RU184554U1 - Анализатор кинетики агрегации тяжелых фракций нефти - Google Patents
Анализатор кинетики агрегации тяжелых фракций нефти Download PDFInfo
- Publication number
- RU184554U1 RU184554U1 RU2018110669U RU2018110669U RU184554U1 RU 184554 U1 RU184554 U1 RU 184554U1 RU 2018110669 U RU2018110669 U RU 2018110669U RU 2018110669 U RU2018110669 U RU 2018110669U RU 184554 U1 RU184554 U1 RU 184554U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical cell
- laser
- analyzer
- adjust
- maintain
- Prior art date
Links
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 title abstract description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 5
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000005307 time correlation function Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
Abstract
Полезная модель относится к спектрометрам, использующих метод динамического рассеяния света (фотонной корреляционной спектроскопии), а именно к устройствам анализа дисперсных свойств тяжелых фракций нефти. Заявленный анализатор кинетики агрегации тяжелых фракций нефти содержит лазер, излучающий в видимом диапазоне длин волн, лазер, излучающий в инфракрасном диапазоне длин волн, выполненные с блоками фокусировки излучения в исследуемую жидкость, две миниатюрные видеокамеры для визуализации инфракрасного излучения, блок счета фотонов, включающий оптический коллимирующий блок, фотоприемное устройство и усилитель-дискриминатор с цифровым коррелятором. При этом анализатор содержит оптическую ячейку, помещенную в термостат и выполненную с возможностью регулировки и поддержания постоянным давления и температуры внутри нее. Технический результат - создание устройства, выполненного с возможностью проведения измерений в образцах углеводородного сырья с целью определения порога начала агрегации асфальтено-смолисто-парафиновых фракций при установленных значениях давления и температуры, соответствующих пластовым условиям. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Полезная модель относится к спектрометрам, использующих метод динамического рассеяния света (фотонной корреляционной спектроскопии), а именно к устройствам анализа дисперсных свойств тяжелых фракций нефти.
Известны спектрометры динамического рассеяния света для измерения размеров наночастиц в жидких средах, содержащие лазер, луч которого фокусируется в кювете, содержащей исследуемую среду, фотоприёмное устройство для регистрации рассеянного на наночастицах излучения, цифровой многоканальный коррелятор и компьютер, (например: Photon Correlation Spectroscopy in Particle Sizing. Walther Tscharnuter, Brookhaven Instruments Corporation, Holtsville, NY, USA. Encyclopedia of Analytical Chemistry R.A. Meyers (Ed.), John Wiley & Sons Ltd., 2000).
Недостатком известных устройств является невозможность анализа дисперсных свойств тяжелых фракций нефти при высоких давлениях и температурах, соответствующих пластовым условиям.
Наиболее близким к предложенному техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является спектрометр динамического рассеяния света с инфракрасным лазером, содержащий два лазера, излучающих в видимом и инфракрасном диапазоне длин волн, с блоками фокусировки излучения в исследуемой жидкости, помещенную в кювету, которая находится в термостате, две видеокамеры выполненные с возможностью визуализации инфракрасного излучения, блок счета фотонов, включающие оптические коллимирующие блоки, выходные, сигналы которых анализируется цифровым коррелятором, подключенным к компьютеру, выполняющему управление прибором и обработку данных с помощью специальной программы (патент РФ на полезную модель №136567, опубликован 10.01.2014).
Недостатком известных устройств является невозможность анализа дисперсных свойств тяжелых фракций нефти при высоких давлениях и температурах, соответствующих пластовым условиям.
Техническим результатом, на получение которого направлена полезная модель является создание устройства, выполненного с возможностью проведения измерений в образцах углеводородного сырья с целью определения порога начала агрегации асфальтено-смолисто-парафиновых фракций при установленных значениях давления и температуры, соответствующих пластовым условиям.
Технический результат достигается в полезной модели содержащей лазер, излучающий в видимом диапазоне длин волн, лазер, излучающий в инфракрасном диапазоне длин волн, выполненные с блоками фокусировки излучения в исследуемую жидкость, две миниатюрные видеокамеры для визуализации инфракрасного излучения, блок счета фотонов, включающий оптический коллимирующий блок, фотоприемное устройство и усилитель-дискриминатор с цифровым коррелятором, подключенным к внешнему компьютеру, выполненному с возможностью анализа выходного сигнала из усилителя-дискриминатора, при этом устройство содержит оптическую ячейку, помещенную в термостат, и выполненную с возможностью регулировки и поддержания постоянным давления и температуры внутри нее.
Предпочтительно выполнение устройства с оптоэлектронным переключателем углов рассеяния на которых проводятся измерения.
Предпочтительно выполнение оптической ячейки с датчиком давления и/или с датчиком температуры.
Предпочтительно выполнение оптической ячейки с возможностью регулировки и поддержания температуры внутри нее в диапазоне от 20 градусов до 150 градусов.
Предпочтительно выполнение оптической ячейки с возможностью регулировки и поддержания давления внутри нее в диапазоне от 1 до 500 атм.
Предпочтительно обеспечение регулировки и поддержания температуры внутри оптической ячейки с помощью термокомпрессора.
Предпочтительно соединение термокомпрессора с оптической ячейкой с помощью капилляра.
На фиг.1 представлена схема устройства, на которой обозначены цифрами отдельные блоки:
1 – инфракрасный лазер.
2, 3, 16 – линза асферическая просветленная.
3 – лазер видимого диапазона излучения.
5 и 6 – дихроичные зеркала.
7 и 8 – видеокамеры
9 – ячейка с образцом, снабженная датчиками давления и температуры.
10 – термостат.
11 – термокомпрессор.
12 и 13 – зеркала.
14 – оптоэлектронный переключатель.
15 – блок счета фотонов на микропиксельном лавинном фотодиоде.
17 – анализирующий блок.
18 – шина USB.
19 – компьютер.
20 – капилляр.
Полезная модель реализуется в устройстве, которое содержит лазер 1, луч которого через линзу 2 и зеркало 5 сфокусирован в центре ячейки 9 с исследуемым образцом жидкости. Луч второго лазера 3 через просветленную асферическую линзу 4 и дихроичное зеркало 5 также сфокусирован в центре ячейки 9. Лучи лазеров совмещены на видеокамерах 7 и 8. Ячейка 9 размещена в термостате 10. Необходимое давление в ячейке 9 создано через капилляр 20 с помощью термокомпрессора 11. Рассеянный в образце под углом 90°, отразившись от зеркала 13, или рассеянный под углом 160°, отразившись от зеркала 12, свет лазера 1 или лазера 3 через асферическую просветленную линзу 16 попадает на вход блока счета фотонов 15. Выбор угла рассеяния осуществляется переключением зеркала с помощью оптоэлектронного переключателя 14. Сигнал с выхода блока счета фотонов 15 поступает в анализирующий блок 17, алгоритм работы которого соответствует математическому определению временной корреляционной функции. Коррелятор работает в реальном масштабе времени, что обеспечивает максимальное быстродействие и точность измерения размеров наночастиц. Сигнал с блока 17 по шине USB 18 подается на компьютер 19, осуществляющий обработку результатов измерения и расчет распределения размеров наночастиц. Все блоки, за исключением компьютера 19, который является внешним устройством по отношению к полезной модели, конструктивно соединены и расположены на одной жесткой оптической опоре на расстояниях, обеспечивающих точную юстировку лучей.
Устройство работает следующим образом. Луч лазера 1, например, диодного инфракрасного (910 нм), через просветленную асферическую линзу 2 и дихроичное зеркало 5 фокусируется в центре ячейки 9 с исследуемым образцом жидкости. Луч лазера 3, например, диодного красного (630 нм), через просветленную асферическую линзу 4 и дихроичное зеркало 5, также фокусируется в центре ячейки 9. При юстировке устройства включают оба лазера 1 и 3 и перемещением инфракрасного лазера 1 добиваются совмещения лучей обоих лазеров на видеокамерах 7 и 8, что свидетельствует о совпадении лучей красного лазера 3 (видимого) и невидимого луча инфракрасного лазера 1. Ячейка 9 размещена в термостате 10. Необходимое давление в ячейке 9 устанавливают с помощью термокомпрессора 11, выход которого соединен капилляром 20 с ячейкой 9. При измерении размеров и концентраций наночастиц в малопрозрачных жидкостях в зависимости от условий измерения работа проводится с включенным лазером 1 или лазером 3. Рассеянный свет может приниматься под углом рассеяния 90°, отразившись от зеркала 13 или под углом 160°, отразившись от зеркала 12. Выбор угла рассеяния осуществляется переключением зеркала в оптоэлектронном переключателе 14. Рассеянный свет через асферическую просветленную линзу 16 принимается микропиксельным лавинным фотодиодом 15 (далее – МЛФД). Выходные сигналы с выхода МЛФД 15 поступают в анализирующий блок 17, алгоритм работы которого соответствует математическому определению временной корреляционной функции. Коррелятор работает в реальном масштабе времени, что обеспечивает максимальное быстродействие и точность измерения размеров наночастиц. Сигнал с блока 17 по шине USB 18 подается на компьютер 19, осуществляющий обработку результатов измерения и расчет распределения размеров наночастиц. Это позволяет производить измерение размеров наночастиц и их концентраций в образцах углеводородного сырья с целью надежного определения порога начала агрегации асфальтеново-смолисто-парафиновых фракций при заданных значениях давления и температуры, соответствующих пластовым условиям. Таким образом, достигается технический результат, на получение которого направлена полезная модель.
Claims (7)
1. Анализатор кинетики агрегации тяжелых фракций нефти, содержащий лазер, излучающий в видимом диапазоне длин волн и лазер, излучающий в инфракрасном диапазоне длин волн, выполненные с блоками фокусировки излучения в исследуемой жидкости, две видеокамеры, выполненные с возможностью визуализации инфракрасного излучения, блок счета фотонов, включающий в себя оптический коллимирующий блок, фотоприемное устройство и усилитель-дискриминатор с цифровым коррелятором, отличающийся тем, что содержит оптическую ячейку, помещенную в термостат, и выполненную с возможностью регулировки и поддержания постоянным давления и температуры внутри нее.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выполнено с оптоэлектронным переключателем углов рассеяния, на которых проводятся измерения.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптическая ячейка выполнена с датчиком давления и/или с датчиком температуры.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптическая ячейка выполнена с возможностью регулировки и поддержания температуры внутри нее в диапазоне от 20 градусов до 150 градусов.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптическая ячейка выполнена с возможностью регулировки и поддержания давления внутри нее в диапазоне от 1 до 500 атм.
6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит термокомпрессор, выполненный с возможностью регулировки и поддержания температуры внутри оптической ячейки.
7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что термокомпрессор соединен с оптической ячейкой с помощью капилляра.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018110669U RU184554U1 (ru) | 2018-03-26 | 2018-03-26 | Анализатор кинетики агрегации тяжелых фракций нефти |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018110669U RU184554U1 (ru) | 2018-03-26 | 2018-03-26 | Анализатор кинетики агрегации тяжелых фракций нефти |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU184554U1 true RU184554U1 (ru) | 2018-10-30 |
Family
ID=64103957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018110669U RU184554U1 (ru) | 2018-03-26 | 2018-03-26 | Анализатор кинетики агрегации тяжелых фракций нефти |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU184554U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU136567U1 (ru) * | 2013-09-02 | 2014-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Фотокор" | Спектрометр динамического рассеяния света с инфракрасным лазером |
| US20150106031A1 (en) * | 2011-02-22 | 2015-04-16 | Omer Refa Koseoglu | Characterization of crude oil by near infrared spectroscopy |
| US20150198538A1 (en) * | 2014-01-14 | 2015-07-16 | William Marcus Trygstad | Method and apparatus for analysis of alkylation catalyst composition |
| RU160148U1 (ru) * | 2015-04-20 | 2016-03-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Югорский государственный университет" (ЮГУ) | Ик-спектрометрическая ячейка для определения легколетучих органических жидкостей в смесях с водой |
-
2018
- 2018-03-26 RU RU2018110669U patent/RU184554U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150106031A1 (en) * | 2011-02-22 | 2015-04-16 | Omer Refa Koseoglu | Characterization of crude oil by near infrared spectroscopy |
| RU136567U1 (ru) * | 2013-09-02 | 2014-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Фотокор" | Спектрометр динамического рассеяния света с инфракрасным лазером |
| US20150198538A1 (en) * | 2014-01-14 | 2015-07-16 | William Marcus Trygstad | Method and apparatus for analysis of alkylation catalyst composition |
| RU160148U1 (ru) * | 2015-04-20 | 2016-03-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Югорский государственный университет" (ЮГУ) | Ик-спектрометрическая ячейка для определения легколетучих органических жидкостей в смесях с водой |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104089855B (zh) | 一种偏振光散射测量颗粒物的方法及装置 | |
| JP4455730B2 (ja) | 多走査ビーム反射率を用いる粒子評価のための方法および装置 | |
| EP3593110B1 (en) | Particle characterisation with a focus tuneable lens | |
| CN111551250B (zh) | 一种测量光场分布的方法及装置 | |
| US5999256A (en) | Particle measurement system | |
| JP2014503195A5 (ru) | ||
| WO2017060105A1 (en) | Particle sensor for particle detection | |
| CN106596354B (zh) | 一种基于微透镜阵列的光散射特性测量装置及方法 | |
| KR20180000015A (ko) | 고정확 실시간 미세 입자 크기 및 개수 측정 장치 | |
| KR20120013297A (ko) | 매질 내의 고체 입자를 분석하는 방법 및 시스템 | |
| JP7241764B2 (ja) | 光回折により改良された粒子サイジング | |
| CN101122555A (zh) | 基于后向光子相关光谱的高浓度超细颗粒测量装置及方法 | |
| WO2009067043A1 (fr) | Procédé de mesure des dimensions de particules dans un liquide et dispositif de mise en oeuvre | |
| US7999936B1 (en) | Combined transmittance and angle selective scattering measurement of fluid suspended particles for simultaneous determination of refractive index, extinction coefficient, particle size and particle density | |
| US5572321A (en) | Detector for measuring the luminous intensity scattered by thin films of colloidal media | |
| RU184554U1 (ru) | Анализатор кинетики агрегации тяжелых фракций нефти | |
| RU2610942C1 (ru) | Способ оптического измерения счетной концентрации дисперсных частиц в жидких средах и устройство для его осуществления | |
| RU136567U1 (ru) | Спектрометр динамического рассеяния света с инфракрасным лазером | |
| JPH0486546A (ja) | 検体検査装置 | |
| CN111537414A (zh) | 一种液体光学腔增强测量系统 | |
| CN212844874U (zh) | 一种基于光学腔增强的液体测量系统 | |
| RU2801057C1 (ru) | Оптический экспресс-анализатор биопатогенных субмикронных частиц со встроенной калибровкой | |
| KR102267379B1 (ko) | 농식품 미량성분 비접촉식 휴대용 측정 장치 | |
| RU115486U1 (ru) | Устройство бесконтактной идентификации веществ и/или определения концентраций веществ, входящих в состав многокомпонентной смеси | |
| CN116908077B (zh) | 一种流式细胞仪及其控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190327 |