Быстрее и точнее: российские учёные разработали прибор для оценки качества бензина

Российские учёные создали и запатентовали прибор для непрерывного автоматического измерения плотности горючего — нефти, бензина, керосина. Аппаратура предназначена для использования непосредственно на АЗС, нефтебазах, перерабатывающих и химических предприятиях. Прибор позволит быстро и с минимальной погрешностью получать информацию о качестве топлива. Специалисты уверены, что их разработка поможет существенно сократить затраты на хранение и транспортировку нефтепродуктов, поскольку расход горючего будет рассчитываться не по объёму, а по массе.
Учёные из Пензенского государственного университета создали и запатентовали прибор, который автоматически измеряет плотность горючего — например, бензина или дизельного топлива. Изобретение поможет существенно сократить расходы на хранение и транспортировку нефтепродуктов. Об этом RT сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ.
Плотность бензина и других нефтепродуктов меняется в зависимости от температуры. Количество отпускаемого топлива в бензобак измеряется в литрах, то есть учитывается только объём нефтепродукта. В разное время года потребитель получает больше или меньше топлива не по количеству, а по качеству. В действительности правильно рассчитывать расход горючего не по объёму, а по массе, подчёркивают учёные.
«Плотность жидкости меняется при повышении или понижении температуры. Поэтому при учёте жидкости по объёму получается в одних случаях недостача продукта, а в другом — переизбыток. Измерение плотности позволит откорректировать расход жидких углеводородов в зависимости от их температуры и давления», — пояснил RT соавтор разработки, кандидат физико-математических наук Александр Рудин.
В настоящее время плотность бензина измеряют в лабораторных условиях. Отбор, транспортировка и анализ проб занимают много времени. К тому же, таким образом нельзя измерить плотность горючего непосредственно в условиях АЗС.
Новый прибор решает эту проблему. Устройство работает в широком интервале температур и давлений, непрерывно собирает данные и передаёт их для компьютеризированной обработки. На каждое измерение тратится не более одной минуты.
Погрешность измерений не превышает 0,02% — по словам учёных, это в три раза меньше, чем при применении других приборов и способов. Прибор определяет плотность жидкости за счёт частоты собственных колебаний электронно-механической автоколебательной системы. Она состоит из струны, нижний конец которой прикреплён к металлическому шару или кварцевому цилиндру, а верхний — к пьезоэлектрическому датчику колебаний. Шар или цилиндр полностью погружены в исследуемую среду.
Рабочая часть струны находится в магнитном поле, которое создают два неодимовых магнита, а от внешних воздействий её защищают три кварцевые трубки. Поскольку на шар, погружённый в жидкость, действует сила Архимеда, струна колеблется. Частота колебаний непосредственно зависит от плотности жидкости. Пьезоэлектрический датчик преобразует механические колебания струны в электрические, которые выводятся на цифровой частотомер.
Как отметили учёные, электронное устройство можно использовать на территории АЗС, поскольку с топливом контактирует только металлический шар и цилиндр. Электронный блок устанавливается снаружи тары с горючим, поэтому возгорание и взрыв исключены.
Авторы работы подсчитали, что при серийном производстве себестоимость одного такого прибора не превысит 20 тыс. рублей.