基于表面等离子共振测量技术的成品油检测

论文摘要

成品油在管道中多采用顺序输送,而成品油顺序输送时的混油界面检测一直是管道检测中的突出问题。因而对混油的识别是保证油品质量、防止安全隐患、实现能源充分利用的重要环节。光学识别方法具有高灵敏度、高精度、安全无污染和测量方式多样化等优点,成为混油界面检测研究的新方向。表面等离子共振(SPR)测量技术因其高精度、实时性、无需标记等优点,成为生物医学、食品安全检测等方面研究的热点。利用表面等离子共振(SPR)测量技术测量能够直接观察到待测液折射率变化过程,并直接导出折射率数值,通过测量得到的差值识别不同的油品。课题针对混油问题衍生出的油品鉴定问题,提出利用表面等离子共振(SPR)测量技术对油品进行测量,以分辨它们的种类。本文详细讨论了表面等离子共振(SPR)测量技术的工作原理；分析了SPR系统的最优实验条件；利用甲醇与90#汽油、93#汽油、97#汽油混合以降低折射率,并通过表面等离子共振(SPR)传感器进行测量,实现对三种油品的分辨；根据得出的数据进行分析整理,得出结论。实验表明,通过SPR测量技术获得的不同油品的折射率有差别,且能在误差范围内识别不同油品,测量结果较为满意。整个系统结构简单,能够对目标实现实时、快速、精确测量,未来具有重大发展前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.1.1 本课题的研究背景
• 1.1.2 本课题的研究意义
• 1.2 表面等离子共振测量技术的研究现状
• 1.3 常见的油品测量方法
• 1.4 本课题的研究任务及主要工作
• 第二章 基于表面等离子共振成品油检测的基本理论
• 2.1 表面等离子共振测量技术
• 2.1.1 表面等离子共振测量的基本原理
• 2.1.2 棱镜型表面等离子共振测量系统的结构
• 2.1.3 表面等离子共振的测量方式
• 2.2 基于表面等离子共振技术测量油品种类的原理
• 2.3 本章小结
• 第三章 系统总体介绍
• 3.1 表面等离子共振测量的硬件系统
• 3.1.1 测量系统的构成
• 3.1.2 Spreeta表面等离子共振传感器
• 3.1.3 流体输送控制系统
• 3.1.4 样品池
• 3.1.5 注射泵及其控制
• 3.1.6 六通道选择阀
• 3.1.7 样品流动状态
• 3.2 SPR测量软件系统
• 3.2.1 数据采集及评估软件系统
• 3.2.2 数据处理的区域选择
• 3.2.3 初始化和修正
• 3.2.4 有效的传感区域
• 3.3 表面等离子共振系统最佳实验条件的研究
• 3.3.1 样品流速对测量结果的影响
• 3.3.2 温度漂移对测量结果的影响
• 3.3.3 基线选择对测量结果的影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 成品油检测实验
• 4.1 阿贝折射仪测量油品折射率
• 4.1.1 阿贝折射仪测量单种油品折射率
• 4.1.2 油品的预处理及最佳稀释比例
• 4.2 表面等离子共振系统测量稀释后油品折射率
• 4.2.1 实验步骤及注意事项
• 4.2.2 基于表面等离子共振的油品种类鉴定的实验结果
• 4.2.3 结果讨论及重复性实验
• 4.3 结果讨论
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 本课题的主要研究内容
• 5.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢