℃±0.5℃，

曲軸箱潤滑油溫度：57℃±8℃，

參比傳感器磁針與飛輪磁針之間間隙：2.0mm～2.5mm，

噴油針閥延長桿與噴油傳感器磁針間隙：0.5mm～0.8mm；

(4)著火滯后期表基準(zhǔn)點的調(diào)整

將著火滯后期表開關(guān)按到“CALIBRATE”位置，調(diào)節(jié)旋鈕至讀數(shù)為25°；

(5)噴射提前角的調(diào)整

將著火滯后期表開關(guān)按到“RUN”位置，調(diào)節(jié)噴油提前角的調(diào)節(jié)旋鈕，使其達到20°；

(6)風(fēng)量的測定

旋轉(zhuǎn)進氣量調(diào)節(jié)旋鈕，至著火滯后期表讀數(shù)固定在20°±0.2°范圍內(nèi)，記錄進氣量 表讀數(shù)，即為標(biāo)準(zhǔn)燃料的風(fēng)量；

(7)柴油試樣風(fēng)量的測定

將柴油試樣加入第二個燃料罐中，仔細(xì)沖洗燃料管道；采用與標(biāo)準(zhǔn)燃料同樣的調(diào)整和測量步驟，記錄得到的進氣表讀數(shù)，即為柴油試樣的風(fēng)量；

(8)柴油試樣十六烷值的計算

將標(biāo)準(zhǔn)燃料的風(fēng)量和試樣柴油的風(fēng)量分別代入已經(jīng)建立的風(fēng)量-十六烷值冪曲線公式，計算出標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值測定值和柴油試樣的十六烷值測定值；然后將兩個測定值代入公式III，計算出柴油試樣十六烷值；

CN＝(CN₃/CN₃′)×CN′ (III)

其中，CN表示柴油試樣的十六烷值，

CN′表示柴油試樣的十六烷值測定值，

CN₃表示標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值，

CN₃′表示標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值測定值。

為了測定的便利，可以根據(jù)已經(jīng)建立的風(fēng)量-十六烷值冪曲線建立風(fēng)量-十六烷值表。這樣在獲得任一測試樣品(包括標(biāo)準(zhǔn)燃料和柴油試樣)的風(fēng)量后，都可以從所述風(fēng)量-十六烷值表中直接查出十六烷值的測定值。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉，每一臺基于風(fēng)量的調(diào)節(jié)的十六烷值測定機，其對應(yīng)特定的風(fēng)量-十六烷值表。對于風(fēng)量-十六烷值冪曲線為Y＝1847.4X^-0.568的FCD-Ⅱ型十六烷值測定機(撫順石油化工研究院生產(chǎn))，其部分風(fēng)量-十六烷值表如表2所示。

表2 FCD-Ⅱ型十六烷值測定機的風(fēng)量-十六烷值表

本發(fā)明的風(fēng)量-十六烷值冪曲線法，也成為壓縮比法或壓縮比-十六烷值法。發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，對于每一臺基于風(fēng)量調(diào)節(jié)的風(fēng)量-十六烷值測定機，其風(fēng)量-十六烷值冪曲線具有唯一性。雖然不同的儀器和不同的風(fēng)量靈敏度，會產(chǎn)生出不同的風(fēng)量-十六烷值冪曲 線。但是一般試驗現(xiàn)場，同一臺儀器的風(fēng)量靈敏度在設(shè)備廠家調(diào)試完成后是不變的。故此，同一臺儀器使用固定唯一的風(fēng)量-冪曲線公式。只要獲得了儀器的冪曲線公式，在試樣測定時，無需標(biāo)準(zhǔn)燃料、直接測定即可。如果在測定前用一個標(biāo)準(zhǔn)燃料校正冪曲線公式，可進一步縮小柴油十六烷值檢測偏差。相比較風(fēng)量FCD法和GB/T386-2010柴油十六烷值測定法，本發(fā)明的方法無需依賴操作人員的經(jīng)驗，操作更簡便、快速。

本發(fā)明所述的風(fēng)量-十六烷值冪曲線法重復(fù)性好，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小，滿足GB/T386-2010標(biāo)準(zhǔn)中對方法重復(fù)性的要求。

本發(fā)明所述的方法的測定結(jié)果，與風(fēng)量FCD法比較，對相同樣品，在不同時間段測定，數(shù)據(jù)差值最大0.6CN；和GB/T386-2010柴油十六烷值測定法比較，數(shù)據(jù)差值最大0.9CN。說明本發(fā)明所述的方法與現(xiàn)有技術(shù)沒有顯著性差異。

風(fēng)量FCD法和GB/T386-2010柴油十六烷值測定法，每測定一個柴油燃料均需分析二個標(biāo)準(zhǔn)燃料。而本發(fā)明的風(fēng)量-十六烷值冪曲線法每開機分析一批次柴油燃料，只需分析一個標(biāo)準(zhǔn)燃料或不分析標(biāo)準(zhǔn)燃料。因此，本發(fā)明的方法能夠節(jié)省更多的標(biāo)準(zhǔn)燃料，降低檢測成本。

本發(fā)明的風(fēng)量-十六烷值測定方法，實現(xiàn)了批量檢測，因此大幅降低檢測勞動強度，大幅縮短檢測時間。完成一個樣品的檢測，GB/T386-2010柴油十六烷值測定法需要30分鐘，十六烷值內(nèi)插法需要15min，而本發(fā)明的方法僅需5min。

本發(fā)明的風(fēng)量-十六烷值測定方法，為柴油十六烷值測定設(shè)備自動化，裝置生產(chǎn)過程實時檢測柴油十六烷值，奠定了理論基礎(chǔ)。其對柴油十六烷值測試機的改進的指導(dǎo)意義體現(xiàn)在：

1)指導(dǎo)柴油十六烷值機組，技術(shù)改進，逐步完善風(fēng)量調(diào)校及補償技術(shù)。

2)指導(dǎo)柴油十六烷值機組生產(chǎn)部門和或使用檢測部門建立《風(fēng)量-十六烷值表》。

3)指導(dǎo)柴油十六烷值機組生產(chǎn)部門，生產(chǎn)制作出《十六烷值顯示儀表》。

4)指導(dǎo)柴油十六烷值機組生產(chǎn)部門，在《十六烷值顯示儀表》基礎(chǔ)上生產(chǎn)出自動化的柴油十六烷值機和在線分析儀表。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。

圖1顯示的是實施例2建立的風(fēng)量-十六烷值模型圖。

具體實施方式

以下將用具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明并不受這些實施例的限制。

實施例中所用FCD-Ⅱ型十六烷值機為撫順石油化工研究院生產(chǎn)；CFR-F5型十六烷值機由美國Waukesha發(fā)動機公司制造。

副標(biāo)準(zhǔn)燃料：T-26(75.2CN)；U-19(19.4CN)。

實施例1燃料風(fēng)量測定

設(shè)備條件：

測定機：FCD-Ⅱ型十六烷值機，具體結(jié)構(gòu)和工作過程見中國實用新型專利(公開號CN 204060947U，授權(quán)公告日2014年12月31日)。

通過如下方法測定燃料風(fēng)量：

(1)設(shè)定參數(shù)

檢查操作系統(tǒng)，使之符合發(fā)動機試驗典型柴油時的運行的要求；

(2)填加燃料

將待測的燃料加入燃料罐中，仔細(xì)沖洗量管，排除從燃料罐至泵之間管線中的空氣，將燃料切換閥置于用此燃料操作發(fā)動機的位置，啟動電機；

(3)調(diào)節(jié)噴油器流量

在如下標(biāo)準(zhǔn)條件下，調(diào)節(jié)噴油器流速至6.7±0.1mL/min或180s±3s為20mL、90s±1.5s為10mL；

發(fā)動機轉(zhuǎn)速：1000r±10r/min，

噴油器噴油壓力：12.75MPa±0.5MPa，

氣門間隙：進氣門0.20mm，排氣門0.25mm，

氣缸冷卻液溫度：100℃±2℃，

吸入進氣溫度：66℃±0.5℃，

曲軸箱潤滑油溫度：57℃±8℃，

參比傳感器磁針與飛輪磁針之間間隙：2.0mm～2.5mm，

噴油針閥延長桿與噴油傳感器磁針間隙：0.5mm～0.8mm；

(4)著火滯后期表基準(zhǔn)點的調(diào)整

將著火滯后期表開關(guān)按到“CALIBRATE”位置，調(diào)節(jié)旋鈕至讀數(shù)為25°；

(5)噴射提前角的調(diào)整

將著火滯后期表開關(guān)按到“RUN”位置，調(diào)節(jié)噴油提前角的調(diào)節(jié)旋鈕，使其達到20 °；

(6)風(fēng)量的測定

旋轉(zhuǎn)進氣量調(diào)節(jié)旋鈕，至著火滯后期表讀數(shù)固定在20°±0.2°范圍內(nèi)，記錄進氣量表讀數(shù)，即為測定燃料的風(fēng)量。

實施例2風(fēng)量-十六烷值曲線圖和風(fēng)量-十六烷值冪曲線公式的建立

基于FCD-Ⅱ型十六烷值機，通過如下方法建立其風(fēng)量-十六烷值曲線圖和風(fēng)量-十六烷值冪曲線公式：

將副標(biāo)準(zhǔn)燃料T-26(75.2CN)和U-19(19.4CN)，按照表3所示的比例制備成一系列不同十六烷值的標(biāo)準(zhǔn)燃料，按照實施例1所述的方法測試各標(biāo)準(zhǔn)燃料的風(fēng)量，測定結(jié)果見表3。

表3標(biāo)準(zhǔn)燃料風(fēng)量與十六烷值關(guān)系

以風(fēng)量為橫坐標(biāo)，十六烷值為縱坐標(biāo)，繪制所述測定機的風(fēng)量-十六烷值曲線圖，見圖1。由圖1所示的風(fēng)量-十六烷值曲線圖，采用統(tǒng)計擬合方法，建立冪曲線公式，見下式：

Y＝1847.4X^-0.568

式中：Y表示檢測燃料的十六烷值，單位CN；

X表示檢測燃料的風(fēng)量。

實施例3精密度的考察

取不同的柴油試樣，在實施例1的操作條件下，在所述FCD-Ⅱ型十六烷值機上，測定不同柴油試樣的風(fēng)量，每個試樣重復(fù)測定5次，同一個柴油試樣重復(fù)測試間隔0.5分鐘，結(jié)果見表4。將各次測得的風(fēng)量代入實施例2得到的冪曲線公式，計算試樣的十六烷值，計算極差、重復(fù)性、標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。結(jié)果見表5。

表4精密度實驗風(fēng)量測定結(jié)果

表5 精密度考察結(jié)果 (單位：CN)

表5顯示，本發(fā)明所述方法測定不同柴油試樣十六烷值，同一樣品的極差最大0.9，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小，各個試樣的測定結(jié)果均能滿足GB/T386-2010標(biāo)準(zhǔn)對測定方法重復(fù)性的要求。因此，本方法的重復(fù)性好。

實施例4準(zhǔn)確性的考察

取不同的柴油試樣，在實施例1的操作條件下，在所述FCD-Ⅱ型十六烷值機上，按照實施例1所述的方法測定各自的風(fēng)量；代入實施例2得到的冪曲線公式，計算試樣的十六烷值。結(jié)果見表6中風(fēng)量-冪曲線法。

同時在CFR-F5型十六烷值機組上，按照GB/T386-2010收載的方法(CFR-ASTM)，測定并計算上述柴油試樣的十六烷值。結(jié)果見表6中CFR-ASTM法。

在所述FCD-Ⅱ型十六烷值機上，將測得的兩個標(biāo)準(zhǔn)燃料T-26(75.2CN)和U-19(19.4CN)的風(fēng)量、試樣的風(fēng)量讀數(shù)，以及兩個標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值代入公式(II)，計算出試樣十六烷值，結(jié)果見表6中風(fēng)量-FCD法。

CN＝CN₁+(CN₂–CN₁)·(a₁-a)/(a₁–a₂) (II)

式中：CN表示試樣的十六烷值，

CN₁表示低著火性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值，

CN₂表示高著火性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值，

a表示試樣的氣量表風(fēng)量讀數(shù)算術(shù)平均值，

a₁表示低十六烷值標(biāo)準(zhǔn)燃料氣量表風(fēng)量讀數(shù)算術(shù)平均值，

a₂表示高十六烷值標(biāo)準(zhǔn)燃料氣量表風(fēng)量讀數(shù)算術(shù)平均值。

分別計算本發(fā)明的風(fēng)量-冪曲線法和風(fēng)量FCD法測定結(jié)果與CFR-ASTM法測定結(jié)果的差，重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差(S_r)和再現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)偏差(S_r)，利用公式(IV)計算中間精密度(S_R)，結(jié)果見表5。

$S_{Zi}=\sqrt{\frac{S_r^2+S_R^2}{2}}---\left(IV\right)$

表6 準(zhǔn)確性考察分析結(jié)果 (單位，CN)

表6顯示，同一試樣，采用三種不同方法測定的十六烷值的差值在允許的范圍內(nèi)，說明本發(fā)明的方法與現(xiàn)有技術(shù)無顯著性差異。因此本發(fā)明方法的準(zhǔn)確性好。

實施例5本發(fā)明方法對柴油十六烷值測定的適用性

取不同的柴油試樣，在所述FCD-Ⅱ型十六烷值機上，按照實施例1所述的方法在不同的時間點測定各自的風(fēng)量，代入實施例2得到的冪曲線公式，計算試樣的十六烷值。結(jié)果見表7。

同樣的柴油試樣，在所述FCD-Ⅱ型十六烷值機上，按照實施例4所述的風(fēng)量FCD法測定并計算試樣的十六烷值，結(jié)果見表7。

表7 風(fēng)量-冪曲線法十六烷值與風(fēng)量-FCD法十六烷值對比

表7結(jié)果顯示，對同一試樣，本發(fā)明的風(fēng)量冪曲線法與風(fēng)量FCD法測得的十六烷值的差值小，都在GB/T386-2010規(guī)定的重復(fù)性范圍內(nèi)，表明儀器穩(wěn)定，提示對于已經(jīng)建立風(fēng)量-冪曲線公式的機組，可以取消標(biāo)樣檢測，只通過測式試樣風(fēng)量來得出試樣的十六烷值。

實施例6標(biāo)準(zhǔn)燃料的校正應(yīng)用

實踐中發(fā)現(xiàn)，環(huán)境發(fā)生變化，風(fēng)量-冪曲線會發(fā)生漂移，表現(xiàn)為通過風(fēng)量-冪曲線法測得的標(biāo)準(zhǔn)燃料十六烷值與其已知的十六烷值有微小的差值。因此，采用如下方法來校正測定結(jié)果。

分別于2014年12月22日和2015年1月5日取標(biāo)準(zhǔn)燃料BY1(十六烷值＝52.4CN)和BY2(十六烷值為48.4CN)，在實施例1的操作條件下，在所述FCD-Ⅱ型十六烷值機上，測定標(biāo)準(zhǔn)燃料的風(fēng)量，代入實施例2得到的冪曲線公式，計算試樣的十六烷值，再以標(biāo)準(zhǔn)燃料為基準(zhǔn)采用公式(III)得出校正后值。結(jié)果見表8。

表8標(biāo)準(zhǔn)燃料校正結(jié)果

^a:用于校正的標(biāo)準(zhǔn)燃料。

表8顯示，通過采用標(biāo)準(zhǔn)燃料校正后，曲線漂移對檢測帶來的影響得以解決。

本發(fā)明的提供的風(fēng)量-冪曲線法應(yīng)用于多種柴油試樣的測定，結(jié)果均顯示重復(fù)性好，與現(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)量FCD法和按照GB/T386-2010收載的方法(CFR-ASTM)比較，其差值在GB/T386-2010允許范圍內(nèi)。