20.11.2015
216.013.90c6

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ ВЗВЕШЕННОЙ ВЛАГИ В ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДАХ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Заявленное изобретение относится к способу определения влажности жидких углеводородов и может найти применение в нефтехимической промышленности, лабораторной практике для контроля качества горюче-смазочных материалов, в частности для экспресс-контроля качества авиационного керосина. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности и уменьшение трудоемкости определения взвешенной влаги в жидком углеводороде. Способ основан на помещении исследуемого углеводорода в сверхвысокочастотное электромагнитное поле и измерении потерь на фиксированной температуре t, дополнительно после измерений на t нагревают исследуемый углеводород в закрытой пробе, далее измеряют в нем потери сверхвысокочастотного электромагнитного поля на второй фиксированной температуре t, причем t
Основные результаты: Способ определения наличия взвешенной влаги в жидких углеводородах, основанный на помещении исследуемого углеводорода в сверхвысокочастотное электромагнитное поле и измерении потерь на фиксированной температуре t, отличающийся тем, что после измерений на t нагревают исследуемый углеводород в закрытой пробе, далее измеряют в нем потери сверхвысокочастотного электромагнитного поля на второй фиксированной температуре t, причемt
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к способам определения влажности жидких углеводородов. Оно может найти применение в нефтехимической промышленности, лабораторной практике для контроля качества горюче-смазочных материалов, в частности для экспресс-контроля качества авиационного керосина.

Известен резонаторный способ определения объемной концентрации влажности (см. Берлинер М.А. Измерение влажности. - М.: Энергия, 1973). При этом способе исследуемая жидкость помещается в кювету, находящуюся в полости цилиндрического объемного резонатора (ЦОР). Кювета выполняется в виде цилиндра или диска и устанавливается вдоль или перпендикулярно соответственно продольной оси объемного резонатора. Затем возбуждают электромагнитное поле (ЭМП) типа H011, измеряют нагруженную добротность. Выходной величиной первичного измерительного преобразователя (ПИП) служит вызванное введением исследуемого материала изменение добротности резонатора ΔQ=Q-Q0 (Q - нагруженная; Q0 - ненагруженная добротность ОР). Недостатком способа является невозможность определения взвешенной влаги (мельчайшие капельки воды) по причине того, что изменение влагосодержания может быть вызвано не только наличием взвешенной влаги, но и наличием, например, антиобледенительной присадки (за счет наличия растворенной влаги в присадке), а также может быть вызвано изменением марки топлива (объемное процентное содержание естественной растворенной влаги зависит от марки топлива - керосина, бензина, дизельного топлива и т.д.).

За прототип принят способ (RU 2306552 С1 от 20.09.2007 г.). В данном способе исследуемый жидкий углеводород помещают в электромагнитное поле (например, в поле колебания H011 ЦОР), добавляют антиобледенительную присадку - моноэтиловый эфир этиленгликоля (жидкость "И"), измеряют СВЧ-потери в исследуемом объеме при температуре t1, при той же температуре t1 и по истечении не менее 20 минут вновь измеряют потери, по изменению СВЧ-потерь судят о наличии взвешенной влаги.

Недостатком прототипа является недостаточная чувствительность и трудоемкость измерения.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение чувствительности и уменьшение трудоемкости определения взвешенной влаги в жидком углеводороде.

Данный технический результат достигается тем, что в способе определения наличия взвешенной влаги в жидких углеводородах, основанном на помещении исследуемого углеводорода в сверхвысокочастотное электромагнитное поле и измерении потерь на фиксированной температуре t1, дополнительно после измерений на t1 нагревают исследуемый углеводород в закрытой пробе, далее измеряют в нем потери сверхвысокочастотного электромагнитного поля на второй фиксированной температуре t2, причем

t1<t2,

при этом фиксированную температуру t1 выбирают не выше 0°C

t1≤0°C,

а разность температур t2-t1 должна быть не менее 50°C

t2-t1≥50°C,

по изменению потерь сверхвысокочастотного электромагнитного поля судят о наличии взвешенной влаги.

На Фиг.1 представлена лабораторная установка на основе цилиндрического объемного резонатора, на Фиг.2 - фотографии лабораторной установки, на Фиг.3 - исследования СВЧ-потерь в авиационном керосине ТС-1 с естественной растворенной и эмульсионной влагой при различных температурах в закрытых пробах, на фиг.4 - деформация силовых линий электростатического поля в диэлектрическом шарике.

Суть предлагаемого способа иллюстрирует эксперимент с использованием лабораторной установки на основе цилиндрического объемного резонатора (Фиг.1, 2). В эксперименте исследовались СВЧ- потери в жидком углеводороде, содержащем взвешенную (эмульсионную) влагу (в виде мельчайших капель) и естественную растворенную влагу.

Трубопровод изготовлен из пластика, толщина стенки Δ=0,001 м. Внутренняя часть ЦОР посеребрена и отполирована.

СВЧ-потери в исследуемой среде определялись по изменению нагруженной добротности Qн (полосы пропускания системы Δfnn) резонатора

где f0 - частота резонанса (в эксперименте равна 2738 МГц).

Использовалась следующая методика измерения полосы пропускания системы. Определялся резонанс колебания H011. Максимальное отношение (при резонансе) устанавливалось в пределах (120-130 мкА). Полоса пропускания отыскивалась по уровню половинной мощности (60-65 мкА) показаний микроамперметра. Один оператор производил отсчет начала и конца перестройки частоты генератора и осуществлял саму ее перестройку. Ручка «частота» при измерении Δfnn вращалась во всех измерениях только по часовой стрелке, скорость перемещения стрелки равнялась примерно 20 делений мкА за 5 секунд. Второй оператор производил точный отсчет граничных частот полосы пропускания. Количество измерений 10. Доверительная вероятностью измерений Pдов=0,80.

Парциальная добротность Qпар, вызванная потерями в среде, определялась следующим образом. Определялась добротность Q0 резонатора с пустым трубопроводом. Из эксперимента

Далее определялась нагруженная добротность QН резонатора. Парциальная добротность Qпар определялась по следующей формуле:

На Фиг.3 представлены исследования СВЧ-потерь в авиационном керосине ТС-1 с естественной растворенной и эмульсионной влагой при различных температурах в закрытых пробах. Эмульсия готовилась путем диспергирования (с помощью блендера в режиме с 13000 об/мин) керосина с заданным количеством воды.

СВЧ-потери в авиационном керосине ТС-1 с и без эмульсионной влаги (в эксперименте 0.02% объемной доли) при температуре 0°C отличаются не более 8%. Это объясняется слабым влиянием эмульсионной влаги на общие СВЧ-потери в керосине (см. Кугушев A.M., Голубев Н.С. Основы радиоэлектроники. - М.: Энергия. 1969. С.372-373). В объеме диэлектрического шарика электрическое поле деформируется из-за граничных условий (Фиг.4). Напряженность электрического поля внутри шарика E2 связана с невозмущенной напряженностью электрического поля вне шарика E1 следующим выражением:

где εж - относительная диэлектрическая проницаемость жидкого углеводорода; - относительная диэлектрическая проницаемость воды ( ≈81). Для авиационного керосина (εк≈2.08). Основной вклад в потери вносят одиночные молекулы воды, потери на которых пропорциональны их концентрации (см. Красюк Н.П., Дымович Н.Д. Электродинамика и распространение радиоволн. - М: Высшая школа. 1974. С.497, второй абзац снизу).

СВЧ-потери обратно пропорциональны парциальной добротности , поэтому на основе данных, приведенных на Фиг.1, можно сделать следующие выводы. СВЧ-потери в авиационном керосине марки ТС-1 без эмульсионной влаги при нагреве с t=0°C до t=50°C в закрытой пробе уменьшились на 41%, СВЧ-потери в авиационном керосине марки ТС-1 с добавкой 0.02% эмульсионной влаги уменьшились только на 3%. Такое отличие объясняется тем, что при температуре t=50°C объемная доля одиночных молекул больше объемной доли всей растворенной влаги при температуре t=0°C. Поэтому часть эмульсионной влаги переходит в растворенное состояние, увеличивая СВЧ-потери в керосине.

Таким образом по сравнению с прототипом уменьшена трудоемкость измерений (в прототипе время измерения более 20 минут): время измерения в предлагаемом способе - это время нагрева с начальной до конечной температуры керосина в закрытой пробе. В предлагаемом способе отсутствует влияние вариации объемной доли добавки в виде противообледенительной присадки (жидкость "И" - моноэтиловый эфир этиленгликоля) и ее влажности на результат измерения эмульсионной влаги (жидкость "И" в исследуемый керосин не добавляется). Повышена чувствительность измерения: парциальная добротность в предлагаемом способе изменяется более чем на 34%, в прототипе - на 28%. При этом чувствительность может быть повышена путем увеличения разности конечной и начальной температур.

Для реализации предлагаемого способа можно использовать как резонаторный, так и методы на отражение и прохождение с использованием известных устройств: перестраиваемый генератор СВЧ, измеритель добротности, устройства впуска-выпуска жидкости.

Способ определения наличия взвешенной влаги в жидких углеводородах, основанный на помещении исследуемого углеводорода в сверхвысокочастотное электромагнитное поле и измерении потерь на фиксированной температуре t, отличающийся тем, что после измерений на t нагревают исследуемый углеводород в закрытой пробе, далее измеряют в нем потери сверхвысокочастотного электромагнитного поля на второй фиксированной температуре t, причемtСПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ ВЗВЕШЕННОЙ ВЛАГИ В ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДАХ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ ВЗВЕШЕННОЙ ВЛАГИ В ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДАХ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ ВЗВЕШЕННОЙ ВЛАГИ В ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДАХ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ ВЗВЕШЕННОЙ ВЛАГИ В ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДАХ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 198 items.
27.07.2013
№216.012.5a92

Устройство для измерения вязкости топлив

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к аэрогидродинамическим устройствам для определения вязкости, и может найти применение в различных отраслях промышленности при контроле состава и свойств жидкостей. Устройство для измерения вязкости жидкости содержит цилиндрический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488807
Дата охранного документа: 27.07.2013
20.02.2014
№216.012.a35a

Способ защиты радиолокационной станции от противорадиолокационных ракет на основе дополнительных активных источников излучения

Изобретение относится к области радиолокации и радиопротиводействия и может быть использовано для защиты наземных радиолокационных станций (РЛС) от поражения самонаводящимися на излучение противорадиолокационными ракетами (ПРР) с использованием дополнительных источников излучения (ДИИ)....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507533
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.10.2014
№216.013.0055

Устройство для сжигания топлива в газотурбинном двигателе

Устройство для сжигания топлива в газотурбинном двигателе содержит наружный и внутренний корпусы, образующие кольцевую полость, в которой установлены неподвижные и подвижные разделители потоков, образующие чередующиеся первичные и вторичные каналы. На наружном корпусе кольцевой полости в каждом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531477
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.01.2015
№216.013.2169

Способ адаптивного оптико-электронного наблюдения

Изобретение относится к области систем оптико-электронного наблюдения вертолетного базирования. Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является увеличение дальности наблюдения подстилающей поверхности и обнаружения различных объектов, расположенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540001
Дата охранного документа: 27.01.2015
27.01.2015
№216.013.216a

Способ оптико-электронного наблюдения

Изобретение относится к области систем оптико-электронного наблюдения вертолетного базирования. Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности обнаружения и наблюдения подстилающей поверхности. Сущность изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540002
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.02.2015
№216.013.21e1

Способ пространственного мониторинга источников электромагнитного излучения

Изобретение относится к пассивным системам радиомониторинга и может быть использовано в системах местоопределения источников радиоизлучения (ИРИ). Достигаемый технический результат - сокращение времени определения принадлежности местоположения ИРИ к ограниченной области пространства. Сущность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540126
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.25c5

Способ контроля эффективности защиты информации

Изобретение относится к способам контроля эффективности защиты речевого сигнала от утечки по техническим каналам. Технический результат заключается в повышении достоверности оценки защищенности речевой информации. Измеряют октавные уровни сигнала и шума в выбранной контрольной точке. Определяют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541122
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.03.2015
№216.013.2f0b

Способ функционирования радиолокационной системы на базе радиолокационных станций с управляемыми параметрами излучения

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемый технический результат - повышение качества обнаружения и сопровождения воздушных объектов. Указанный результат достигается тем, что на пункте управления радиолокационной системы с заданной периодичностью выбирают группу радиолокационных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543511
Дата охранного документа: 10.03.2015
20.03.2015
№216.013.31e4

Несимметричный балансирный привод ведущих колес землеройно-транспортных машин

Изобретение относится к трансмиссии землеройно-транспортных машин (ЗТМ). Несимметричный балансирный привод ведущих колес содержит центральный ведущий привод, установленный со смещением назад относительно центра балансирного привода на расстояние (0,31-0,35) Б, где Б - расстояние между центрами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544247
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.04.2015
№216.013.3d73

Способ управления и система управления для его осуществления (варианты)

Группа изобретений относится к управлению техническими средствами (ТС). Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей способа и системы управления за счет выполнения на пункте управления (ПУ) второго уровня таких функций управления, как сбор, обработка, анализ,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547219
Дата охранного документа: 10.04.2015
Showing 1-10 of 194 items.
20.10.2014
№216.013.0055

Устройство для сжигания топлива в газотурбинном двигателе

Устройство для сжигания топлива в газотурбинном двигателе содержит наружный и внутренний корпусы, образующие кольцевую полость, в которой установлены неподвижные и подвижные разделители потоков, образующие чередующиеся первичные и вторичные каналы. На наружном корпусе кольцевой полости в каждом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531477
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.01.2015
№216.013.2169

Способ адаптивного оптико-электронного наблюдения

Изобретение относится к области систем оптико-электронного наблюдения вертолетного базирования. Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является увеличение дальности наблюдения подстилающей поверхности и обнаружения различных объектов, расположенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540001
Дата охранного документа: 27.01.2015
27.01.2015
№216.013.216a

Способ оптико-электронного наблюдения

Изобретение относится к области систем оптико-электронного наблюдения вертолетного базирования. Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности обнаружения и наблюдения подстилающей поверхности. Сущность изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540002
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.02.2015
№216.013.21e1

Способ пространственного мониторинга источников электромагнитного излучения

Изобретение относится к пассивным системам радиомониторинга и может быть использовано в системах местоопределения источников радиоизлучения (ИРИ). Достигаемый технический результат - сокращение времени определения принадлежности местоположения ИРИ к ограниченной области пространства. Сущность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540126
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.25c5

Способ контроля эффективности защиты информации

Изобретение относится к способам контроля эффективности защиты речевого сигнала от утечки по техническим каналам. Технический результат заключается в повышении достоверности оценки защищенности речевой информации. Измеряют октавные уровни сигнала и шума в выбранной контрольной точке. Определяют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541122
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.03.2015
№216.013.2f0b

Способ функционирования радиолокационной системы на базе радиолокационных станций с управляемыми параметрами излучения

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемый технический результат - повышение качества обнаружения и сопровождения воздушных объектов. Указанный результат достигается тем, что на пункте управления радиолокационной системы с заданной периодичностью выбирают группу радиолокационных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543511
Дата охранного документа: 10.03.2015
20.03.2015
№216.013.31e4

Несимметричный балансирный привод ведущих колес землеройно-транспортных машин

Изобретение относится к трансмиссии землеройно-транспортных машин (ЗТМ). Несимметричный балансирный привод ведущих колес содержит центральный ведущий привод, установленный со смещением назад относительно центра балансирного привода на расстояние (0,31-0,35) Б, где Б - расстояние между центрами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544247
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.04.2015
№216.013.3d73

Способ управления и система управления для его осуществления (варианты)

Группа изобретений относится к управлению техническими средствами (ТС). Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей способа и системы управления за счет выполнения на пункте управления (ПУ) второго уровня таких функций управления, как сбор, обработка, анализ,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547219
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.43b7

Система обеспечения электрической энергией воздушных судов

Система обеспечения электрической энергией воздушных судов относится к силовым установкам вспомогательного назначения для воздушных судов. Система содержит аккумуляторные батареи, аппаратуру регулирования, управления и защиты, преобразователь постоянного тока в переменный ток,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548833
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.4501

Способ подавления боковых лепестков автокорреляционных функций шумоподобных сигналов

Изобретение относится к технике обработки шумоподобных сигналов (ШПС) и может быть использовано в радиолокационных и радионавигационных системах, а также в системах связи. Технический результат - повышение отношения сигнал-шум по основному пику АКФ на фоне белого шума при одновременном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549163
Дата охранного документа: 20.04.2015

Похожие РИД в системе