餾分燃料油氧化安定性測定儀的組成部分通常根據行業標準(如 SH/T 0175、ASTM D2274 等)設計,核心功能是模擬高溫氧氣環境并檢測氧化產物。以下是其關鍵組成部分及詳細說明:
一、反應系統
氧化管
用于容納 350ml±5ml 的過濾試樣,通常為耐高溫玻璃材質(如硼硅玻璃),符合 SH/T 0175 標準要求。部分儀器配備 4 組或 6 組氧化管,支持多試樣同時測試。
通氧管與流量計
氧氣通過不銹鋼或玻璃通氧管通入氧化管,每組氧化管獨立配備精密流量計,可精確控制流速為 50ml/min±5ml(符合 SH/T 0175 標準)。流量計通常帶有調節閥,確保氣體流量穩定。
冷凝器
每組氧化管上方連接玻璃冷凝器,通過循環冷凝水(約 10℃)冷卻揮發物,防止試樣損失。冷凝水由外循環制冷裝置(如壓縮機制冷系統)提供。
二、溫度控制系統
加熱模塊
采用金屬浴或水浴加熱。金屬浴(如 SH0175B 型號)無需浴液,具有升溫快、控溫均勻的特點,溫度范圍通常為室溫至 95℃±0.2℃;水浴則通過不銹鋼內殼和加熱管實現控溫,部分型號配備電機攪拌以確保溫度均勻性。
溫度傳感器與控制器
高精度熱電阻(如 Pt100)實時監測溫度,PID 溫控器(如進口歐姆龍控制器)調節加熱功率,控溫精度可達 ±0.1℃。溫度數據通過數顯屏實時顯示,并支持用戶自定義設置。
三、氧氣供應與安全系統
氧氣源
使用純度≥99.5% 的氧氣鋼瓶或工廠總管氧氣,接入儀器前需通過過濾器和穩壓閥去除雜質并穩定壓力。部分儀器內置空氣泵并配備分子篩干燥器(如 Rancimat 設備),適用于空氣氧化測試。
安全裝置
防爆設計:氧化管或氧彈(如全自動型號)配備防爆隔板,當壓力超過 1537kPa(223psi)時自動泄壓。
超溫保護:加熱模塊內置過溫切斷電路,當溫度超過設定值時自動斷電。
安全罩:部分儀器(如 RapidOxy 100)在測量時自動鎖定安全隔離罩,防止意外接觸高溫部件。
四、數據采集與處理系統
計時與報警模塊
數顯計時器可設置 0~99.99 小時的氧化時間,到達預設時間后自動蜂鳴報警,并停止加熱和通氧。部分型號支持分段計時(如氧化 16 小時后自動冷卻)。
數據記錄與輸出
自動記錄:單片機或工控機實時記錄溫度、時間、氧氣流量等參數,并生成壓力 - 時間曲線或電導率變化曲線(如 Rancimat 設備通過電導法檢測氧化產物)。
存儲與導出:數據可存儲于儀器內存(如 199 組歷史數據),并通過 U 盤或 RS-232 接口導出為 CSV/Excel 格式,支持 LIMS 系統連接。
暗箱與避光設計
氧化過程需全程避光,儀器配備金屬暗箱或黑色遮光罩,防止光線加速氧化反應。
五、樣品處理與檢測系統
過濾裝置
氧化后的試樣通過雙層濾膜(孔徑≤0.45μm)過濾,分離可濾出不溶物。過濾系統包括濾膜托板、吸濾瓶和真空泵(真空度約 80kPa)。
粘附性不溶物檢測組件
使用三合劑(甲苯:甲醇:丙酮 = 75:20:5)清洗氧化管壁,蒸發后稱量殘留的粘附性不溶物,總不溶物量為可濾出與粘附性不溶物之和。
天平與烘干設備
高精度電子天平(精度 0.1mg)用于稱量濾膜和清洗后的殘留物,配套烘箱在 80℃±2℃下干燥濾膜 30 分鐘。
六、輔助系統
水循環與制冷
外循環制冷裝置(如壓縮機制冷系統)為冷凝器提供 10℃左右的循環水,確保冷凝效果。部分儀器配備水泵和流量調節閥,控制每組冷凝器的水流速度。
操作界面與軟件
液晶顯示屏(如 7 英寸彩色 LCD)顯示實時數據和操作菜單,支持用戶設置參數(如溫度、時間)。儀器(如 VELPOXITEST)配備專用軟件(如 StabNet),可自動計算誘導期、生成報告并進行數據統計。
支架與固定組件
氧化管通過金屬支架固定在加熱模塊上,確保位置穩定。部分儀器配備專用扳手和卡套,方便安裝和拆卸氧彈(如全自動型號)。
七、符合標準與認證
儀器設計嚴格遵循 SH/T 0175、ASTM D2274、ISO 12205 等標準,部分型號通過 CE 認證或 FDA 21 CFR Part 11 電子簽名合規性測試(如 Rancimat 設備)。例如,SH0175B 型號的金屬浴、獨立流量計和避光裝置均直接對應標準要求。
典型工作流程
試樣準備:過濾試樣并裝入氧化管,避光存放。
氧化過程:通入氧氣,加熱至 95℃并維持 16 小時,冷凝水同步循環。
冷卻與檢測:氧化管冷卻至室溫后過濾,稱量可濾出和粘附性不溶物,計算總不溶物量(mg/100ml)。
數據輸出:自動生成報告,包含溫度曲線、氧化時間、不溶物含量等關鍵指標。