SU1658048A1 - Устройство дл определени влагосодержани товарной нефти в потоке - Google Patents

Устройство дл определени влагосодержани товарной нефти в потоке Download PDF

Info

Publication number
SU1658048A1
SU1658048A1 SU894719332A SU4719332A SU1658048A1 SU 1658048 A1 SU1658048 A1 SU 1658048A1 SU 894719332 A SU894719332 A SU 894719332A SU 4719332 A SU4719332 A SU 4719332A SU 1658048 A1 SU1658048 A1 SU 1658048A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
moisture content
pair
antennas
transmit
oil
Prior art date
Application number
SU894719332A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Иванович Зеленцов
Владимир Петрович Шиян
Original Assignee
Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова filed Critical Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова
Priority to SU894719332A priority Critical patent/SU1658048A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1658048A1 publication Critical patent/SU1658048A1/ru

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к технике ра- диоиэмерений. Цель изобретени  - повышение точности измерений. Устройство содержит источник 1 СВЧ-энергии. приемник 13, первую пару приемопередающих антенн 7 и 8, размещенную вдоль образующей отрезка 12 трубопровода, и вторую пару приемопередающих антенн 10 и 11. размещенных диаметрально противоположно на стенке отрезка 12. За счет учета распределени  влаги как по сечению отрезка 12, так и вдоль отрезка 12 повышаетс  точность измерений. 1 ил. Ё О (Я 00 2 00

Description

Изобретение относитс  к технике рэ- диоизмерений,а именно к измерению вла- госодержани  товарной нефти по изменению характеристик электромагнитных волн СВЧ-диапазона, прошедших через поток нефти в трубопроводе.
Цель изобретени  - повышение точности измерений,
На чертеже представлена структурна  электрическа  схема устройства.
Устройство дл  определени  влагосо- держани  товарной нефти в потоке содержит источник 1 СВЧ-энергии, включающий генератор 2, разветвитель 3, вентили 4-6, первую пару приемопередающих антенн 7 и 8, закрытых радиопрозрачными окнами 9, вторую пару приемопередающих антенн 10 и 11, отрезок 12 трубопровода, приемник 13, включающий вентили 14 и 15, переключатели 16 и 17, переменные аттенюаторы 18 и 19, поглощающую нагрузку 20, смеситель 21, детектор 22, усилитель 23, измеритель 24 ослаблений, измеритель 25 фазы, механизм 26 перестройки, блок 27 формировани  оценки влагосодержани  и индикатор 28.
К генератору 1 через разветвитель 3 и вентили 4 и 5 подключены передающие антенны 8 и 11, которые совместно с отрезком 12 трубопровода и приемными антеннами 7 и 10 образуют два измерительных канала. На боковой поверхности отрезка 12 трубопровода вдоль образующей размещены радиопрозрачные окна 9 с первой парой приемопередающих антенн 7 и 8. Дл  второй пары приемопередающих антенн 10 и 11 радиопрозрачные окна расположены на боковой поверхности отрезка 12 трубопровода диаметрально противоположно друг другу.
Через вентиль 6 и генератор 2 подключен опорный канал III. Приемные антенны 7 и 10, размещенные в каналах I и II, подключены к приемнику 13, причем антенны 7 и 10 через вентили 14 и 15, волноводный переключатель 16 и аттенюатор 18 подключены к плечу N смесител  21. К плечу Н смесител  21 подключена согласованна  нагрузка 20, а к плечу Е - детектор 22, соединенный через усилитель 23 с механизмом 26 перестройки , св занным через переключатель 17 с измерител ми ослаблени  24 и фазы 25. Измерители ослаблени  24 и фазы 25, включенные в опорный канал III . соединены через блок 27 формировани  оценки влагосодержани  с индикатором 28 и через аттенюатор 19с плечом R смесител  21 При этом перва  пара приемопередающих антенн 8 и 7 подстыкована к отрезку 12 трубопровода через радиопрозрачныо окна 9. размещенные по одной пр мой в стенке отрезка 12 трубопровода, а втора  пара приемопередающих антенн 11 и 10 подстыкована к измерительной  чейке через радиопрозрачные окна, размещенные диаметрально противоположно в стенках отрезка 12 трубопровода. При этом рассто ние между антеннами 11 и 10 должно быть таким, чтобы выполн лось условие дальней зоны, в которой полностью бы
0 сформировалась диаграмма направленности антенны 11 и приемна  антенна 10 находилась бы в волновой зоне. Аналогично и дл  антенны 8 и 7. Эти услови  могут также достигатьс  выбором раскрыва антенны или
5 их ориентацией. Интенсивность излучени  из антенны 11 на апертуре приемной  нтен- ны 10 определ етс  интегралом от диаграммы направленности антенны 11 по телесному углу, под которым видна антенна
0 10 со стороны антенны 11, и обратно пропорциональна квадрату рассто ни  между антеннами 11 и 10. Чувствительность антенны 11 к излучению в силу принципа взаимности определ етс  также интегралом
5 диаграммы направленности антенны 10 по телесному углу, под которым видна антенна 11 из точки расположени  антенны 10. Исход  из услови  минимального мешающего 1 взаимного вли ни  основной и дополни0 тельной пар антенн в процессе измерени  необходимо обеспечить эффективную разв зку между соответствующими антеннами за счет выбора рассто ни  между ними их взаимного расположени  и конструкции ан5 тени, обеспечивающих желаемую диаграмму направленности.
Работа основана на измерении затухани  и фазового сдвига СВЧ-колебаний, вызываемых наличием воды в потоке нефти
0 Дл  обеспечени  работоспособности устройства р ду проб нефти с заданным наперед влагосодержанием вводитс  в соответствие набор сигналов, формируемых измерител ми 24 и 25. Нефть поступает в
5 трубопровод и выходит из него, проход  между антеннами обеих пар. СВЧ-энер1и  от источника 1 поступает на разветвитель 3 и делитс  по трем направлени м: каналы I, II и III. Вентили 4-6 педотвращают попа0 дание мощности отраженной волны на генератор . В каналах I и II СВЧ-энерги  поступает на передающие антенны 8 и 11. В канале III СВЧ-энерги  через измерители ослаблени  24 и фазы 25 и аттенюатор 19
5 поступает на смеситель 21. После прохождени  через нефть с водой часть СВЧ-энергии поглощаетс  водой, а часть через приемные антенны 7 и 10, вентили 14 и 15 и переключатель 16 поочередно подаетс  через аттенюатор 18 ча смеситель 21. Вентили
14 и 15 предотвращают попадание энергии, отраженной от переключател  16, в приемные антенны 7 и 10 и дале о отрезок 12 трубопровода. Переменные аттенюаторы 19 и 18 служат дл  выравнивани  амплитуд сигналов, подаваемых на плечи смесители 21, СВЧ-сигналы, поступающие поочередно с приемных антенн 7 и 10 на смеситель 21, детектируютс  детектором 22, включенным в плечо Е смесител  21. Сигнал дотектора 2 усиливаетс  усилителем 23 и подаетс  чн- рез механизм 26 перестройки и переключатель 17 на измерители 24 и 25 в виде управл ющих сшналоп Ui (канал I) и U2 (канап II). Под действием этих cm налов из- мер/чели 24 и 25 перестраиваютс  до до стижени  компенсации затухани  vt фазового сдвига, обусловленных наличием воды в нефти. Выходные сиг налы г. измерителей 24 и 25 поступают на блок 27 оценки влагосодержани , который формирует сигнал индикатора 28
Калибровка прибора может производитьс  периодически или по мере необход1 мости. Перед проведением калибровки измерительна   чейка полностью заполн етс  обезвоженной (W-0%) нефтью
Электрические сигналы, пропорциональные величине ослаблени  и фазового сдвига, принимаемые за нулевые значени , поступают на блок 27, преобразуютс  в цифровой код и в таком виде хран тс  в устройстве пам ти, вход щем в состав блока 27. Затем  чейка освобождаетс  от нефти с содержанием воды 0% и заполн етс  нефтью с известным содержанием воды
На основе данных измерени  ослаблени  и фазы, полученных с использованием обеих пар антенн и с учетом опорных сигналов , полученных при калибровке устройст ва
в блоке 27, формируетс  сигнал оценки влагосодержани . При этом оценка формируетс  в соответствии с выражением
w - Фа2
Ф (ai - 32 ) - А ( аз - 34 ) где Аи Ф - соответственно коэффициент ослаблени  и фазовый сдвиг электромагнит- ной волны, прошедшей через нефть,
ai. .34 - весовые коэффициенты, определенные экспериментально посредством измерени  АиФ дл  нефти с известными различными плотностью, влагосодержани- ем, составом при посто нном объеме пробы в измерительной  чейке
За конечную оценку WCp принимаетс  среднее арифметическое оценок, полученных с использованием обеих пар антенн. Сигнал WCp подаетс  на индикатор 28, где и отображаетс  в процентах влаги

Claims (1)

  1. Формула изобретени  Устройство дл  определени  влагосодержани  товарной нефти в потоке, содержащее отрезок трубопровода, на боковой поверхности которого вдоль образующей размещена перва  пара приемопередающих антенн, соединенных соответственно с приемником и источником СВЧ-энергии, о т- личающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений,введена втора  пара приемопередающих антенн, подключенных соответственно к приемнику и источнику СВЧ-энергии, размещенных на боковой поверхности отрезка трубопровода , диаметр которого выбран из услови  D А, где Я - длина рабочей электромагнитной волны, в исследуемой среде диаметрально противоположно друг другу.
SU894719332A 1989-07-14 1989-07-14 Устройство дл определени влагосодержани товарной нефти в потоке SU1658048A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894719332A SU1658048A1 (ru) 1989-07-14 1989-07-14 Устройство дл определени влагосодержани товарной нефти в потоке

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894719332A SU1658048A1 (ru) 1989-07-14 1989-07-14 Устройство дл определени влагосодержани товарной нефти в потоке

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1658048A1 true SU1658048A1 (ru) 1991-06-23

Family

ID=21461055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894719332A SU1658048A1 (ru) 1989-07-14 1989-07-14 Устройство дл определени влагосодержани товарной нефти в потоке

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1658048A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 4423623, G 01 N 22/04, 1984. Авторское свидетельство СССР № 321737, кл. G 01 N 22/04, 1970. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7187183B2 (en) Apparatus and method for microwave determination of at least one physical parameter of a substance
US4484133A (en) Microwave moisture sensor
US3490037A (en) Microwave measurement of material thickness
US4044354A (en) Distance measurement using microwaves
US4691204A (en) Radar apparatus
US4716360A (en) Moisture detector apparatus and method
Zoughi Microwave nondestructive testing: Theories and applications
SU1658048A1 (ru) Устройство дл определени влагосодержани товарной нефти в потоке
SU1257409A1 (ru) Устройство дл измерени массового расхода вещества
RU2063641C1 (ru) Способ измерения эффективной площади рассеяния и устройство для его осуществления
Pichot et al. Diagnosis of reinforced structures: An active microwave imaging system
SU1116371A1 (ru) Способ измерени влажности материалов и веществ
RU2805273C1 (ru) Установка для определения радиозащитных свойств материалов в свч диапазоне
RU2790085C1 (ru) Способ дистанционного измерения комплексной диэлектрической проницаемости плоскослоистых диэлектриков естественного происхождения
SU1040923A1 (ru) Доплеровское устройство дл измерени радиолокационной эффективной площади рассе ни
US3441844A (en) Microwave moisture sensing system
RU2804381C1 (ru) Устройство дистанционного измерения влажности плоскослоистых диэлектриков с потерями
RU2279666C1 (ru) Способ определения объемного влагосодержания обводненного нефтепродукта, заполняющего металлический сосуд
RU1800333C (ru) Способ определени диэлектрической проницаемости и устройство дл его осуществлени
RU2009452C1 (ru) Устройство для дистанционного определения параметров вибрирующих объектов
RU9528U1 (ru) Свч-влагомер пищевых и сыпучих материалов
RU2092814C1 (ru) Способ дистанционного исследования атмосферы на наличие искомого газа
SU1552080A1 (ru) Устройство дл определени динамических характеристик объекта
SU319270A1 (ru)
JPH0511498Y2 (ru)