秒級快檢+區(qū)塊鏈溯源:近紅外光譜技術(shù)的油品質(zhì)控新范式
在油品檢測領(lǐng)域,,新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)為行業(yè)發(fā)展注入了活力,近紅外光譜技術(shù)便是其中之一,。
一,、近紅外光譜技術(shù)原理
近紅外光(Near Infrared,NIR)處于可見光(Vis)和中紅外(MIR)之間,,波長范圍在 780 - 2526nm,。當(dāng)近紅外光照射油品時,油品中的有機分子含氫基團(如 OH,、NH,、CH)會吸收特定波長的光。不同結(jié)構(gòu)和組成的含氫基團吸收光的情況各異,,就像每個人的指紋都一樣,,油品的近紅外吸收光譜可精準(zhǔn)區(qū)分其成分差異,成為化學(xué)信息的“光指紋”,。通過檢測未被吸收的光,,并分析吸收光譜的特征,我們便能得出油品的化學(xué)組成和物理性質(zhì)信息,。
二,、近紅外光譜檢測油品的特點
(一)快速高效
傳統(tǒng)的油品檢測方法,,例如采用化學(xué)滴定分析油品中的某些成分,往往需要繁瑣的操作流程,,從樣品準(zhǔn)備到得出最終結(jié)果,,可能需要數(shù)小時甚至數(shù)天。而近紅外光譜檢測油品則大為不同,。以油品分析儀為例,,它利用近紅外快速分析的特性,通常在 1 - 2 分鐘內(nèi),,即可準(zhǔn)確測定出油品中的等多項指標(biāo) ,。這對于需要快速決策的油品生產(chǎn)企業(yè)而言,能大大加快生產(chǎn)流程,,提高生產(chǎn)效率,及時調(diào)整生產(chǎn)工藝以確保產(chǎn)品質(zhì)量,。
(二)無需復(fù)雜樣品前處理
以往檢測油品,,可能需要對油品進行蒸餾、萃取,、分離等復(fù)雜的前處理步驟,,不僅耗時費力,還可能導(dǎo)致樣品損失或引入雜質(zhì),,影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性,。近紅外光譜技術(shù)則相對簡單,測樣方式靈活,。大部分情況下,,只需將油品直接放入檢測儀器的樣品池中,或者采用光纖探頭直接對管道中的流動油品進行檢測,,無需復(fù)雜的制樣過程,,就能快速獲取光譜數(shù)據(jù)進行分析,極大地簡化了檢測流程,。
(三)多指標(biāo)同時檢測
油品的質(zhì)量涉及多個指標(biāo),,如汽油的辛烷值、柴油的十六烷值,、潤滑油的粘度指數(shù)等,。近紅外光譜技術(shù)可以同時對油品中的多種成分和性質(zhì)進行檢測。通過建立合適的數(shù)學(xué)模型,,一次光譜采集和分析,,就能同時得到油品的多項關(guān)鍵指標(biāo)信息,無需像傳統(tǒng)方法那樣針對每個指標(biāo)分別進行單獨檢測,,既節(jié)省了時間和成本,,又能全面反映油品的綜合質(zhì)量,。
(四)非破壞性檢測
傳統(tǒng)的一些油品檢測方法,如燃燒法檢測油品中的某些元素含量,,會使油品在檢測過程中被消耗或發(fā)生化學(xué)變化,。而近紅外光譜檢測油品屬于非破壞性檢測,檢測過程中油品不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),,也不會被消耗,。這意味著檢測后的油品依然可以正常使用,對于一些昂貴的油品樣品或需要留樣備查的油品來說,,非破壞性檢測的優(yōu)勢不言而喻,。
(五)環(huán)保無污染
近紅外光譜技術(shù)分析樣品不消耗化學(xué)試劑,不會產(chǎn)生化學(xué)廢液等污染物,,符合當(dāng)下綠色環(huán)保的理念,。與傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法相比,無需使用大量的化學(xué)試劑進行反應(yīng)和清洗,,避免了化學(xué)試劑對環(huán)境的污染,,為油品檢測行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力支持。
(六)穩(wěn)定性好,,環(huán)境適用性強
近紅外光譜儀的光源相對穩(wěn)定,,儀器受環(huán)境因素(如溫度、濕度等)的影響較小,。在油品生產(chǎn)現(xiàn)場,,環(huán)境條件往往較為復(fù)雜,溫度,、濕度變化較大,,近紅外光譜技術(shù)能夠在這樣的環(huán)境下穩(wěn)定運行,保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,。同時,,其光譜儀器成本相對較低,信噪比高,,有利于在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用,。
三、近紅外光譜技術(shù)在油品檢測中的應(yīng)用實例
在石油化工行業(yè),,近紅外光譜技術(shù)被廣泛應(yīng)用于原油品質(zhì)分析,。通過檢測原油的近紅外光譜,可以快速了解原油的密度,、硫含量,、膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量等信息,幫助企業(yè)合理安排煉油工藝,,提高原油利用率,。在油品調(diào)和過程中,,近紅外光譜技術(shù)可實時監(jiān)測調(diào)和油品的各項指標(biāo),確保調(diào)和油品的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn),。例如,,在汽油調(diào)和時,通過在線近紅外光譜儀對調(diào)和過程中的辛烷值等指標(biāo)進行實時檢測和調(diào)整,,保證汽油產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定,。
近紅外光譜技術(shù)憑借其優(yōu)勢,在油品檢測領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的潛力,,正在逐步改變傳統(tǒng)油品檢測的模式,,為油品行業(yè)的發(fā)展帶來新的機遇和變革。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,,相信近紅外光譜技術(shù)在油品檢測中的應(yīng)用會更加廣泛和深入
四,、西派特手持式油品檢測儀:近紅外技術(shù)的工業(yè)級實踐
作為該技術(shù)的典型應(yīng)用,西派特HF-Y1700手持式油品檢測儀以多項突破性設(shè)計重新定義現(xiàn)場檢測標(biāo)準(zhǔn):
光速檢測:單次檢測僅3秒,,同步輸出汽油辛烷值,、柴油十六烷值等20+項指標(biāo);
全場景適配:Ex ib IIA T4 Gb防爆認(rèn)證支持加油站,、化工廠高危區(qū)域作業(yè);
智能生態(tài):通過WIFI/移動網(wǎng)絡(luò)實時上傳數(shù)據(jù)至云端,,結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)油品質(zhì)量全生命周期追溯,;
便攜設(shè)計:僅重900g(波長范圍900-1700nm),可直接檢測樣品,,無需樣品前處理,。
該設(shè)備已廣泛應(yīng)用于市場監(jiān)管部門成品油篩查、煉油企業(yè)工藝優(yōu)化等場景,,其“實驗室精度+工業(yè)級穩(wěn)定”特性成為油品質(zhì)控領(lǐng)域的黃金標(biāo)準(zhǔn),。
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