UA148840U - NATURAL GAS HUMIDITY MEASURING INSTRUMENT - Google Patents

Abstract

Засіб вимірювання вологості природного газу містить джерело випромінювання, датчик температури газу, індикаторне табло, що з'єднані через шину з мікропроцесорним пристроєм, та приймач випромінювання. В пристрій додатково введено датчик температури охолодженого вологого дзеркала, елемент Пельтьє, що з'єднаний з радіатором. Як приймач випромінювання використаний приймач НВЧ сигналу. При цьому датчик температури газу, датчик температури охолоджуваного вологого дзеркала та приймач НВЧ сигналу з'єднані з входом мікропроцесорного пристрою, вихід якого з'єднано через шину з цифровим індикаторним табло. Як джерело випромінювання використовується передавач НВЧ сигналу.The natural gas humidity measuring means comprises a radiation source, a gas temperature sensor, an indicator board connected via a bus to a microprocessor device, and a radiation receiver. The device additionally includes a temperature sensor of the cooled wet mirror, a Peltier element connected to the radiator. A microwave receiver is used as a radiation receiver. In this case, the gas temperature sensor, the temperature sensor of the cooled wet mirror and the microwave signal receiver are connected to the input of the microprocessor device, the output of which is connected via a bus to a digital indicator board. A microwave transmitter is used as a radiation source.

Description

Корисна модель належить до галузі контрольно-вимірювальної техніки і зокрема може бути використана для вимірювання вологості різноманітних газів у промисловості.The useful model belongs to the field of control and measurement technology and in particular can be used to measure the humidity of various gases in industry.

Відомий інфрачервоний газоаналізатор (Патент України Мо 69503, МПК С0О1М 21/01, опубл. 15.09.2004), що містить блок пробопідготовки, послідовно оптично з'єднані джерело інфрачервоного випромінювання, вимірювальну і порівняльну кювети, обтюратор, вимірювальний і порівняльний приймачі інфрачервоного випромінювання з нанесеним на них оптичним інтерференційним фільтром, вихід вимірювального приймача інфрачервоного випромінювання через блок електронної обробки інформації з'єднаний з реєструючим приладом, вихід порівняльного приймача інфрачервоного випромінювання з'єднаний з першим входом підсилювача різниці сигналів напруги, другий вхід якого з'єднаний з опорним джерелом напруги, вихід підсилювача різниці сигналів напруги з'єднаний з входом блока керування, коригуючий вихід якого з'єднаний з джерелом інфрачервоного випромінювання.A well-known infrared gas analyzer (Patent of Ukraine Mo 69503, MPK С0О1М 21/01, publ. 15.09.2004), which contains a sample preparation unit, a series optically connected infrared radiation source, measuring and comparative cuvettes, an obturator, measuring and comparative infrared radiation receivers with an optical interference filter applied to them, the output of the infrared radiation measuring receiver is connected to the recording device through the electronic information processing unit, the output of the infrared radiation comparison receiver is connected to the first input of the voltage signal difference amplifier, the second input of which is connected to the reference voltage source , the output of the amplifier of the difference of voltage signals is connected to the input of the control unit, the correcting output of which is connected to the source of infrared radiation.

Недоліком є складність електронної схеми газоаналізатора, і, як наслідок значної кількості електронних компонентів, зниження точності вимірювання.The disadvantage is the complexity of the electronic circuit of the gas analyzer, and, as a result of a significant number of electronic components, a decrease in measurement accuracy.

Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним як найближчий аналог, є засіб вимірювання вологості природного газу (Патент України Мо 100434, МПК СО01М 21/81, опубл. 27.07.2015), що містить послідовно оптично з'єднані джерело випромінювання, вхідну оптичну систему, вимірювальну кювету, приймач випромінювання, виходи якого зв'язані з підсилювачами, мікропроцесорний пристрій, вихід якого з'єднано через шину з цифровим індикаторним табло. Вимірювальна кювета має вертикальну та похилу стінки і містить поршень, мірник з вивідним патрубком, вентилі, клапан, сенсори температури газу, розміщені на різних рівнях вимірювальної кювети та виходи яких зв'язані з входом мікропроцесорного пристрою, елемент нагрівання, розташовані на поверхні вимірювальної кювети, до якої під'єднаний балон із скрапленим нафтовим газом, вихід елемента нагрівання зв'язаний з підсилювачем елемента нагрівання, вихід якого пов'язаний з входом мікропроцесорного пристрою, приймач випромінювання складається з лівого, правого та опорного фотоприймачів, виходи підсилювачів з'єднані з блоком порівняння, вихід якого пов'язаний з входом мікропроцесорного пристрою, що через інтерфейс ЗВ з'єднаний з комп'ютером.The closest technical solution, chosen as the closest analog, is a means of measuring the humidity of natural gas (Patent of Ukraine Mo 100434, МПК СО01М 21/81, publ. 27.07.2015), which contains a serially optically connected radiation source, an input optical system, a measuring a cuvette, a radiation receiver, the outputs of which are connected to amplifiers, a microprocessor device, the output of which is connected via a bus to a digital indicator board. The measuring cuvette has vertical and inclined walls and contains a piston, a gauge with an output nozzle, valves, a valve, gas temperature sensors located at different levels of the measuring cuvette and the outputs of which are connected to the input of the microprocessor device, a heating element located on the surface of the measuring cuvette, to which a cylinder with liquefied petroleum gas is connected, the output of the heating element is connected to the amplifier of the heating element, the output of which is connected to the input of the microprocessor device, the radiation receiver consists of left, right and reference photodetectors, the outputs of the amplifiers are connected to the block comparison, the output of which is connected to the input of the microprocessor device, which is connected to the computer through the ZV interface.

Недоліком пристрою є недостатня точність вимірювань.The disadvantage of the device is insufficient measurement accuracy.

Зо В основу корисної моделі поставлена задача створення засобу вимірювання вологості природного газу, в якому за рахунок введення нових елементів та зв'язків досягається можливість вимірювання вологості природного газу за методом визначення температури точки роси в умовах високого вмісту парів вищих вуглеводнів на основі використання НВЧ методу, завдяки чому досягається підвищення точності вимірювань.The basis of the useful model is the task of creating a means of measuring the humidity of natural gas, in which, due to the introduction of new elements and connections, it is possible to measure the humidity of natural gas by the method of determining the dew point temperature in conditions of a high content of vapors of higher hydrocarbons based on the use of the microwave method, thanks to which an increase in the accuracy of measurements is achieved.

Поставлена задача вирішується тим, що в засіб вимірювання вологості природного газу, який містить джерело випромінювання, датчик температури газу, індикаторне табло, що з'єднані через шину з мікропроцесорним пристроєм, та приймач випромінювання, введено датчик температури охолодженого вологого дзеркала, елемент Пельтьє, що з'єднаний з радіатором, причому як приймач випромінювання використаний приймач НВЧ сигналу, при цьому датчик температури газу, датчик температури охолоджуваного вологого дзеркала та приймач НВЧ сигналу з'єднані з входом мікропроцесорного пристрою, вихід якого з'єднано через шину з цифровим індикаторним табло, причому як джерело випромінювання використовується передавач НВЧ сигналу.The task is solved by the fact that a cooled wet mirror temperature sensor, a Peltier element connected to the radiator, and a microwave signal receiver is used as a radiation receiver, while the gas temperature sensor, the cooled wet mirror temperature sensor, and the microwave signal receiver are connected to the input of a microprocessor device, the output of which is connected via a bus to a digital display panel, moreover, a microwave signal transmitter is used as a radiation source.

Використання запропонованого засобу вимірювання вологості природного газу дозволяє зменшити похибку визначення температури точки роси в природному газі в присутності парів вищих вуглеводнів в порівнянні з оптичними приладами, що використовуються для цієї мети, в кілька разів.The use of the proposed means of measuring the humidity of natural gas allows to reduce the error of determining the temperature of the dew point in natural gas in the presence of vapors of higher hydrocarbons in comparison with optical devices used for this purpose by several times.

На кресленні зображено загальний вигляд засобу вимірювання вологості природного газу.The drawing shows the general appearance of the means for measuring the humidity of natural gas.

Засіб вимірювання вологості природнього газу містить передатчик НВЧ сигналу 1, датчик температури газу З та датчик температури 4 охолодженого вологого дзеркала 7, приймач випромінюваного НВЧ сигналу 2, дзеркало 7, елемент Пельтьє 8, що поєднаний з радіатором 9, мікропроцесорний пристрій 5 до входу якого під'єднані датчики температури газу З і датчик температури охолодженого вологого дзеркала 4, передатчик 1 та приймач НВЧ сигналу 2, вихід якого з'єднано через шину з цифровим індикаторним табло 6.The natural gas humidity measuring device contains a microwave signal transmitter 1, a gas temperature sensor C and a temperature sensor 4 of a cooled wet mirror 7, a receiver of a radiated microwave signal 2, a mirror 7, a Peltier element 8, which is connected to a radiator 9, a microprocessor device 5 to the input of which under connected gas temperature sensors C and a temperature sensor of a cooled wet mirror 4, a transmitter 1 and a microwave signal receiver 2, the output of which is connected via a bus to a digital indicator board 6.

Засіб вимірювання вологості природного газу працює наступним чином. Передатчик НВЧ випромінювання 1 генерує випромінювання, яке відбивається від дзеркала 7 і реєструється приймачем НВЧ випромінювання 2, передатчик і приймач приєднані до мікропроцесорного пристрою 5, де відбувається порівняння переданого та прийнятого сигналу. Елемент Пельтьє 8, поєднаний з однієї сторони з радіатором 9 охолоджує дзеркало 7, до температури точки роси. бо При зміні поглинутого випромінювання мікропроцесорний пристрій реєструє температури з датчиків температури З і 4 та розраховує відповідну вологість.The natural gas moisture meter works as follows. The transmitter of microwave radiation 1 generates radiation that is reflected from the mirror 7 and registered by the receiver of microwave radiation 2, the transmitter and receiver are connected to the microprocessor device 5, where the transmitted and received signal are compared. The Peltier element 8, connected on one side with the radiator 9, cools the mirror 7 to the dew point temperature. because When the absorbed radiation changes, the microprocessor device registers the temperatures from temperature sensors C and 4 and calculates the corresponding humidity.

Цифрове індикаторне табло 6 показує виміряні температури та вологість.Digital display panel 6 shows the measured temperatures and humidity.

В пристрої не потрібно проводити повірку після кожного вимірювання відносно еталонної вологості, так як вологість газу визначається розрахунковим шляхом по температурі точки роси, що проводиться мікропроцесорним пристроєм 5.The device does not need to be checked after each measurement relative to the reference humidity, since the gas humidity is determined by calculating the dew point temperature, which is carried out by the microprocessor device 5.

Claims (1)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Засіб вимірювання вологості природного газу, який містить джерело випромінювання, датчик температури газу, індикаторне табло, що з'єднані через шину з мікропроцесорним пристроєм, та приймач випромінювання, який відрізняється тим, що в нього введено датчик температури охолодженого вологого дзеркала, елемент Пельтьє, що з'єднаний з радіатором, причому як приймач випромінювання використаний приймач НВЧ сигналу, при цьому датчик температури газу, датчик температури охолоджуваного вологого дзеркала та приймач НВЧ сигналу з'єднані з входом мікропроцесорного пристрою, вихід якого з'єднано через шину з цифровим індикаторним табло, причому як джерело випромінювання використовується передавач НВЧ сигналу. кт і КЗ | зи нина Ме ях 5 | я же о і ї Явуукацнм і сш ший і Кк Гай Ден тема. а й нин і я Кк Е й Дала теми. й Н У дковивна і ПИТИ НЕ НІ ЕН НН ЕНН НН чинне НН НЕ Я ВН ВЧ НиМННЕ НН еДНННЕуНННННи Нева В ЯН З падачюорUTILITY MODEL FORMULA A natural gas moisture measuring instrument that includes a radiation source, a gas temperature sensor, an indicator board connected via a bus to a microprocessor device, and a radiation receiver that incorporates a cooled wet mirror temperature sensor, an element Peltier connected to a radiator, and a microwave signal receiver is used as a radiation receiver, while a gas temperature sensor, a cooled wet mirror temperature sensor, and a microwave signal receiver are connected to the input of a microprocessor device, the output of which is connected via a bus to a digital indicator board, and a microwave signal transmitter is used as a radiation source. kt and short circuit | zi nina Meyah 5 | I am about and і Yavuukatsnm and ssh shii and Kk Gai Den tema. and nin and I Kk E and Dala topics. y N U dkovyvna and DRINK NO NO EN NN ENN NN current NN NOT I VN ВЧ NyMNNE NN eDNNNNEuNNNNNy Neva V YAN Z padachyuor