專利名稱：移動式油品檢測裝置及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油產(chǎn)品品質(zhì)的分析技術(shù)，特別是涉及一種移動式近紅外光油品品質(zhì)檢測裝置。
背景技術(shù)：
以前，我國石油產(chǎn)銷進(jìn)出口均由國營的石油公司經(jīng)營，政府通過行政體系即可達(dá)成各項品質(zhì)管理目的；但近年來，我國經(jīng)濟(jì)和社會結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變、國際石油市場及國內(nèi)油品供需情勢也發(fā)生極大變化，為配合經(jīng)濟(jì)自由化、國際化政策的推行，油品進(jìn)口已全面開放。因此，為健全石油市場未來發(fā)展及管理制度，政府也已制定石油管理法。我國目前也正式成為世界貿(mào)易組織(WTO)的會員國之一，國外知名大廠的產(chǎn)品將陸續(xù)登臺，與國內(nèi)供油廠商爭奪國內(nèi)油品市場，為使業(yè)者能在公平競爭的基礎(chǔ)上，并維護(hù)石油市場產(chǎn)銷秩序及增進(jìn)民生福祉的目的下，對加油站的加強(qiáng)管理實有其必要性。
政府于九十年十月十一日公布的「石油管理法」第五章有關(guān)業(yè)務(wù)監(jiān)督中第二十九條及九十一年一月十六日發(fā)布的「加油站設(shè)置管理規(guī)則」中的第三十二中明文規(guī)定，石油制品應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)始得銷售。同時，主管機(jī)關(guān)得派員或委托專業(yè)檢驗機(jī)構(gòu)查驗前項業(yè)者銷售的石油制品品質(zhì)，業(yè)者不得妨礙、拒絕或規(guī)避。以此法源依據(jù)賦予主管機(jī)關(guān)對業(yè)者銷售的石油制品品質(zhì)有查驗權(quán)，以落實石油管理的意旨。
能源局為取得業(yè)者及消費大眾的公信力，于89年度經(jīng)公開甄選并獲得評審委員認(rèn)同由工業(yè)技術(shù)研究院承接能源會委托「油品品質(zhì)檢驗中心規(guī)劃及管理」的計劃，因而建立了經(jīng)臺灣實驗室認(rèn)證體系(CNLA)認(rèn)可的『油品品質(zhì)檢驗中心』；專責(zé)于本地加油站油品物性及化性品質(zhì)的檢驗。雖然在這幾年來，共計抽驗約2500余家加油站將各加油站的油品帶回實驗室，分別以多種檢測儀器，例如硫分析儀、密度分析儀、閃火點分析儀、蒸餾分析儀、十六烷指數(shù)分析儀、辛烷值分析儀、苯分析儀、甲苯分析儀及含氧量分析儀，將取樣的油品一一檢測，一系列檢測約耗費一天時間，檢驗其是否合乎國家標(biāo)準(zhǔn)，但礙于有限的設(shè)備與經(jīng)費下，仍無法有效率的快速對全國所有加油站在同一年度中作全面性的抽驗。
所以如何在有限的設(shè)備與經(jīng)費下提高抽驗率，促使不法業(yè)著知難而退，不敢以身試法，進(jìn)而使得社會大眾了解政府主管機(jī)關(guān)能源局早已為維護(hù)大眾的權(quán)益進(jìn)行相關(guān)措施，實為我國石油管理的當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種能快速檢測油品品質(zhì)的方法及裝置。利用已建立的油品檢測技術(shù)，配合近紅外光光譜儀(NIR)快速分析的特性，建立一有效的快速篩選分析方法，期以解決傳統(tǒng)分析方法需花費較長時間的限制及提高抽驗率，而達(dá)到國內(nèi)加油站全面篩選的最終目的。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種移動式油品檢測裝置，包括一載具；一數(shù)據(jù)庫，包括多家加油站油品的近紅外光光譜數(shù)據(jù)，以建立近紅外光光譜數(shù)據(jù)與油品品質(zhì)參數(shù)的相關(guān)性；以及一近紅外光光譜儀，配置于該載具上，利用該數(shù)據(jù)庫進(jìn)行油品檢測。
本發(fā)明提供一種油品檢測方法，包括(a)提供一移動式油品檢測裝置，包括一載具；一數(shù)據(jù)庫，包括多個家加油站油品的近紅外光光譜數(shù)據(jù)，以建立近紅外光光譜數(shù)據(jù)與油品品質(zhì)參數(shù)的相關(guān)性；以及一近紅外光光譜儀，配置于該載具上，利用該數(shù)據(jù)庫進(jìn)行油品檢測；(b)以該載具將該近紅外光光譜儀移動至所欲檢測的加油站；(c)取樣自該加油站的油品，以該近紅外光光譜儀對于該油品進(jìn)行檢測；以及(d)將測量所得的近紅外光光譜與該數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對比，并將該近紅外光光譜轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的品質(zhì)參數(shù)。


圖1為傳統(tǒng)的固定式油品檢測實驗室示意圖；圖2a至圖2h為針對A加油站的汽油，利用傳統(tǒng)實驗室分析儀器所獲得的檢測值，與本發(fā)明的油品品質(zhì)檢測方法所獲得的檢測值的比較圖；圖3a至圖3h為針對B加油站的汽油，分別以傳統(tǒng)分析儀器與本發(fā)明的油品品質(zhì)檢測方法所得的檢測值的比較圖；圖4a至圖4d及圖4e至圖4h分別顯示針對A加油站及B加油站的柴油，分別以傳統(tǒng)實驗室的油品分析儀器與本發(fā)明的油品品質(zhì)檢測方法所得的檢測值的比較；圖5a為本發(fā)明移動式油品檢測裝置示意圖；圖5b為本發(fā)明移動式油品檢測裝置的示意圖；圖6a至圖6h為在動態(tài)及靜態(tài)下以本發(fā)明的移動式油品檢測裝置對汽油檢測所得的檢測值的比較圖；圖7a至圖7e為在動態(tài)及靜態(tài)下以本發(fā)明的移動式油品檢測裝置對柴油檢測所得的檢測值的比較圖。
主要組件符號說明500～移動式油品檢測裝置；501～載具；503～近紅外光光譜儀；504～避震器；505～避震平臺。
具體實施例方式
為了維護(hù)國內(nèi)油品品質(zhì)，保障國人用油權(quán)利，以及嚇阻不法商人謀取不法利益，經(jīng)濟(jì)部能源局逐年編列預(yù)算，委托多個工業(yè)技術(shù)研究院化學(xué)工業(yè)研究所，對國內(nèi)各公民營加油站的油品品質(zhì)進(jìn)行全面性的抽測，以達(dá)保障合法業(yè)者與維護(hù)消費大眾權(quán)益的目的，落實管理督導(dǎo)的政策，傳統(tǒng)的檢測方法是將各加油站的油品取樣回實驗室，再以各種油品分析儀器針對油品品質(zhì)判定的幾個重要指標(biāo)進(jìn)行分析與檢測，但受限于有限的經(jīng)費及設(shè)備，一年度內(nèi)無法徹底抽查全臺灣各地加油站的油品，因此本發(fā)明的目的在于提供一種移動式的油品檢測裝置，可直接將檢測裝置載往所欲檢測的加油站，取得油品后直接進(jìn)行測量，而不需取樣回實驗室再以各種設(shè)備進(jìn)行分析。
圖1顯示傳統(tǒng)的固定式油品檢測實驗室，包括多個種油品檢測儀器，例如硫分析儀、密度分析儀、閃火點分析儀、蒸餾分析儀、十六烷指數(shù)分析儀、辛烷值分析儀、苯分析儀、甲苯分析儀及含氧量分析儀。為了在有限的經(jīng)費及設(shè)備下進(jìn)行全部加油站的油品檢測，本發(fā)明提出一種油品品質(zhì)檢測方法，以近紅外光光譜儀直接對油品進(jìn)行掃描，再將所得的光譜對比本發(fā)明所建立的油品品質(zhì)數(shù)據(jù)庫，即可獲得油品的品質(zhì)參數(shù)，其中上述的油品品質(zhì)數(shù)據(jù)庫包括多家加油站油品的近紅外光光譜資料，用來作為油品檢測所得光譜轉(zhuǎn)換為油品品質(zhì)參數(shù)的依據(jù)。
本發(fā)明油品品質(zhì)數(shù)據(jù)庫的建立包括下列步驟，首先隨機(jī)取樣2500家加油站中任150至300家的油品，接著針對此油品進(jìn)行傳統(tǒng)實驗室中各種分析儀器的檢測，再以相同樣品于近紅外光光譜儀掃描一次，將傳統(tǒng)實驗室分析后所得到的品質(zhì)參數(shù)檢測值輸入近紅外光的光譜儀中，使得光譜圖與品質(zhì)參數(shù)值結(jié)合，以建立油品品質(zhì)數(shù)據(jù)庫。完成數(shù)據(jù)庫后，再以近紅外光光譜儀掃描取樣加油站的油品，探討出近紅外光對于油品的高敏感度變異范圍，其中近紅外光對于油品高敏感度變異范圍的掃描波長約介于700nm至2500nm，針對汽油的近紅外光的掃描波段較佳介于約1100-1670nm或1790-2100nm，針對柴油近紅外光的掃描波段較佳介于約1100-1670nm或1825-2200nm。完成數(shù)據(jù)庫的建立及找出較佳的掃描波段后，即可針對未知的油品進(jìn)行檢測，將掃描所得的光譜圖對比數(shù)據(jù)庫即可獲得相對應(yīng)的油品品質(zhì)參數(shù)檢測值。
圖2a至圖2h顯示分別針對A加油站汽油的各種油品品質(zhì)參數(shù)，包括辛烷值、密度、蒸餾10％的溫度、蒸餾50％的溫度、蒸餾90％的溫度、苯含量、含氧量、甲苯，利用傳統(tǒng)實驗室分析儀器所獲得的檢測值，與以本發(fā)明的油品品質(zhì)檢測方法所獲得的品質(zhì)參數(shù)預(yù)測值的比較，其中橫坐標(biāo)代表油品編號，而縱坐標(biāo)代表各檢測項目的測量數(shù)據(jù)，此外，SEC值代表檢量線標(biāo)準(zhǔn)偏差，也就是由傳統(tǒng)實驗室的分析儀器所獲得的品質(zhì)參數(shù)檢測值轉(zhuǎn)換成近紅外光光譜圖時所產(chǎn)生的偏差，而SEP值代表預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)偏差，也就是傳統(tǒng)實驗室分析儀器所得的品質(zhì)參數(shù)檢測值，與直接以近紅外光光譜儀掃描再對比數(shù)據(jù)庫所獲得的品質(zhì)參數(shù)檢測值間的偏差，其中近紅外光光譜儀對于汽油掃描的波長范圍約介于1100-1670nm或1790-2100nm。
由圖2a至圖2h可得知，以近紅外光光譜儀掃描，并對比本發(fā)明的油品品質(zhì)數(shù)據(jù)庫所獲得的檢測值準(zhǔn)確度相當(dāng)高，所獲得的分析數(shù)據(jù)幾乎與傳統(tǒng)油品分析儀器的檢測值一致。圖3a至圖3h顯示分別以傳統(tǒng)分析儀器與本發(fā)明的檢測方法針對B加油站汽油的品質(zhì)參數(shù)，包括密度、蒸餾10％的溫度、蒸餾50％的溫度、蒸餾90％的溫度、辛烷值、含氧量、苯含量、甲苯，分析所得的品質(zhì)參數(shù)檢測值的比較，可得知以本發(fā)明油品品質(zhì)檢測法所得的預(yù)測值與傳統(tǒng)的檢測值非常接近，準(zhǔn)確度非常高。
圖4a至圖4d及圖4e至圖4h顯示分別以傳統(tǒng)實驗室的油品分析儀器與本發(fā)明的油品品質(zhì)檢測法針對A加油站及B加油站柴油的品質(zhì)參數(shù)，包括密度、閃火點、硫含量及十六烷指數(shù)進(jìn)行檢測，并比較兩種檢測法所得的檢測值，其中近紅外光對于柴油的掃描波長范圍約介于1100-1670nm或1825-2200nm。由圖4a至圖4h可得知，以本發(fā)明油品品質(zhì)檢測法所得的預(yù)測值，與傳統(tǒng)分析方式所得的檢測值非常接近。由圖2a至圖4h所做的比較可得，本發(fā)明的油品品質(zhì)檢測法對于汽油或柴油的品質(zhì)參數(shù)的檢測值有相當(dāng)高的準(zhǔn)確度。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種移動式的油品實驗室，如圖5a所示，圖5b顯示本發(fā)明的移動式油品檢測裝置500的示意圖，利用載具501搭載近紅外光譜儀503，可將近紅外光光譜儀503直接載往所欲檢測的加油站，在取得油品后可直接進(jìn)行掃描，再將掃描所得的光譜對比本發(fā)明的油品品質(zhì)數(shù)據(jù)庫，而不需將取樣的油品運(yùn)回實驗室以繁復(fù)的分析儀器進(jìn)行分析，此舉不但能降低油品檢測的成本，也能在有限的時間內(nèi)完成較多加油站的油品品質(zhì)檢驗。其中載具可為各種交通工具包括汽車或貨車，較佳為箱型車，可在后座空間配置近紅外光光譜儀503，由于本發(fā)明的移動式油品檢測裝置500可在行進(jìn)間對取樣的油品進(jìn)行分析，為了避免載具移動時產(chǎn)生的震動對于油品分析所產(chǎn)生的誤差，因此本發(fā)明另一實施例中，在近紅外光光譜儀503下可配置一避震平臺505，如圖5b所示。其中避震平臺505包括一底座，在底座下方具有多個避震器504，用以緩沖載具行進(jìn)時產(chǎn)生的晃動，降低檢測時產(chǎn)生的誤差。
圖6a至圖6h顯示在動態(tài)及靜態(tài)下以本發(fā)明的移動式油品檢測裝置500對汽油的品質(zhì)參數(shù)，包括密度、辛烷值、含氧量、苯含量、蒸餾10％的溫度、蒸餾50％的溫度、蒸餾90％的溫度、甲苯檢測所得的檢測值的比較，而圖7a至圖7e則是顯示在動態(tài)及靜態(tài)下以本發(fā)明的移動式油品檢測裝置對柴油的密度、硫含量、十六烷指數(shù)、閃火點及90％的蒸餾溫度檢測所得的檢測值的比較，其中動態(tài)即是在行進(jìn)間對于取樣的油品進(jìn)行檢測。結(jié)果顯示，在行進(jìn)速率低于約60公里/小時或在顛簸的路面上所得的分析數(shù)據(jù)，與靜態(tài)下對相同的油品樣本所得的分析數(shù)據(jù)都相當(dāng)吻合，可得知在適當(dāng)?shù)姆勒鸫胧┫麓_實能精準(zhǔn)對于油品進(jìn)行分析。
雖然結(jié)合以上較佳實施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍情況下，可作一些的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所附的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種油品檢測方法，包括(a)提供一移動式油品檢測裝置，包括一載具；一數(shù)據(jù)庫，包括多個家加油站油品的近紅外光光譜數(shù)據(jù)，以建立近紅外光光譜數(shù)據(jù)與油品品質(zhì)參數(shù)的相關(guān)性；以及一近紅外光光譜儀，配置于該載具上，利用該數(shù)據(jù)庫進(jìn)行油品檢測；(b)以該載具將該近紅外光光譜儀移動至所欲檢測的加油站；(c)取樣自該加油站的油品，以該近紅外光光譜儀對于該油品進(jìn)行檢測；以及(d)將測量所得的近紅外光光譜與該數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對比，并將該近紅外光光譜轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的品質(zhì)參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的油品檢測方法，其中在取得該加油站的油品后，在該載具停止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行測量。
3.如權(quán)利要求1所述的油品檢測方法，其中在取得該加油站的油品后，在該載具移動狀態(tài)下進(jìn)行測量。
4.如權(quán)利要求1所述的油品檢測方法，其中該紅外光光譜儀檢測的波長范圍約600nm-2600nm。
5.如權(quán)利要求1所述的油品檢測方法，其中該近紅外光光譜儀掃描汽油的波長范圍約1100nm-1670nm。
6.如權(quán)利要求1所述的油品檢測方法，其中該近紅外光光譜儀掃描汽油的波長范圍約1790nm-2100nm。
7.如權(quán)利要求1所述的油品檢測方法，其中該近紅外光光譜儀掃描柴油的波長范圍約1100nm-1670nm。
8.如權(quán)利要求1所述的油品檢測方法，其中該近紅外光光譜儀掃描柴油的波長范圍約1825nm-2200nm。
9.如權(quán)利要求1所述的油品檢測方法，其中檢測步驟(c)至(d)過程約5分鐘。
10.如權(quán)利要求1所述的油品檢測方法，其中更包括重復(fù)(b)至(d)的步驟抽驗多個家加油站的油品。
11.一種移動式油品檢測裝置，包括一載具；一數(shù)據(jù)庫，包括多家加油站油品的近紅外光光譜數(shù)據(jù)，以建立近紅外光光譜數(shù)據(jù)與油品品質(zhì)參數(shù)的相關(guān)性；以及一近紅外光光譜儀，配置在該載具上，利用該數(shù)據(jù)庫進(jìn)行油品檢測。
12.如權(quán)利要求11所述的移動式油品檢測裝置，其中該載具包括汽車、箱型車或貨車。
13.如權(quán)利要求11所述的移動式油品檢測裝置，其中該數(shù)據(jù)庫是根據(jù)多種油品分析儀器對該多家加油站油品的分析數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的近紅外光光譜所建立。
14.如權(quán)利要求13所述的移動式油品檢測裝置，其中該多種油品分析儀器包括硫分析儀、密度分析儀、閃火點分析儀、蒸餾分析儀、十六烷指數(shù)分析儀、辛烷值分析儀、苯分析儀、甲苯分析儀及含氧量分析儀。
15.如權(quán)利要求11所述的移動式油品檢測裝置，其中該近紅外光光譜儀的檢測對象包括汽油或柴油。
16.如權(quán)利要求11所述的移動式油品檢測裝置，還包括一防震平臺，用以承載該近紅外光光譜儀，以降低該載具移動時對于該近紅外光光譜儀所產(chǎn)生的測量誤差。
17.如權(quán)利要求16所述的移動式油品檢測裝置，其中該防震平臺包括一用來放置該近紅外光光譜儀的底座，以及多個避震器置于該底座的下方。
全文摘要
本發(fā)明公開一種油品檢測方法，包括(a)提供一移動式油品檢測裝置，包括一載具；一數(shù)據(jù)庫，包括多個加油站油品的近紅外光光譜數(shù)據(jù)以建立近紅外線光譜數(shù)據(jù)與油品品質(zhì)參數(shù)的相關(guān)性；以及一近紅外光光譜儀，配置于該載具上，利用該數(shù)據(jù)庫進(jìn)行油品檢測；(b)以該載具將該近紅外光光譜儀移動至所欲檢測的加油站；(c)取樣自該加油站的油品，以該近紅外光光譜儀對于該油品進(jìn)行檢測；以及(d)將測量所得的近紅外光光譜與該數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對比，并將該光譜轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的品質(zhì)參數(shù)。
文檔編號G01N33/26GK1991336SQ20051013756
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日
發(fā)明者朱漢文, 盧正權(quán) 申請人:財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院