Wieloparametryczna klasyfikacja właściwości użytkowych biopaliw ciekłych : głowica współpracująca z optrodami kapilarnymi

• Autorzy: Borecki M. , Kalenik J. , Pszczółkowski P. , Ciupa E. , Duk M. , Korwin-Pawłowski M. , Frydrych J.

Warianty tytułu

EN

Multi-parametric classification of bio-fuel usability : sensor head with replaceable capillary optrodes

• Konferencja: Krajowa Konferencja Elektroniki. Sesja Specjalna InTechFun POIG.01.03.01-00-159/08 (11. 11-14.06. 2012 ; Darłówko Wschodnie, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Prezentowana praca dotyczy zagadnień konstrukcji głowicy czujnika do klasyfikacji właściwości użytkowych biopaliw ciekłych przeznaczonych dla silników wysokoprężnych. Ze względów praktycznych, badanie właściwości olei powinno być wykonywane w jednorazowym, tanim naczyniu. Jako wzmiankowane naczynie celowym wydaje się zastosowanie kapilar optycznych. Umożliwiają one automatyczne wprowadzenie cieczy do wnętrza kapilary i badania optyczne cieczy z zastosowaniem przejść fazowych gaz - ciecz oraz fluorescencji. Analiza przejścia fazowego umożliwia określenie właściwości użytkowych paliwa tj. energii potrzebnej do wytworzenia fazy gazowej jak i szybkości przejścia paliwa w fazę gazową. Wobec wysokich temperatur wrzenia olei i estrów pochodzenia roślinnego wynoszących od około 200 do 360°C oraz bezkontaktowego transferu ciepła do cieczy znajdującej się w kapilarze, istotnym zagadnieniem okazało się opracowanie właściwego mikrogrzejnika. Do tego celu zastosowano technologię hybrydową i węgliko-krzemową. Wykonano i testowano dwa typy łóż głowicy oraz dwa typy optrod. Przeprowadzone badania głowicy pokazały, że zakładana klasyfikacja paliw dla silników wysokoprężnych w wykonanej głowicy jest możliwa i bazuje na zakresie czasów przejścia fazowego cieczy w gaz i szybkości narastania fazy gazowej.

EN

The paper presents the constructions of a low-cost disposable optrode for multiparametric classification of bio-diesel fuels. The capillary optrode can be used in the liquid-gas phase transition classification mode and the fluorescence classification mode. The liquid-gas phase transition classification can be correlated with the evaporation energy of the liquid sample and with its evaporation rate. Those parameters are indirectly connected with fuel usability in diesel engines. This type of bio-diesel fuel classification requires use of high temperatures between 200°C and 360°C, depending on the type of fuel to be analyzed. The heater operating temperature must be greater than that because of non contact heat transfer between the heater and the optrode. A suitable micro-heater using SiC has been designed and evaluated. Two versions of the sensor head base that position the optrode in relation to auxiliary optical fibers and the micro-heater has been evaluated, as well as two versions of optrodes. In conclusion the classification of bio-diesel fuels was proven possible based as two major parameters on the time needed for vapor phase creation in the liquid and the speed of vapor volume increase.

Słowa kluczowe

PL

biopaliwa; mikrofluidyka; czujnik kapilarny

EN

biofuel; multiparametric classification; microfluidics; capillary sensor

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 53, nr 9
• Strony: 57--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., il. wykr.

Twórcy

autor

Borecki M.

autor

Kalenik J.

autor

Pszczółkowski P.

autor

Ciupa E.

autor

Duk M.

autor

Korwin-Pawłowski M.

autor

Frydrych J.

• Politechnika Warszawska, Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Bibliografia

• [1] EU: Directive 2009/28/EC of the European Parliament and of the Council. Off. J. Eur. Union 2009, L 140/16.
• [2] Semenov V. G., A. A. Zinchenko: Alternative fuels of plant origin, determination of fractional and chemical compositions. Chemistry and Technology of Fuels and Oils, vol. 41, pp. 43-51, 2005.
• [3] ASTM: Petroleum Products and Lubricants (IV): D6973: Volume 05.04, March 2011.
• [4] Borecki M., M. Korwin-Pawłowski: Optical Capillary Sensors for Inteligent Microfluidic Sample Classification. In: „Nanosensors: Theory and Applications”, ed. K. Lim, CRC Press, pp. 215-246, Boca Raton-London-New York 2011.
• [5] Borecki M., M. L. Korwin-Pawłowski, M. Bebłowska, J. Szmidt, A. Kociubiński: Zagadnienia klasyfikacji biopaliw - głowica hybrydowa współpracująca z optrodami kapilarnymi. Elektronika, 9, pp. 56-59, 2011.
• [6] Duk M., A. Kociubiński, T. Zyska, M. Borecki: Optoelektroniczny interfejs nowej generacji dla światłowodowych czujników mikrocieczowych. Elektronika, 51, pp. 102-104, 2010.