RU57463U1

RU57463U1 - DEVICE FOR MEASURING OPTICAL OPTIONS OF OIL PRODUCTS WITH A NON-CONTACT TEMPERATURE SENSOR

Info

Publication number: RU57463U1
Application number: RU2005141045/22U
Authority: RU
Inventors: Роман Александрович Царёв; Борис Владимирович Скворцов; Сергей Анатольевич Борминский
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "НИИ "Экран"
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2006-10-10

Abstract

Устройство измерения оптических параметров нефтепродуктов с бесконтактным датчиком температуры относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для оперативного измерения коэффициентов оптического поглощения и преломления нефтепродуктов. Содержащее два отражательных оптрона 1, светодиоды 2, 3, фототранзисторы 4, отражатель 5, светофильтр 6, нормирующие усилители 7, сравнивающее устройство 8, устройство ввода (многоканальный АЦП) 9, устройство обработки (ЭВМ) 10, индикатор (принтер) 11, отличающееся тем, что позволяет определять температуру контролируемого нефтепродукта и повышает точность измерений.A device for measuring the optical parameters of oil products with a non-contact temperature sensor belongs to the control and measuring technique and can be used for on-line measurement of the optical absorption and refraction coefficients of oil products. Containing two reflective optocouplers 1, LEDs 2, 3, phototransistors 4, reflector 5, filter 6, normalizing amplifiers 7, a comparative device 8, an input device (multi-channel ADC) 9, a processing device (computer) 10, an indicator (printer) 11, different that allows you to determine the temperature of the controlled oil and improves the accuracy of measurements.

Description

Устройство измерения оптических параметров нефтепродуктов с бесконтактным датчиком температуры относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для оперативного измерения коэффициентов оптического поглощения и преломления нефтепродуктов.A device for measuring the optical parameters of oil products with a non-contact temperature sensor belongs to the control and measuring technique and can be used for on-line measurement of the optical absorption and refraction coefficients of oil products.

В качестве прототипа взята полезная модель №44827 Устройство измерения оптических параметров нефтепродуктов, содержащая отражатель, нормирующие усилители, устройство обработки, индикатор, сравнивающее устройство, устройство ввода, оптроны отражательного типа.Utility model No. 44827 was taken as a prototype. A device for measuring the optical parameters of oil products containing a reflector, normalizing amplifiers, a processing device, an indicator, a comparative device, an input device, reflective type optocouplers.

Недостаток прототипа заключается в том, что устройство не вносит поправку на температуру нефтепродукта в результат измерений, т.к. отсутствует датчик температуры, следовательно, коэффициент оптического поглощения определяется с погрешностью, которую нельзя оценить без данных о температуре нефтепродукта.The disadvantage of the prototype is that the device does not adjust for the temperature of the oil in the measurement result, because there is no temperature sensor, therefore, the optical absorption coefficient is determined with an error that cannot be estimated without data on the temperature of the oil product.

Поставлена задача: повысить точность измерений введением в результат измерений поправки на температуру.The task: to improve the accuracy of measurements by introducing a correction to the temperature in the measurement result.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве измерения оптических параметров нефтепродуктов с бесконтактным датчиком температуры, содержащем отражатель, нормирующие усилители, устройство обработки, индикатор, сравнивающее устройство, устройство ввода, оптроны отражательного типа, оптроны дополнительно выполняют функцию бесконтактного определения температуры.The solution to this problem is achieved by the fact that in the device for measuring the optical parameters of oil products with a non-contact temperature sensor containing a reflector, normalizing amplifiers, a processing device, an indicator, a comparative device, an input device, reflective type optocouplers, and optocouplers additionally perform the function of non-contact temperature determination.

Предлагаемое устройство измерения оптических параметров нефтепродуктов с бесконтактным датчиком температуры позволяет определять температуру контролируемого нефтепродукта. Это повышает точность измерений.The proposed device for measuring the optical parameters of petroleum products with a non-contact temperature sensor allows you to determine the temperature of the monitored petroleum product. This improves measurement accuracy.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена структурная схема устройства.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, where figure 1 shows the structural diagram of the device.

Устройство измерения оптических параметров нефтепродуктов с бесконтактным датчиком температуры содержит два отражательных оптрона 1, состоящих из светодиодов 2, 3 и фототранзисторов 4, отражатель 5, светофильтр 6, нормирующие усилители 7, сравнивающее устройство 8, устройство ввода (многоканальный АЦП) 9, устройство обработки (ЭВМ) 10, индикатор (принтер) 11.The device for measuring the optical parameters of oil products with a non-contact temperature sensor contains two reflective optocouplers 1, consisting of LEDs 2, 3 and phototransistors 4, a reflector 5, a filter 6, normalizing amplifiers 7, a comparing device 8, an input device (multi-channel ADC) 9, a processing device ( Computer) 10, indicator (printer) 11.

Устройство измерения оптических параметров нефтепродуктов с бесконтактным датчиком температуры работает следующим образом: это прибор, позволяющий определять коэффициенты оптического поглощения и преломления в инфракрасном диапазоне длин волн. Здесь светодиод 2 излучает пучок, который проходит через топливо, отражается от поверхности отражателя 5 и попадает на фототранзисторы 4. Выходные сигналы U₁, U₂, пропорциональные световому потоку, падающему на фототранзисторы, несут в себе информацию об ослаблении излучения, а их соотношение характеризует преломление светового пучка. Далее сигналы U₁, U₂ через нормирующие усилители 7, многоканальный АЦП 9 подаются в устройство обработки 10, где по закону Бугера-Ламберта определяется коэффициент оптического поглощения: Р_вых=Р_вхехр(-χd), где:A device for measuring the optical parameters of oil products with a non-contact temperature sensor works as follows: it is a device that allows you to determine the coefficients of optical absorption and refraction in the infrared wavelength range. Here, LED 2 emits a beam that passes through the fuel, is reflected from the surface of the reflector 5 and gets on the phototransistors 4. The output signals U ₁ , U ₂ proportional to the light flux incident on the phototransistors carry information about the attenuation of radiation, and their ratio characterizes refraction of a light beam. Further, the signals U ₁ , U ₂ through the normalizing amplifiers 7, the multi-channel ADC 9 are fed to the processing device 10, where according to the Bouguer-Lambert law the optical absorption coefficient is determined: P _out = P _in exp (-χd), where:

Р_вых - мощность выходного излучения,P _o - output radiation power,

P_вх - мощность входного излучения,P _I - input radiation power,

χ - коэффициент оптического поглощения,χ is the optical absorption coefficient,

d - оптический ход лучей.d is the optical path of the rays.

Также сигналы U₁, U₂ через нормирующие усилители 7 подаются в сравнивающее устройство 8, где определяется отношение U₁/U₂, по которому в устройстве обработки 10 вычисляется коэффициент оптического преломления следующим образом: в режиме калибровки прибор калибруется на жидкостях с известным коэффициентом оптического преломления, определенные отношения U₁/U₂ записываются в память устройства обработки 10, в режиме измерения вычисленному отношению U₁/U₂ ставится в соответствие значение из памяти устройства обработки 10. Далее светодиод 2 выключается и с фототранзистора 4, работающего в инфракрасном диапазоне, снимается сигнал, несущий в себе информацию о температуре топлива. Этот сигнал вычитается в устройстве обработки из измеренных сигналов U₁, U₂. Результаты выводятся на индикатор 11.Also, the signals U ₁ , U ₂ are fed through normalizing amplifiers 7 to a comparator 8, where the U ₁ / U ₂ ratio is determined, by which the optical refractive index is calculated in the processing device 10 as follows: in the calibration mode, the device is calibrated on liquids with a known optical coefficient refractions, certain ratios U ₁ / U _{2 are} recorded in the memory of the processing device 10, in the measurement mode, the calculated ratio U ₁ / U ₂ is associated with the value from the memory of the processing device 10. Next, the LED 2 is off The signal from the phototransistor 4 operating in the infrared range is also removed, which carries information about the temperature of the fuel. This signal is subtracted in the processing device from the measured signals U ₁ , U ₂ . The results are displayed on indicator 11.

Claims

A device for measuring the optical parameters of oil products with a non-contact temperature sensor, containing a reflector, normalizing amplifiers, a processing device, an indicator, a comparative device, an input device, reflective type optocouplers, characterized in that the optocouplers additionally perform the function of non-contact temperature determination.