RU2199731C1 - Устройство для определения влажности нефтепродуктов в трубопроводе - Google Patents
Устройство для определения влажности нефтепродуктов в трубопроводе Download PDFInfo
- Publication number
- RU2199731C1 RU2199731C1 RU2001115778A RU2001115778A RU2199731C1 RU 2199731 C1 RU2199731 C1 RU 2199731C1 RU 2001115778 A RU2001115778 A RU 2001115778A RU 2001115778 A RU2001115778 A RU 2001115778A RU 2199731 C1 RU2199731 C1 RU 2199731C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- detector
- communication element
- divider
- circulator
- output
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах управления технологическими процессами. Техническим результатом является повышение точности измерения. Устройство содержит первый микроволновый генератор, подключенный к циркулятору, первый элемент связи, расположенный на наружной поверхности круглого волнового резонатора, первый детектор, измеритель амлитудно-частотных характеристик, второй микроволновый генератор, подключенный ко второму элементу связи, расположенному на наружной поверхности диэлектрической трубы, третий элемент связи, второй детектор, подключенный к делителю, блок индикации. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах управления технологическими процессами.
Известен сверхвысокочастотный влагомер нефти резонансного типа (Кастл Г. С. , Робертс Д. СВЧ-прибор для непрерывного контроля содержания воды в сырой нефти - ТИИЭР, 1976, 62, 1, стр.128-133), содержащий измерительный и эталонный резонаторы. В центре измерительного резонатора этого влагомера вмонтирована тонкостенная диэлектрическая труба, по которой пропускается поток контролируемой среды, ответвляемый от основной магистрали. Эталонный резонатор заполнен полностью обезвоженной нефтью. В устройстве по величине сдвига резонансных частот двух резонаторов определяют содержание воды в нефти.
Недостатком указанного устройства следует считать сложность процедуры заполнения эталонного резонатора обезвоженной нефтью при изменении ее сортности.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является принятое автором за прототип устройство (Влагомер, А.С. СССР 1196742, Кл. G 01 N 22/04, Б. И. 45, 1985), содержащее трубопровод, по которому прокачивают жидкость, генератор для возбуждения в нем через элемент связи электромагнитных колебаний, детектор и резонансную антенну, в дальней зоне которой в направлении главного лепестка размещен индикатор. В устройстве по ориентации главного лепестка резонансной антенны определяют содержание воды в измерительной жидкости. Этот влагомер жидкости не обеспечивает высокой точности измерений из-за влияния сортности нефти и осадков на стенках трубопровода на результат измерения.
Задачей, решаемой заявляемым техническим решением, является повышение точности измерения.
Поставленная задача достигается тем, что в устройство для определения влажности нефтепродуктов в трубопроводе, содержащее первый элемент связи, расположенный на наружной поверхности трубопровода, первый микроволновый генератор, первый детектор и блок индикации, введены встроенные последовательно в трубопровод круглый волноводный резонатор с соосной цилиндрической перегородкой на каждом конце и отрезок диэлектрической трубы с расположенными диаметрально на его наружной поверхности вторым и третьим элементами связи и дополнительно содержит второй микроволновый генератор, второй детектор, циркулятор, делитель и измеритель амплитудно-частотных характеристик, причем выход второго микроволнового генератора соединен со вторым элементом связи, выход первого микроволнового генератора подключен к первому плечу циркулятора (Лебедев И.В. "Техника и приборы СВЧ", издательство "Высшая школа", M., стр.293), второе плечо которого соединено с первым элементом связи, третье плечо циркулятора через первый детектор подключено ко входу измерителя амплитудно-частотных характеристик, выход которого соединен с первым входом делителя, третий элемент связи через второй детектор подключен ко второму входу делителя, выход делителя соединен с блоком индикации.
Существенным отличительным признаком в указанной выше совокупности является наличие круглого волноводного резонатора и диэлектрической (фторопластовой) трубы, встроенных последовательно в трубопровод.
В заявленном техническом решении, благодаря свойствам совокупности перечисленных признаков, преобразование резонансной частоты круглого волноводного резонатора и прошедшего через транспортируемый по диэлектрической трубе поток электромагнитного сигнала позволяет решить поставленную задачу: обеспечить более высокую точность измерения.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена функциональная схема устройства, а на фиг.2, 3 и 4 - зависимости амплитудного, частотного и преобразованного сигналов от влагосодержания в контролируемом потоке.
Устройство содержит первый микроволновый генератор 1, подключенный выходом к циркулятору 2, первый элемент связи 3, круглый волноводный резонатор 4, первый детектор 5, измеритель амплитудно-частотный характеристик 6, второй микроволновый генератор 7, подключенный выходом ко второму элементу связи 8, диэлектрическую трубу 9, третий элемент связи 10, подключенный через второй детектор 11 к делителю 12, блок индикации 13. На фиг. 1 под 14 обозначен трубопровод.
В месте (поверхность круглого волноводного резонатора) расположения первого элемента связи, осуществляющего ввод в механический резонатор и вывод из него электромагнитных колебаний, необходимо предусмотреть герметичное диэлектрическое окно.
Устройство работает следующим образом. Электромагнитные колебания фиксированной частоты второго микроволнового генератора 7 через второй элемент связи 8 поступают в диэлектрическую трубу 9 и взаимодействуют с измеряемой средой. После этого прошедший через поток сигнал улавливается третьим элементом связи 10 и переносится на вход второго детектора 11. На выходе последнего образуется продетектированный сигнал, амплитуда которого дает возможность через диэлектрическую проницаемость ε обводненного нефтепотока определить влагосодержание W в контролируемой среде.
Согласно предлагаемому техническому решению при одновременном возбуждении электромагнитных колебаний в круглом волноводном резонаторе 4 можно обеспечить частотное измерение W. Для этого с выхода первого микроволнового генератора 1 электромагнитный сигнал качающейся частоты с помощью первого плеча циркулятора 2 поступает в первый элемент связи 3, осуществляющий одновременно ввод в измерительный резонатор с нефтепотоком и вывод из него электромагнитной энергии. Полость резонатора, имеющего соосную цилиндрическую перегородку на каждом конце, способствует поддержанию резонанса Н011-режима. Благодаря такому режиму типа колебаний, напряжение электрического поля которого равно нулю на внутренней поверхности резонатора, исключается чувствительность к осадкам и другим загрязнениям на стенках резонатора.
В данном случае для обнаружения резонанса и слежения за резонансным импульсом сигнал, поступающий от первого элемента связи во второе плечо циркулятора, с помощью третьего плеча последнего переносится на вход первого детектора 5. Далее, выходной сигнал последнего поступает на вход измерителя амплитудно-частотных характеристик 6, где наблюдается резонансная кривая. Здесь по величине центральной частоты полученной резонансной кривой можно определить (через ε) влaгocoдepжaниe W.
Экспериментальные зависимости выходного сигнала второго детектора U и резонансной частоты резонатора fр от измерений влагосодержания в нефтепотоке приведены на фиг.2 и 3 соответственно. Из этих характеристик, полученных в трехсантиметровом диапазоне длин волн, видно, что как в амплитудном, так и в частотном измерениях, имеет место влияние сортности (диэлектрической проницаемости нефтепродукта) на результат измерения.
При контроле сред с различными диэлектрическими проницаемостями подобное влияние сортности может оказаться существенной погрешностью в определении влажности (до 5% воды) измеряемых потоков. Уменьшение такого рода неточности в предлагаемом устройстве достигается путем совместного преобразования результатов амплитудных и частотных измерений влагосодержания. В соответствии с этим информативные сигналы с выходов второго детектора и измерителя амплитудно-частотных характеристик поступают на второй и первый входы делителя 12 соответственно. В результате на выходе последнего образуется сигнал, соответствующий величине fр/U в функции от W. Преобразованный сигнал позволяет получить меру влагосодержания, которая практически не зависит от ε измеряемых сред (смотри фигуру 4). В данном случае для отображения информации о влажности W в процентах выходной сигнал делителя поступает в блок индикации 13.
В предлагаемом техническом решении использование в качестве измерительного участка диэлектрической трубы из второпласта в силу его физико-химических свойств исключает образование налипания и других загрязнений на стенках измерительной трубы.
Таким образом, в заявляемом устройстве на базе круглого волноводного резонатора, возбужденного колебаниями типа Н011, и отрезка второпластовой трубы, встроенных последовательно в трубопровод, можно обеспечить высокую точность влагосодержания.
Claims (1)
- Устройство для определения влажности нефтепродуктов в трубопроводе, содержащее первый элемент связи, расположенный на наружной поверхности трубопровода, первый микроволновой генератор, первый детектор и блок индикации, отличающееся тем, что оно содержит второй микроволновый генератор, второй детектор, циркулятор, делитель, измеритель амплитудно-частотных характеристик и встроенные последовательно в трубопровод круглый волноводный резонатор с соосной цилиндрической перегородкой на каждом конце, отрезок диэлектрической трубы с расположенными диаметрально на его наружной поверхности вторым и третьим элементами связи, причем выход второго микроволнового генератора соединен со вторым элементом связи, выход первого микроволнового генератора подключен к первому плечу циркулятора, второе плечо которого соединено с первым элементом связи, третье плечо циркулятора через первый детектор подключено ко входу измерителя амплитудно-частотных характеристик, выход которого соединен с первым входом делителя, третий элемент связи через второй детектор подключен ко второму входу делителя, выход делителя соединен с блоком индикации.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001115778A RU2199731C1 (ru) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | Устройство для определения влажности нефтепродуктов в трубопроводе |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001115778A RU2199731C1 (ru) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | Устройство для определения влажности нефтепродуктов в трубопроводе |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2199731C1 true RU2199731C1 (ru) | 2003-02-27 |
Family
ID=20250562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001115778A RU2199731C1 (ru) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | Устройство для определения влажности нефтепродуктов в трубопроводе |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2199731C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010044692A1 (ru) * | 2008-10-17 | 2010-04-22 | ЛАЗЕБНИК Леонид Исаевич | Способ измерения влагосодержания смеси и датчик для его осуществления |
RU2569180C1 (ru) * | 2014-09-18 | 2015-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефтяные и газовые измерительные технологии", ООО "НГИТ" | Способ поточного измерения доли воды в смеси с углеводородной жидкостью и устройство для его реализации |
RU2634090C1 (ru) * | 2016-05-10 | 2017-10-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Устройство для измерения физических свойств вещества в потоке |
RU2642541C1 (ru) * | 2016-08-26 | 2018-01-25 | Олег Креонидович Сизиков | Устройство измерения физических параметров материала |
-
2001
- 2001-06-08 RU RU2001115778A patent/RU2199731C1/ru active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010044692A1 (ru) * | 2008-10-17 | 2010-04-22 | ЛАЗЕБНИК Леонид Исаевич | Способ измерения влагосодержания смеси и датчик для его осуществления |
RU2569180C1 (ru) * | 2014-09-18 | 2015-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефтяные и газовые измерительные технологии", ООО "НГИТ" | Способ поточного измерения доли воды в смеси с углеводородной жидкостью и устройство для его реализации |
WO2016043630A1 (ru) * | 2014-09-18 | 2016-03-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Нефтяные И Газовые Измерительные Технологий" | Способ поточного измерения доли воды в смеси с углеводородной жидкостью и устройство для его реализации |
RU2634090C1 (ru) * | 2016-05-10 | 2017-10-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Устройство для измерения физических свойств вещества в потоке |
RU2642541C1 (ru) * | 2016-08-26 | 2018-01-25 | Олег Креонидович Сизиков | Устройство измерения физических параметров материала |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4257001A (en) | Resonant circuit sensor of multiple properties of objects | |
DK174374B1 (da) | Sammensætningsmonitor og fremgangsmåde ved monitorering under anvendelse af impedansmålinger, samt flowmeter | |
JP2523342B2 (ja) | 他の流体中に含まれる一つの流体の濃度を測定する装置 | |
EP2954319B1 (en) | Conductivity measurements | |
NO328801B1 (no) | System og fremgangsmate for bestemmelse av egenskaper under transport av hydrokarbon-fluider i en rorledning | |
RU2626409C1 (ru) | Способ измерения физических свойств жидкости | |
US4888547A (en) | Meter using a microwave bridge detector for measuring fluid mixtures | |
CA2333892A1 (en) | A microwave fluid sensor and a method for using same | |
RU2199731C1 (ru) | Устройство для определения влажности нефтепродуктов в трубопроводе | |
RU2365903C1 (ru) | Способ измерения влагосодержания и солесодержания нефти | |
RU2397479C1 (ru) | Устройство для измерения объемной доли жидкой фазы в потоке газожидкостной смеси природного газа | |
RU2536164C1 (ru) | Устройство для определения концентрации смеси веществ | |
RU2426099C1 (ru) | Устройство для определения концентрации смеси веществ | |
SU1257409A1 (ru) | Устройство дл измерени массового расхода вещества | |
RU2536184C1 (ru) | Концентратомер | |
RU2612033C1 (ru) | Способ измерения состава трехкомпонентного водосодержащего вещества в потоке | |
RU102109U1 (ru) | Расходомер | |
RU2152024C1 (ru) | Концентратомер | |
RU2661349C1 (ru) | Способ определения влагосодержания диэлектрической жидкости | |
RU2120111C1 (ru) | Расходомер | |
RU2761954C1 (ru) | Способ измерения физических свойств диэлектрической жидкости | |
JP3885407B2 (ja) | 汚泥濃度計 | |
RU2626458C1 (ru) | Способ измерения физических свойств жидкости | |
RU2786527C1 (ru) | Способ измерения физических свойств жидкости | |
RU2173847C1 (ru) | Устройство для определения плотности неполярных веществ в диэлектрическом трубопроводе |