×
20.11.2015
216.013.90c6

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ ВЗВЕШЕННОЙ ВЛАГИ В ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДАХ

Вид РИД

Изобретение

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

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

Показаны записи 91-100 из 198.
27.03.2016
№216.014.c8a9

Способ определения направления на источник оптического излучения по рассеянной в атмосфере составляющей

Изобретение относится к системам обнаружения объектов и определения их местоположения. Технический результат состоит в уменьшении или компенсации ошибок определения направления (пеленга) и местоположения объекта, с которого излучаются оптические сигналы, для этого при определении направления на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578203
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.03.2016
№216.014.c959

Способ определения параметров лчм сигналов

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к способам и технике радиотехнического мониторинга источников радиоизлучений (ИРИ) с линейно-частотно-модулированными (ЛЧМ) сигналами. Достигаемый технический результат - повышение точности определения ширины спектра ЛЧМ сигнала путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578041
Дата охранного документа: 20.03.2016
20.03.2016
№216.014.c997

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

Изобретения относятся к областям радиосвязи, радиолокации, радионавигации и радиоэлектронной борьбы и могут быть использованы для создания устройств усиления и частотной демодуляции. Техническим результатом изобретения является увеличение динамического диапазона и квазилинейного участка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577913
Дата охранного документа: 20.03.2016
20.02.2016
№216.014.cde8

Устройство для удаления воздуха из рабочей жидкости закрытых гидравлических систем воздушных судов

Изобретение относится к области авиации, в частности к гидравлическим системам летательных аппаратов. Устройство для удаления растворенного в рабочей жидкости воздуха содержит гидронасос с автономным приводом и гидравлический бак с перекрывным устройством. Перекрывное устройство выполнено в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575733
Дата охранного документа: 20.02.2016
27.02.2016
№216.014.ce03

Способ измерения коэффициента усиления антенн и устройство для его осуществления

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для проведения экспериментальной оценки коэффициента усиления антенн, различных радиоэлектронных систем в диапазоне частот. Способ основан на генерировании высокочастотного сигнала на заданной частоте f, измерении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575937
Дата охранного документа: 27.02.2016
20.02.2016
№216.014.ce0c

Способ транспортировки авиационных грузов

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам транспортировки авиационных грузов. При транспортировке грузов в контейнере обтекаемой формы, подвешенном на пилоне, измеряют нормальную силу, действующую на контейнер, и изменяют величину и направление аэродинамической силы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575732
Дата охранного документа: 20.02.2016
20.02.2016
№216.014.cf25

Цифровой оценочно-корреляционный компенсационный обнаружитель

Изобретение относится к радиотехнике и может быть в радиотехнических устройствах для обнаружения источников радиоизлучения (ИРИ) в условиях шума неизвестной интенсивности. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности цифрового обнаружителя панорамного приемника...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575481
Дата охранного документа: 20.02.2016
20.06.2016
№217.015.0539

Способ генерации высокочастотных сигналов и устройство его реализации

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания многоканальных средств радиосвязи. Технический результат - увеличение диапазона генерируемых колебаний при произвольных сопротивлениях нагрузки. Способ генерации высокочастотных сигналов основан на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587434
Дата охранного документа: 20.06.2016
10.04.2016
№216.015.2c7b

Преобразователь температуры

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для измерения температуры и разности температур дистанционным беспроводным способом. Преобразователь содержит генератор, источник питания и чувствительный элемент. Источник питания является чувствительным элементом и содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579539
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2d1b

Система приготовления и подачи водно-топливной смеси в двигатели внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система приготовления и подачи водно-топливной смеси в ДВС, включающая емкость для воды 2, содержащую двойные стенки, между которыми осуществляется циркуляция отработавших газов, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579310
Дата охранного документа: 10.04.2016
Показаны записи 91-100 из 194.
20.03.2016
№216.014.c997

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

Изобретения относятся к областям радиосвязи, радиолокации, радионавигации и радиоэлектронной борьбы и могут быть использованы для создания устройств усиления и частотной демодуляции. Техническим результатом изобретения является увеличение динамического диапазона и квазилинейного участка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577913
Дата охранного документа: 20.03.2016
20.02.2016
№216.014.cde8

Устройство для удаления воздуха из рабочей жидкости закрытых гидравлических систем воздушных судов

Изобретение относится к области авиации, в частности к гидравлическим системам летательных аппаратов. Устройство для удаления растворенного в рабочей жидкости воздуха содержит гидронасос с автономным приводом и гидравлический бак с перекрывным устройством. Перекрывное устройство выполнено в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575733
Дата охранного документа: 20.02.2016
27.02.2016
№216.014.ce03

Способ измерения коэффициента усиления антенн и устройство для его осуществления

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для проведения экспериментальной оценки коэффициента усиления антенн, различных радиоэлектронных систем в диапазоне частот. Способ основан на генерировании высокочастотного сигнала на заданной частоте f, измерении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575937
Дата охранного документа: 27.02.2016
20.02.2016
№216.014.ce0c

Способ транспортировки авиационных грузов

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам транспортировки авиационных грузов. При транспортировке грузов в контейнере обтекаемой формы, подвешенном на пилоне, измеряют нормальную силу, действующую на контейнер, и изменяют величину и направление аэродинамической силы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575732
Дата охранного документа: 20.02.2016
20.02.2016
№216.014.cf25

Цифровой оценочно-корреляционный компенсационный обнаружитель

Изобретение относится к радиотехнике и может быть в радиотехнических устройствах для обнаружения источников радиоизлучения (ИРИ) в условиях шума неизвестной интенсивности. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности цифрового обнаружителя панорамного приемника...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575481
Дата охранного документа: 20.02.2016
20.06.2016
№217.015.0539

Способ генерации высокочастотных сигналов и устройство его реализации

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания многоканальных средств радиосвязи. Технический результат - увеличение диапазона генерируемых колебаний при произвольных сопротивлениях нагрузки. Способ генерации высокочастотных сигналов основан на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587434
Дата охранного документа: 20.06.2016
10.04.2016
№216.015.2c7b

Преобразователь температуры

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для измерения температуры и разности температур дистанционным беспроводным способом. Преобразователь содержит генератор, источник питания и чувствительный элемент. Источник питания является чувствительным элементом и содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579539
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2d1b

Система приготовления и подачи водно-топливной смеси в двигатели внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система приготовления и подачи водно-топливной смеси в ДВС, включающая емкость для воды 2, содержащую двойные стенки, между которыми осуществляется циркуляция отработавших газов, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579310
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2d77

Система питания двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к системам топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система питания ДВС, включающая топливный бак 7, топливный насос 6, топливный фильтр 5, подающий 8 и сливной 4 трубопроводы, рампу 2 форсунок с топливными форсунками 1 и регулятор 3 давления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579308
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2db5

Устройство для удаления растительности

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для удаления нежелательной и сорной растительности на садовых участках, а также на взлетных полосах аэродромов. Устройство содержит n генераторов СВЧ, n источников питания, n антенных трактов, камеру СВЧ,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579365
Дата охранного документа: 10.04.2016
+ добавить свой РИД