Устройство для измерения влажности нефти и нефтепродуктов

Устройство для измерения влажности нефти и нефтепродуктов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного контроля влажности нефти и нефтепродуктов различной сортности. Цель изобретения - повышение точности измерения влажности. Она достигается путем введения в устройство дополнительных функциональных элементов при уменьшении погрешностей, являющихся следствием отличия реального распределения частиц дисперсной фазы по временам релаксации от монодисперсной модели водонефтяной эмульсии, а также погрешностей, обусловленных неравенством нули остаточных параметров схемы замещения емкостного датчика на высоких и низких частотах, а также влиянием структурной поляризации водонефтяной эмульсии на результат измерений. 1 ил. Ьэел 1Й. «о а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COUHAËÈCTÈ×ÅÑHÈХ

РЕСПУБЛИН (5И 4 С 01 М 27/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3881504/31-25 (22) 11. 04. 85 (46) 15.09.86. Бюл. Р 34 (71) Ивано-Франковский институт неф— ти и газа (72) Г.А. Штамбергер, M.È, Бурбело и Ю.В. Грош (53) 620.171.33 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 744305, кл. С 01 N 27/22, 1980 r.

Авторское свидетельство СССР

Р 1073677, кл. G 01 N 27/22, 1984 r. (54) ÑÒÐÎAÑÒÂÎ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАжНОСТИ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь— зовано для оперативного контроля.SU„„1257496 А 1 влажности нефти и нефтепродуктов различной сортности. Цель изобретения — повышение точности измерения влажности. Она достигается путем введения в устройство дополнительных функциональных элементов при уменьшении погрешностей, являющихся следствием отличия реального распределения частиц дисперсной фазы по временам релаксации от монодисперсной модели водонефтяной эмульсии, а также погрешностей, обусловленных неравенством нулю остаточных параметров схемы замещения емкостного датчика на высоких и низких частотах, а также влиянием структурной поляризации водонефтяной эмульсии на результат измерений. 1 ил.

1 1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь257496 вешивания, два переключателя 27 и

28, ключ 29, блок 30 управления и зовано для оперативного контроля влажности нефти и нефтепродуктов раз личной сортности в нефтехимической и нефтяной промышленности, а также при измерении влажности других гетерогенных сред, распределение частиц дисперсной фазы по временам релаксации в которых близко к симметричному.

Целью изобретения является повыше ние точности измерения влажности при уменьшении погрешностей, являющихся следствием отличия реального распределения частиц дисперсной фазы по временам отличия реального распределения частиц дисперсной фазы по временам релаксации от монодисперсной модели волонейтяной эмульсии. Кроме того, исключаются погрешности, обусловленные неравенством нулю остаточных параметров схемы замещения емкостного датчика на высо— ких и низких частотах, а также влия— нием структурной поляризации водонефтяной эмульсии на результаты измерений.

При этом сохраняется независимость результатов измерений по отношению к сортности контролируемого продукта, изменению содержания хлористых солей. Кроме того, достигается расширение пределов измерения влажности в сторону малых значений в связи с учетом распределения капель эмульгированной воды по временам релаксации, а следовательно, и по их размерам.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения влажности нефти и нефтепродуктов.

Устройство содержит два генератора 1 и 2 синусоидального сигнала качающейся частоты, трансформатор

3. напряжения, компенсационный 4 и измерительный 5 емкостные датчики, образцовый конденсатор б, три усилителя 7, 8 и 9, три образцовых резистора 10-12, управляемый делитель

13 напряжения, суммирующее устройство 14, фазочувствительный 15 и квадратурный 16 детекторы, измерительный преобразователь 17 переменного напряжения в постоянное, три блока

18-20 деления, два амплитудных детектора 21 и 22 с закрытым входом, цва блока 23, 24 памяти, вычитающее устройство 25, устройство 26 уравно10

ll5

2О

2S

ЗО

4О

5О

55 функциональный преобразователь 31

Устройство работает следующим об— разом.

Синусоидальное напряжение качающейся частоты с выхода генератора 1 (в первом такте) или с выхода генератора 2 (во втором такте) поступает через переключатель 27 на первичную обмотку трансформатора 3. Три вторичные обмотки трансформатора

3 включены так, чтобы напряжение на компенсационный емкостной датчик 4 и образцовый конденсатор 6 по сравнению с напряжением на измерительном емкостном датчике 5 были поданы в противофазе. Напряжение на выходе усилителей 7, 8 и 9, в цепях отри— дательной обратной связи которых включены соответственно образцовые резисторы 10, 11 и 12, пропорционально токам, протекающим в ветвях соответственно элементов 4,5 и б. Напряжение с выхода усилителя 8 суммируется с выходными напряжениями усилителей 7 и 9, подаваемыми соответственно через ключ 29 и управляе— мый делитель 13 напряжения, на суммирующем устройстве 14. При этом устройство обеспечивает как непосредственное включение одного измерительного емкостного датчика 5 в мостовую цепь, так и дифференциальное включение двух датчиков (Bo втором случае ключ 29 находится во включенном состоянии). Кроме того, напряжение с выхода усилителя 9 поступает на первые входы фазочувствительного

15 и квадратурного 16 детекторов, Одновременно на вторые входы детекторов 15 и 16 подается опорное напряжение с выхода суммирующего устройства 14. Фазочувствительный детектор

15 выделяет синфазную, а квадратурный детектор 16 квадратурную составляющие напряжений на первых входах по отношению к напряжениям на их вторых входах, С вь|ходов детекторов 15 и 16 напряжения поступают на первые входы блоков 18 и 19 деления соответственно, на вторые входы которых подается постоянное напряжение с выхода измерительного преобразователя 17, пропорциональное эффективному значению переменного напряжения на выходе суммирующего устройства 14. Сигналы с выходов блоков 18 и 19 деле1257496 ния поступают на амплитудные детек— торы 21 и 22 с закрытыми входами соответственно, на выходах которых существуют напряжения, пропорциональные огибающим выходных сигналов блоков деления, Блок 20 деления производит деление напряжений с выходов амплитудных детекторов 21 и

22. Результат деления через переключатель 28 поступает в первом 0 такте в блок 23 памяти, а во втором — в блок 24 памяти, после чего производится их вычитание вычитающим устройством 25. Сигнал с выхода вычитающего устройства 25 подается на устройство 26 уравновешивания и одновременно контролируется блоком

30 управления. Устройство 26 уравновешивания формирует управляющие воздействия, изменяющие значения 20 коэффициента передачи управляемого делителя 13 напряжения. Сигнал управляющего воздействия с выхода устройства 26 уравновешивания поступает на управляющий вход управляемого де- 2S лителя 13 напряжения до тех пор, пока значение напряжения на выходе вычитающего устройства 25 не будет близко к нулю. При достижении сос тояния первого квазиравновесия, ха- g0 рактеризующегося равенством нулю сигнала на выходе вычитающего устройства 25, блок 30 управления вырабатывает сигналы команд, по котоpbIM производится запись В первую и вторую ячейки памяти функционального преобразователя 31 сигналов, считанных с выходов устройства 26 уравновешивания и блока 20 деления, Затем блок 30 управления дает коман- ду для направленного,изменения коэффициента передачи управляемого делителя 13 напряжений посредством устройства 26 уравновешивания и производится вторичное уравновешивание мостовой измерительной цепи. Достижению второго состояния квазиравновесия соответствует вторичное равенство нулю напряжения на выходе вычитающегс устройства 25, Функциональным преоб- 0 раэователем 31 выполняется обработка сигналов, записанных с выходов устройства уравновешивания 26 и блока

20 деления при первом и втором нриведении моста к состоянию квазиравновесия. Значение сигнала на выходе функционального преобразователя 31 пропорционально искомой влажности нефти или нефтепродукта, протекающих через рабочее пространство измерительного емкостного преобразователя 5.

Для устранения дополнительных погрешностей и повышения чувствитель— ности измерения малого влагосодержания контролируемого продукта предусмотрено дифференциальное включение измерительного 5 и компенсационного

4 емкостных датчиков, осуществляемое при помощи ключа 29 по команде бло— ка 30 управления. Алгоритм работы устройства сохраняется. При этом в компенсационном емкостном датчике может находиться либо обезвоженный продукт, либо продукт с известной влажностью.

Фо рмула из об ре те ни я

Устройство для измерения влажности нефти и нефтепродуктов, содержащее измерительный и компенсационный емкостные преобразователи, два генератора качающейся частоты, транс— форматор, образцовый конденсатор, три усилителя, три образцовых реэис— тора в цепи обратной связи усилителей, управляемый делитель напряжения, устройство уравновешивания, сумми— рующее устройство, два блока деле— ния, вычитающее устройство и функциональный преобразователь, причем три вторичные обмотки трансформатора первыми концами соответственно через измерительный и компенсационный емкостные датчики и образцовый конденсатор заземлены, а вторые концы этих обмоток соединены с входами со- . ответственно первого, второго и третьего усилителей, выход третьего усилителя через управляемый делитель напряжения присоединен к перво,му входу суммирующего устройства, выход вычитающего устройства через устройство уравновешивания подключен к управляющему входу управляемого делителя напряжения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен фазочувствительный и квадратурный детекторы, измерительный преобразователь переменного напряжения, блок деления, два амплитудных детектора, два блока памяти,два переключателя, ключ и блок управления, причем выходы генераторов син тСоставитель В. Филатова

Техред Л.Олейник Корректор H. Муска

Редактор А. Долинич

Заказ 4909/40

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,4

5 12 соидальных колебаний качающейся частоты через первый переключатель поп— ключены к первичной обмотке трансформатора, второй и третий входы суммирующего устройства присоединены непосредственно и через ключ к выхо— дам соответственно первого и второго усилителей, при зтом выход третьего усилителя соединен с первыми входами фазочувствительного и квадратурного детекторов, вторые входы которых подключены к выходу суммирующего устройства, выходы фазочувствительного и квадратурного детекторов соединены с первыми входами соответст— венно первого и второго блоков деления, а вторые входы последних через измерительный преобразователь переменного напряжения — с выходом суммирующего устройства, к выходам первого и второго блоков деления

5) 7 4 9 ) ) Ь через IIBpBbIA и второй амплитудный детекторы соответственно подключены первый и второй входы третьего блока деления, а к его выходу че5

pe:) второй переключатель — входы первого и второго блоков памяти, выходы которых, в свою очередь, соединены с входами вычитающего устройства, к выходу устройства уравнове— шивания присоединен первый вход функционального преобразователя, второй вход которого соединен с вы— ходом третьего блока деления, к выходу вычитающего устройства подклю15 чен вход блока управления, а его з6)ходы, в свою очередь, связаны шиной управления с управляющими входами первого и второго переключателей, ключа, устройства уравновешивания и функционального преобразователя.