Устройство диагностики состояния нефтей по их активной электропроводности

 

Устройство содержит высокочастотный определитель электропроводности (на частоте 1 МГц) и низкочастотный определитель электропроводности (на частоте 1 кГц), которые поочередно воздействуют на датчик с диагностируемой нефтью при 0 - 50^oC. В микропроцессор поступают данные по величинам электропроводности и температуре. На индикаторе, связанном с микропроцессором, регистрируется отношение электропроводностей, величина этого отношения является характеристикой состояния нефти. Температура нефти измеряется с помощью термосопротивления и определителя электропроводности на низкой частоте. Устройство позволяет надежно и оперативно оценивать качество нефтей. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области инструментальной диагностики качества нефтей в процессе добычи, перекачки (перевозки), хранения, переработки и может быть использовано в других сферах потребления нефтепродуктов, а также в химии, биологии, диагностике состояния веществ, обладающих мультимерным строением.

Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является: Усиков С.В., Варшавский О. М. и др. "Способ определения качества нефтей и их смесей". Патент РФ N 2065157, 10.08.96 г; Бюлл. N 22, МКИ G 01 N 27/2. Здесь, в конечном итоге, качество нефтей определяется на основании зависимости критерия тождественности n от температуры для нефтей различных месторождений.

Необходимость в повышении оперативности, надежности и мобильности диагностики изменения качества нефтей, особенно при работе с большими массами продукта при непрерывном безопасном анализе и контроле на всем его жизненном цикле требует новых решений оптимизации процессов работы с нефтями.

Задачей, которая решается заявленным изобретением, является создание устройства оперативной и безопасной диагностики состояния нефтей по безразмерному параметру.

Предлагаемое устройство содержит автономные высокочастотный (1 мГц) и низкочастотный (1 кГц) определители электропроводности, последовательно воздействующие на сенсор (датчик) с нефтью при данной температуре t в диапазоне от 0^oC до 50^oC, элементы (схемы) приема и обработки отклика по результатам отношения этого воздействия, обеспечивающего оценку состояния нефти в диапазоне от 1 (светлые фракции углеводородных соединений) до 100 и более (темные фракции углеводородных соединений) и ее удельную теплоту сгорания.

Преимуществом предлагаемого устройства является высокая надежность и оперативность оценки энергетического состояния нефтей, их основного фракционного состава на всех стадиях от добычи до переработки. Оно может быть использовано для прогнозирования и регулирования отклонений (опасных ситуаций) от технологического режима, защиты от загрязнений окружающей среды.

Работа устройства осуществляется в соответствии с чертежом. Здесь сенсор 1 (датчик) имеет два потенциальных электрода (1) и (2) и охранный электрод (3) с нулевым потенциалом. Он подключается поочередно по трехзажимной схеме к определителям активной электропроводности нефти на высоких и низких частотах. Температура продукта измеряется с помощью термосопротивления и определителя электропроводности на низкой частоте. Данные по величинам электропроводностей и температуре поступают в микропроцессор, а окончательные результаты по n, Q^a_S и t - на индикатор.

κ_1,t- активная электропроводность при данной температуре на высоких частотах, См; κ_2,t- активная электропроводность при данной температуре на низких частотах, См, Диапазон определяемых величин электропроводности высокочастотным определителем для нефтей от 0,01 mk См до 1 См.

Диапазон определяемых величин электропроводности низкочастотным определителем для нефтей от 0,001 mk См до 10 mk См, для термосопротивления от 46,0 до 64,29 Ом.

С определителей информация о величинах κ_1,t и κ_2,t поступает в вычислитель для определения фактора тождественности и удельной теплоты сгорания: Пример конкретного применения устройства.

Диагностике состояния подверглись 5 проб нефтей с различным содержанием бензина и керосина.

Результаты наблюдений помещены в таблице, из которой видна четкая корреляция величины n и Q^a_S в связи с возрастающим наполнением нефти низкокипящими фракциями, какими являются бензин и керосин (n - понижается, Q^a_S- возрастает).

Повышение n и понижение Q^a_S соответствует наполнению нефти высококипящими фракциями.

Формула изобретения

Устройство диагностики состояния нефтей по их активной электропроводности, отличающееся тем, что устройство содержит автономные высокочастотный (1 МГц) и низкочастотный (1 кГц) определители электропроводности, последовательно воздействующие на датчик с нефтью при данной температуре в диапазоне от 0 до 50^oC, температура продукта измеряется с помощью термосопротивления и определителя электропроводности на низкой частоте (1 кГц), при этом данные по величинам электропроводности и температуре поступают в микропроцессор, а окончательные результаты в виде отношения электропроводностей - на индикатор.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2