Мультифазный поточный влагомер



Мультифазный поточный влагомер
Мультифазный поточный влагомер
Мультифазный поточный влагомер

 


Владельцы патента RU 2632275:

Акционерное общество "ГМС Нефтемаш" (RU)

Мультифазный поточный влагомер относится к области измерительной техники и может быть использован для определения количества воды, содержащейся во взаимно несмешивающихся с ней нефтепродуктах и свободном нефтяном или природном газах. Влагомер содержит корпус, измерительное устройство, средство обработки сигнала измерительного устройства и средства представления результатов измерений. Измерительное устройство выполнено в виде n-числа проточных ячеек, размещенных по периметру коммутирующего устройства, расположенного в центральной части корпуса. Проточные ячейки включают в себя излучающие и приемные матрицы, выполненные с возможностью излучения и приема электромагнитных волн инфракрасного спектра излучения, высокочастотного и ультразвукового излучения. Средство обработки сигналов измерительного устройства выполнено с возможностью приема, обработки, управления и передачи средствам представления результатов измерений всех видов сигналов, поступающих с приемных матриц. Технический результат, наблюдаемый при реализации заявленного устройства, заключается в создании мультифазного поточного влагомера, работающего в диапазоне обводненности от 0 до 100% и позволяющего определять объемное содержание компонентов в негомогенных смесях типа нефтепродукты-вода-газ. 3 ил.

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения количества воды, содержащейся во взаимно несмешивающихся с ней нефтепродуктах и свободном нефтяном или природном газах.

Известен поточный влагомер нефти типа УДВН, состоящий из первичного измерительного СВЧ преобразователя, включающего цилиндрический корпус с измерительной линией и отверстиями для болтов (для крепления к фланцам нефтепровода), соединенного кабелем с блоком электронным. Первичный преобразователь состоит из СВЧ переключателя и платы управления и выдает аналоговые сигналы, пропорциональные СВЧ мощности в опорном и измерительном каналах. Величина сигнала в измерительном канале зависит от влагосодержания в измеряемой среде.

Блок электронный осуществляет подачу искробезопасных питающих напряжений и токов на первичный преобразователь, а также обработку поступающих с преобразователя сигналов в сигнал, пропорциональный влагосодержанию нефти (http://udvn.ru/produktsiya/udvn-1pm).

Недостатком известного влагомера является низкая точность при определении влажности нефти с высокой обводненностью, а также невозможность определения количества солей, т.к. СВЧ частота рассчитана на поглощение энергии микроволнового излучения только молекулами воды.

Наиболее близкое техническое решение – измеритель обводненности типа Red Eye, состоящий из корпуса в виде трубы с фланцами (для крепления к фланцам нефтепровода), первичного преобразователя с измерительным зондом и электронного блока обработки информации. Первичный преобразователь состоит из широкополосного источника ближнего инфракрасного излучения, проточной ячейки, оптоволоконного коллиматора, оптических фильтров и фотодиодов.

Электронный блок измерителя обеспечивает обработку результатов измерений и формирование аналогового выходного сигнала, пропорционального содержанию воды (свидетельство об утверждении типа средств измерений, регистрационный номер в госреестре 47355-11).

Данный измеритель обеспечивает достаточную точность измерений при больших значениях обводненности, но его использование ограничено при малой обводненности ввиду сильного влияния оптической плотности смеси на точность измерения.

Также при измерении обводненности вышеназванными приборами не учитывается пузырьковый газ, и предъявляются требования к высокой степени гомогенности смеси перед измерениями.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание мультифазного поточного влагомера, работающего в диапазоне обводненности от 0 до 100% и позволяющего определять объемное содержание компонентов в негомогенных смесях типа нефтепродукты-вода-газ.

Технический результат достигается тем, что в мультифазном поточном влагомере, содержащем корпус, измерительное устройство, средство обработки сигнала измерительного устройства и средства представления результатов измерений, измерительное устройство выполнено в виде n-числа проточных ячеек, размещенных по периметру коммутирующего устройства, расположенного в центральной части корпуса, при этом проточные ячейки включают в себя излучающие и приемные матрицы, выполненные с возможностью излучения и приема электромагнитных волн инфракрасного спектра излучения, высокочастотного и ультразвукового излучения, а средство обработки сигналов измерительного устройства выполнено с возможностью приема, обработки, управления и передачи средствам представления результатов измерений всех видов сигналов, поступающих с приемных матриц.

Выполнение измерительного устройства в виде n-числа проточных ячеек с возможностью излучения и приема электромагнитных волн инфракрасного спектра излучения и высокочастотного излучения обеспечивает работу влагомера во всем диапазоне обводненности среды.

Выполнение измерительного устройства в виде n-числа проточных ячеек с возможностью излучения и приема электромагнитных волн ультразвукового излучения позволяет учитывать пузырьковый газ.

Выполнение средства обработки сигналов измерительного устройства с возможностью приема, обработки, управления и передачи средствам представления результатов измерений всех видов сигналов, поступающих с приемных матриц, позволяет выбирать оптимальный способ измерения для обеспечения требуемой точности.

На фиг. 1 показан заявленный влагомер.

На фиг. 2 показан первичный преобразователь в разрезе А-А по фиг. 1.

На фиг. 3 показана функциональная схема влагомера.

Мультифазный поточный влагомер содержит разъемный корпус 1, выполненный на основе бугельного соединения 2, концентрических переходов 3 и фланцев 4 для подсоединения к трубопроводу (на чертеже не показан). В корпус встроен измерительный блок 5 (фиг. 2) и коммутирующее устройство 6, образующие первичный преобразователь 7 (фиг. 3). По периметру коммутирующего устройства 6 в цельнометаллическом каркасе 8 с отверстиями размещено n-число проточных ячеек 9, включающих излучающие 10 и приемные 11 матрицы. Для формирования потока в корпусе установлены обтекатели среды 12 с обеих сторон от коммутирующего устройства 6.

Измерительный блок 5 функционально состоит из датчиков трех типов: инфракрасного, высокочастотного и ультразвукового (фиг. 3). С измерительного блока 5 сигнал передается в коммутирующее устройство 6 и далее по соединительному кабелю 13 (на чертеже не показан) во вторичный преобразователь 14.

Вторичный преобразователь 14 состоит из блоков управления инфракрасным 15, высокочастотным 16 и ультразвуковым 17 датчиками, расчетного блока 18, блока введения констант 19 и регистратора 20.

Влагомер работает следующим образом.

Поток (направление потока показано на фиг. 1), рассекаемый на входе обтекателем среды 12, направляется в каждую из n-числа проточных ячеек 9 измерительного блока 5 первичного преобразователя 7, где происходит измерение сигнала посредством излучения и приема электромагнитных волн инфракрасного спектра излучения, высокочастотного и ультразвукового излучения излучающими 10 и приемными 11 матрицами. Инфракрасный и высокочастотный элементы матрицы снимают сигнал об обводненности среды, а ультразвуковой элемент матрицы - о количестве пузырькового газа в смеси.

Далее сигнал передается через коммутирующее устройство 6 во вторичный преобразователь 14, блоки которого принимают, обрабатывают, управляют и передают средствам представления результатов измерений все виды сигналов, поступающие с приемных матриц 11.

Применение предложенного изобретения позволит значительно повысить точность измерения процентного состава воды в нефтяной продукции и может найти применение в измерительных установках, нефтеперерабатывающем оборудовании и нефтепроводах, а также в процессе подготовки сырья в системах контроля качества нефтяной продукции.

Мультифазный поточный влагомер, содержащий корпус, измерительное устройство, средство обработки сигнала измерительного устройства и средства представления результатов измерений, отличающийся тем, что измерительное устройство выполнено в виде n-числа проточных ячеек, размещенных по периметру коммутирующего устройства, расположенного в центральной части корпуса, при этом проточные ячейки включают в себя излучающие и приемные матрицы, выполненные с возможностью излучения и приема электромагнитных волн инфракрасного спектра излучения, высокочастотного и ультразвукового излучения, а средство обработки сигналов измерительного устройства выполнено с возможностью приема, обработки, управления и передачи средствам представления результатов измерений всех видов сигналов, поступающих с приемных матриц.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области инженерной геологии, в частности к изучению физических свойств грунтов, и может быть использовано для определения характеристик пористости грунта при компрессионных испытаниях образцов в условиях невозможности бокового расширения.

Изобретение относится к измерению свойств флюида, более конкретно к определению плотности флюида с применением плотномера, содержащего одиночный магнит. Прибор (300) для определения свойств флюида содержит трубку (304) для приема флюида, одиночный магнит (302), прикрепленный к трубке, и единственную обмотку (306), намотанную вокруг одиночного магнита.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для исследования физических и физико-химических свойств пластовых углеводородных систем в исследовательской практике, в нефтяной и других отраслях промышленности.

Способ относится к неразрушающим методам производственного контроля и может найти применение при анализе различных волоконных материалов в промышленности. Способ реализуется следующим образом.

Изобретение относится к области исследований или анализа защитных свойств сорбентов, поглощающих пары органических веществ по принципу физической адсорбции, весовым способом.

Изобретение относится к медицине, диагностике, оценке эффективности препаратов для лечения остеопороза. Диагностику остеопороза и контроль его динамики проводят рентгенабсорбционным методом на остеометре, причем за диагностический критерий остеопороза принимают наличие полостных образований в трабекулярных отделах костей, по динамике закрытия которых судят об эффективности препарата или препаратов.

Изобретение относится к технологии сушки и термовлажностной обработки пористых проницаемых (например, теплоизоляционных, а также дисперсных) материалов, в том числе в текстильной промышленности.

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано для определения объемных долей воды и нефти в отобранных пробах из потока продукции нефтяной скважины.

Изобретение относится к устройствам для исследования газового потока и может быть использовано для определения массового или объемного содержания в нем взвешенной жидкости.

Изобретение относится к люминесцентным методам определения структуры вещества и может быть использовано для количественного определения содержания неоднородно распределенной дополнительной кристаллической фазы в сильнорассеивающих дисперсных веществах с примесными ионами-люминогенами, таких как нанопорошки, спрессованные нанопорошки (компакты) и т.д., использующихся для производства различных лазерных сред, люминофоров, сцинтилляторов.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и касается способа оценки качества шунгитового сырья. Способ заключается в том, что формируют цветное изображение образца шунгитового сырья с получением трех двумерных массивов целых чисел в цветовом пространстве RGB, каждый из которых содержит информацию о пространственном распределении в изображении одного из трех цветов - красного, зеленого и синего.

Изобретение относится к способу обработки собранных корнеплодных культур. Способ включает в себя этапы, на которых оптически формируют гиперспектральные или многоспектральные изображения объемного потока собранной корнеплодной культуры для получения множества пикселей изображений, каждый из которых имеет спектральный профиль.

Изобретение относится к области исследований закономерностей движения совокупности твердых частиц в жидкой среде при их гравитационном осаждении. При реализации способа исследования осаждения сферического облака твердых частиц указанные частицы предварительно вводят в сферический контейнер, выполненный в виде двух вложенных друг в друга перфорированных полусферических оболочек с возможностью вращения одной из них вокруг оси симметрии.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройствам и способам для визиометрического анализа качества руды в процессах обогащения полезных ископаемых.

Изобретение относится к области лабораторных исследований процессов смешения различных сыпучих материалов в химической промышленности, в промышленном производстве строительных материалов и в других отраслях промышленности.
Изобретение относится к технологии производства многокомпонентных гетерогенных смесей и может быть использовано в химической, фармацевтической, лакокрасочной и других отраслях промышленности при получении и анализе степени однородности как готовой многокомпонентной гетерогенной композиции, так и ее полуфабрикатов.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к способам разделения минерального сырья оптическим методом. Согласно способу получают цифровое RGB-изображение объекта и преобразуют его в пространство HLS.

Группа изобретений относится к системе для удержания образца текучего вещества при проведении измерения и способу подачи образца текучего вещества в оптический сканирующий аппарат.

Изобретение относится к области определения качества гомогенизации многокомпонентных гетерогенных смесей и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности при получении и анализе степени однородности как готовой многокомпонентной гетерогенной композиции, так и ее полуфабрикатов.
Наверх