×
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 61-70 of 198 items.
20.11.2015
№216.013.8fa4

Способ генерации и частотной модуляции высокочастотных сигналов и устройство его реализации

Изобретение относится к областям радиосвязи и может быть использовано для создания устройств генерации и частотной модуляции высокочастотных сигналов. Техническим результатом является повышение диапазона генерируемых колебаний в заданном диапазоне изменения амплитуды управляющего сигнала....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568388
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.8fa5

Способ усиления и демодуляции частотно-модулированных сигналов и устройство его реализации

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания устройств усиления и частотной демодуляции с увеличенным линейным участком частотной демодуляционной характеристики. Техническим результатом является усиление и частотная демодуляция высокочастотного сигнала с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568389
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.8fa8

Устройство управления резервированной с помощью мажоритарных элементов системой

Изобретение относится к современным пилотажно-навигационным комплексам (ПНК) летательных аппаратов (ЛА) и их бортовой аппаратуре и предназначается в основном для формирования сигналов управления резервированными с помощью мажоритарных элементов системами радиоавтоматики и системами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568392
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.8fcc

Устройство детектирования частотно-модулированных колебаний

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для построения частотных детекторов с увеличенной крутизной детекторной характеристики. Сущность изобретения состоит в том, что вход (1) и выход (2) устройства соединены через первый (С1) и второй (С2) конденсаторы и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568428
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.8fce

Способ радиолокационного зондирования пространства

Изобретение относится к радиотехнике, преимущественно к радиолокации, в частности может быть использовано для зондирования квазимонохроматическими и дискретно-частотными сигналами стационарных, линейно рассеивающих электромагнитные волны объектов. Достигаемый технический результат - повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568430
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.90c5

Способ идентификации воздушных объектов

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при создании средств идентификации воздушных объектов. Достигаемый технический результат - повышение вероятности правильной идентификации воздушных объектов, обнаруженных бортовой радиолокационной станцией (БРЛС), в условиях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568677
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.9118

Автоматический органичитель степени сжатия дожимающего компрессора плунжерного типа

Изобретение относится к области автоматизации и касается газозарядных компрессорных станций. Автоматический ограничитель степени сжатия дожимающего компрессора содержит блок отслеживания соотношений давлений всасывания и нагнетания, который выполнен в корпусе с двумя парами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568760
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.91bd

Способ генерации высокочастотных сигналов и устройство его реализации

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания устройств генерации высокочастотных сигналов на заданном количестве частот. Технический результат заключается в генерации высокочастотных сигналов на заданном количестве частот. Устройство генерации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568925
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.91bf

Способ генерации высокочастотных сигналов и устройство его реализации

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания средств радиосвязи. Достигаемый технический результат - увеличение диапазона генерируемых колебаний, генерация высокочастотных сигналов на заданном количестве частот при произвольных комплексных сопротивлениях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568927
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.91c0

Способ генерации высокочастотных сигналов и устройство его реализации

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания эффективных средств связи с заданным количеством радиоканалов. Достигаемый технический результат - увеличение диапазона генерируемых колебаний путем генерации высокочастотных сигналов на заданном количестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568928
Дата охранного документа: 20.11.2015
Showing 61-70 of 194 items.
20.11.2015
№216.013.8fa8

Устройство управления резервированной с помощью мажоритарных элементов системой

Изобретение относится к современным пилотажно-навигационным комплексам (ПНК) летательных аппаратов (ЛА) и их бортовой аппаратуре и предназначается в основном для формирования сигналов управления резервированными с помощью мажоритарных элементов системами радиоавтоматики и системами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568392
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.8fcc

Устройство детектирования частотно-модулированных колебаний

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для построения частотных детекторов с увеличенной крутизной детекторной характеристики. Сущность изобретения состоит в том, что вход (1) и выход (2) устройства соединены через первый (С1) и второй (С2) конденсаторы и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568428
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.8fce

Способ радиолокационного зондирования пространства

Изобретение относится к радиотехнике, преимущественно к радиолокации, в частности может быть использовано для зондирования квазимонохроматическими и дискретно-частотными сигналами стационарных, линейно рассеивающих электромагнитные волны объектов. Достигаемый технический результат - повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568430
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.90c5

Способ идентификации воздушных объектов

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при создании средств идентификации воздушных объектов. Достигаемый технический результат - повышение вероятности правильной идентификации воздушных объектов, обнаруженных бортовой радиолокационной станцией (БРЛС), в условиях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568677
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.9118

Автоматический органичитель степени сжатия дожимающего компрессора плунжерного типа

Изобретение относится к области автоматизации и касается газозарядных компрессорных станций. Автоматический ограничитель степени сжатия дожимающего компрессора содержит блок отслеживания соотношений давлений всасывания и нагнетания, который выполнен в корпусе с двумя парами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568760
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.91bd

Способ генерации высокочастотных сигналов и устройство его реализации

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания устройств генерации высокочастотных сигналов на заданном количестве частот. Технический результат заключается в генерации высокочастотных сигналов на заданном количестве частот. Устройство генерации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568925
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.91bf

Способ генерации высокочастотных сигналов и устройство его реализации

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания средств радиосвязи. Достигаемый технический результат - увеличение диапазона генерируемых колебаний, генерация высокочастотных сигналов на заданном количестве частот при произвольных комплексных сопротивлениях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568927
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.91c0

Способ генерации высокочастотных сигналов и устройство его реализации

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания эффективных средств связи с заданным количеством радиоканалов. Достигаемый технический результат - увеличение диапазона генерируемых колебаний путем генерации высокочастотных сигналов на заданном количестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568928
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.91c2

Способ генерации и частотной модуляции высокочастотных сигналов и устройство его реализации

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания устройств генерации и частотной модуляции высокочастотных сигналов. Техническим результатом изобретения является генерация и частотная модуляция высокочастотного сигнала с увеличенным линейным участком частотной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568930
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.91c3

Способ амплитудно-фазовой модуляции высокочастотного сигнала и устройство его реализации

Изобретение относится к области радиосвязи и радиолокации. Технический результат изобретения заключается в обеспечении модуляции амплитуды и фазы высокочастотного сигнала при заданных зависимостях отношения модулей и разности фаз передаточной функции модулятора в двух состояниях управляемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568931
Дата охранного документа: 20.11.2015
+ добавить свой РИД