Устройство для определения содержания воды в эмульсии Советский патент 1992 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении влажности жидких материалов и автоматизации процессов с регулированием влажности.

Известно устройство для определения типа эмульсии. В этом устройстве происходит разделение смеси под действием силы тяжести, что контролируется по изменению ее диэлектрических свойств. Использование этого устройства оправдано тем, что эмульсии типа вода в масле обладает высокой устойчивостью, а типа масло в воде практически мгновенно разделяются на масло и воду после прекращения перемешивания.

Однако устройство может лишь определить вид эмульсии, но не содержание воды в ней.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является влагомер, содержащий емкостной датчик, измеритель

емкости, блок обработки информации, в который заложена зависимость емкости датчика от содержания воды для разности типа эмульсий.

При обработке измерительной информации в устройстве используется характеристика зависимости емкости датчика влагомера от содержания воды в смеси при изменении его от 0 до 100%, представленная на фиг. 1. В этом устройстве в записанных в памяти блока обработки информации кривых 1 и 2 (фиг.2) отсутствуют реально существующие участки FK на кривой 2 и НВ на кривой 1. Это проводит к тому, что на интервале значений емкостей от Ci до СА, соответствующем интервалу значений ёлажности от Wi до Ws прибор откликается значением Л/з. Максимальная абсолютная погрешность&W Wi - Wa может достигать значения 50%.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

XI

сп ы

W

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащев емкостной датчик, измеритель емкости и блок обработки информации, введено устройство определения вида эмульсии, причем выход устройства определения вида эмульсии подключен к второму входу блока обработки информации. ч

На фиг. 1 приведена зависимость электрической емкости датчика влагомера от со- держания воды в водонефтяной смеси; на фиг. 2 - блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит емкостной датчик 3, измеритель 4 емкости, блок 5 обработки информации, устройс i во б определения вида эмульсии, через которое проходит поток измеряемой среды.

Выход измерителя А емкости, определяющего емкость датчика 3, подсоединен к первому входу блока 5 обработки информации. Выход устройства б подключен к второму входу блока 5 обработки информации.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Устройство в, которое может быть выполнено на различных принципах, подает на второй вход блока 5 электрический сигнал, несущий информацию о типе эмульсии вода-масло или масло-вода, например релейного типа да-нет.

Кривая 1 (фиг.1) соответствует изменению емкости датчика при эмульсии вода- масло, а кривая 2 - эмульсии масло-вода. С ростом содержания воды в масле емкость датчика меняется по кривой 1 от точки А до точки В, а затем с изменением типа эмульсии скачком в точку О кривой 2 и далее по кривой 2 до точки Е, соответствующей 100%-ному содержанию воды. При умень- шении концентрации воды от 100% и ниже емкость датчика изменяется от Е до F по кривой 2 и затем при изменении типа эмульсии от масло-вода к вода-масло скачком переходит в точку G кривой 1 и при дальней- шем снижении содержания воды по кривой 1 до точки А. Точки ВиР перехода с одной кривой на другую различны для разных углеводородов и могут перемещаться в зависимости от температуры смеси, измене- ния содержания в ней эмульгирующих веществ и ряда других причин. Одному и тому же интервалу значений емкости датчика от С2 до СЗ соответствуют два интервала

значений влажности от W1 до W2 в случае эмульсии типа масло-вода (кривая 2) и от W4 до W5 в случае эмульсии типа вода-масло (кривая 1).

Блок 3 обработки информации служит для хранения зависимости емкости датчика от содержания воды в измеряемой среде при различных типах эмульсии и имеет возможность по сигналу, поступающему на второй его вход, переключаться с одной характеристики на другую и определять влажность среды.

Устройство работает следующим образом.

Хорошо перемешанный поток измеряемой смеси поступает в емкостной датчик 3 и затем в устройство б. Измеритель емкости определяет емкость датчика 3 и подает пропорциональный ей сигнал на первый вход блока 5 обработки информации. Устройство 6 определяет вид эмульсии и подает на второй вход блока обработки информации сигнал, по которому в блоке 5 выбирается из памяти та или иная ветвь зависимости емкости от содержания воды (фиг.1, кривая 1 или 2). Когда протекает эмульсия типа вода- масло, то содержание воды в смеси в блоке обработки информации по сигналу с блока 6 определяется по кривой 1 графика зависимости емкости датчика от содержания воды по величине сигнала с блока 4. Когда же через емкостной датчик 3 и устройство 6 проходит эмульсия типа масло-вода, то устройство б выдает сигнал в блок 5 обработки, и содержание воды в смеси уже будет определяться по кривой 2. Такое автоматическое переключение с одной кривой на другую позволит значительно снизить погрешность измерений.

Формула изобретения Устройство для определения содержания воды в эмульсии, содержащее проточный емкостной датчик, измеритель емкости и блок обработки информации, соединенные последовательно, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определений, оно дополнительно содержит устройство определения вида эмульсии, установленное последовательно с проточным емкостным датчиком, причем выход устройства определения вида эмульсии соединен с вторым входом блока обработки информации. .

V

:

Использование: контроль двухкомпо- нентной среды в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности. Сущность изобретения: устройство содержит проточный емкостный датчик, измеритель емкости, определить вида эмульсии, блок обработки информации, причем определитель вида эмульсии соединен с блоком обработки информации непосредственно, а емкостный датчик через измеритель емкости. 2 ил. сл С

Q

Ј

5