在用軋制油皂化值的快速測定裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控在用軋制油皂化值的快速測定裝置，主要解決現(xiàn)有技術(shù)通過手工滴定檢測皂化值花費(fèi)時間長且重復(fù)性差、非熟練分析操作人員無法掌握皂化值測定方法的問題。本發(fā)明通過采用包括紅外傳感器、高精度放大電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、內(nèi)置單片機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊、LED顯示屏、鍵盤模塊和電源模塊的技術(shù)方案較好地解決了該問題，可用于快速估測軋制油的皂化值含量，指導(dǎo)機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)和及時保養(yǎng)維護(hù)。
【專利說明】
在用軋制油皂化值的快速測定裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種在用乳制油皂化值的快速測定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 皂化值是金屬加工潤滑劑中所添加油性組分含量的標(biāo)志。皂化值的定義是皂化1 克試樣油所需氫氧化鉀的毫克數(shù)。乳制油是金屬加工潤滑劑的一大類別，目前，監(jiān)控乳制油 的皂化值是衡量油品潤滑性能的關(guān)鍵指標(biāo)。乳制油的皂化值測定至今仍采用手動測定方式 (GB/T 8021 A法），首先預(yù)估皂化值含量，取用合適質(zhì)量的待測樣品于燒瓶中，加入堿液使 其中的酯類物質(zhì)充分水解后，用酸返滴定剩余的堿液，其差值即為皂化值。該方法常常需要 多次預(yù)估皂化值并按測定數(shù)據(jù)調(diào)整待測樣品的加入量，同時回流水解時間從半小時至更長 時間不等，滴定過程中若油樣本身顏色對顏色指示劑終點(diǎn)判斷存在影響將大大增加檢測的 難度。通常，乳制油為連續(xù)使用，需要經(jīng)常測定皂化值，一旦發(fā)現(xiàn)異常需要及時更換新油以 免影響生產(chǎn)時間，而皂化值的檢測對人員要求較高，耗時較長，因此常規(guī)方法不能滿足現(xiàn)場 人員快速檢查和長期監(jiān)控的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)因?qū)θ橹朴驮砘禑o法準(zhǔn)確快速判斷，皂 化值測定方法過程復(fù)雜，人為誤差大等問題，提供一種新的乳制油皂化值快速監(jiān)控裝置。該 裝置具有測定速度快，操作簡便，適合工廠現(xiàn)場監(jiān)控的特點(diǎn)。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種在用乳制油皂化值的快 速測定裝置，包括紅外漫反射分光系統(tǒng)、高精度放大電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、內(nèi)置單片機(jī)數(shù)據(jù)處 理模塊、LED顯示屏、鍵盤模塊和電源模塊。
[0005] 上述技術(shù)方案中，紅外分光漫反射分光系統(tǒng)包括紅外線發(fā)生裝置、漫反射光路及 透鏡。優(yōu)選地，所述紅外線發(fā)生裝置為紅外燈。
[0006] 上述技術(shù)方案中，內(nèi)置單片機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊主要完成系統(tǒng)初始化，獲取漫入射光 與反射光譜差數(shù)據(jù)，計算吸光度值，串行口通信，連接鍵盤和LED顯示功能，預(yù)存儲多種指定 乳制油皂化值方程，由當(dāng)前吸光度值計算該油品的皂化值。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述裝置利用紅外線分光光度原理，通過測定油樣漫反射紅外 光光譜中的特定譜線間接測量乳制油中的酯類物質(zhì)并折算出相應(yīng)的皂化值含量。
[0008] 上述技術(shù)方案中，采用漫反射系統(tǒng)，油樣涂抹于反射介質(zhì)(透鏡)上，紅外光線由另 一面進(jìn)行反射，通過差減紅外光譜前后光譜強(qiáng)度得到相應(yīng)的紅外吸光度值。
[0009] 上述技術(shù)方案中，所述漫反射介質(zhì)采用硒化鋅、氟化鋇、金剛石介質(zhì)。
[0010] 上述技術(shù)方案中，內(nèi)置單片機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊，根據(jù)測定紅外差減譜線獲得1700CHT1 到lSOOcnf1波數(shù)區(qū)間吸光度值，并根據(jù)所選定的內(nèi)置校準(zhǔn)曲線推算在用油皂化值。
[0011]紅外漫反射分光系統(tǒng)、光電探測系統(tǒng)、信號放大器及信號處理部分構(gòu)成樣品檢測 光學(xué)系統(tǒng);其中光學(xué)系統(tǒng)通過透鏡收集指定目標(biāo)位置的紅外分光光譜譜線并將入射光與反 射光譜差轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)過放大器和信號處理電路獲得的信息經(jīng)校正和算法轉(zhuǎn)化為數(shù)字 信號值，通過測定特定譜線的吸光度值對應(yīng)校準(zhǔn)曲線獲得相應(yīng)的皂化值。
[0012] 本發(fā)明的在用乳制油皂化值的快速測定裝置，采用紅外分光系統(tǒng)，獲取在用油特 定紅外光譜漫反射差譜后，通過內(nèi)置程序自動計算油樣的吸光度值，通過計算得出油樣的 皂化值，提高了工人現(xiàn)場監(jiān)控儀器狀態(tài)的效率，完成油樣光譜測定和皂化值估算的一體化 設(shè)計。
[0013] 具體地說，當(dāng)該油樣放置于該裝置漫反射透鏡上并將檢測蓋壓緊后，紅外燈光線 通過分光鏡分成兩束相同強(qiáng)度的光線，其中一路以漫反射的方式打入并在油樣中發(fā)生漫反 射，在光線的法線另一側(cè)接收漫反射光線，將得到的漫反射光譜與另一路光線譜圖做差減 并通過放大電路得到光電信號值，該信號值通過模數(shù)轉(zhuǎn)化器變?yōu)閿?shù)字信號后輸入至單片機(jī) 處理器中，即可得到探測波段的吸收光譜譜圖，并得到1700-lSOOcnr 1下極值的吸光度，將當(dāng) 前吸光度值帶入選定的乳制油吸光度值-皂化值方程中，得到該油樣的皂化值。一般整個測 定耗時1分鐘，所需油樣僅一滴，使用后只需使用蘸有石油醚、乙醇等易揮發(fā)的有機(jī)試劑輕 輕擦拭即可重新檢測。
[0014] 本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊合理，使用簡單。測定在用乳制油皂化值的裝置解決了目前乳制 油無法現(xiàn)場快速監(jiān)控皂化值的難題，為用戶對現(xiàn)場在用油油品潤滑性能監(jiān)控提供了可行的 方法，使測定效率大大提高。本發(fā)明集測光譜、求皂化值為一體，實現(xiàn)了實際工作中潤滑油 監(jiān)控的良好對接，取得了較好的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖1中，在用乳制油皂化值的快速測定裝置共分為紅外漫反射分光系統(tǒng)、高精度放 大電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、LED顯示屏、單片機(jī)、鍵盤模塊和電源模塊7個部分。
[0017] 本發(fā)明使用時，先挑選合適的金屬加工潤滑劑品種，單片機(jī)選擇對應(yīng)的吸光度值-皂化值曲線方程，然后將油樣滴到漫反射透鏡上并用蓋子壓緊，獲得差減后的光譜信號，該 信號通過放大電路傳輸至數(shù)模轉(zhuǎn)換器內(nèi)，單片機(jī)將得到的數(shù)字信號進(jìn)行處理后，通過LED顯 示屏輸出待測部件當(dāng)前吸光度值，并由吸光度值-皂化值曲線方程計算對應(yīng)油品皂化值。
[0018] 下面通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。
【具體實施方式】
[0019] 【實施例1】
[0020] 1、從供應(yīng)商處獲得待測乳制油新油的皂化值，通過稀釋樣品并使用化學(xué)滴定顏色 指示劑法測定稀釋后各個樣品的吸光度值和皂化值得到吸光度值-皂化值方程：
[0022] 2、取運(yùn)行中的乳制油測定吸光度值并通過方程換算皂化值與實測皂化值進(jìn)行比 較：
[0023] 測得該乳制油在用油吸光度為0.1117,化學(xué)滴定顏色指示劑法實測皂化值為 1 25.2mgK0H/g。將吸光度值代入上述方程中可知計算值為119.4,與實測值只差為 5.8mgK0H/g。當(dāng)皂化值約為120mgK0H/g時，根據(jù)GB/T 8021 A法中的精密度為兩個測定值相 差不超過8mgK0H/g即可認(rèn)為兩數(shù)值無差異。因此認(rèn)為使用本方法可以代替化學(xué)滴定顏色指 示劑法進(jìn)行乳制油的皂化值監(jiān)控。
【主權(quán)項】
1. 一種在用乳制油皂化值的快速測定裝置，包括紅外漫反射分光系統(tǒng)、高精度放大電 路、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、內(nèi)置單片機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊、LED顯示屏、鍵盤模塊和電源模塊。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述在用乳制油皂化值的快速測定裝置，其特征在于，所述裝置利用 紅外線分光光度原理，通過測定油樣漫反射紅外光光譜中的特定譜線間接測量乳制油中的 酯類物質(zhì)并折算出相應(yīng)的皂化值含量。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述在用乳制油皂化值的快速測定裝置，其特征在于，采用漫反射系 統(tǒng)，油樣涂抹于反射介質(zhì)(透鏡)上，紅外光線由另一面進(jìn)行反射，通過差減紅外光譜前后光 譜強(qiáng)度得到相應(yīng)的紅外吸光度值。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述在用乳制油皂化值的快速測定裝置，其特征在于，所述漫反射介 質(zhì)采用硒化鋅、氟化鋇、金剛石介質(zhì)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述在用乳制油皂化值的快速測定裝置，其特征在于，內(nèi)置單片機(jī)數(shù) 據(jù)處理模塊，根據(jù)測定紅外差減譜線獲得1700CHT 1到ISOOcnf1波數(shù)區(qū)間吸光度值，并根據(jù)所 選定的內(nèi)置校準(zhǔn)曲線推算在用油皂化值。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述在用乳制油皂化值的快速測定裝置，其特征在于，紅外分光漫反 射分光系統(tǒng)包括紅外線發(fā)生裝置、漫反射光路及透鏡。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述在用乳制油皂化值的快速測定裝置，其特征在于，所述紅外線發(fā) 生裝置為紅外燈。
【文檔編號】G01N21/3577GK106053378SQ201610596196
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月26日 公開號201610596196.4, CN 106053378 A, CN 106053378A, CN 201610596196, CN-A-106053378, CN106053378 A, CN106053378A, CN201610596196, CN201610596196.4
【發(fā)明人】章仁毅
【申請人】中國石油化工股份有限公司