Слайд 65. Радарные волноводные уровнемеры

Данный тип уровнемеров относится к уровнемерам контактного ти­па. Принцип действия волноводного уровнемера основан на технологии рефлектометрии с временным разрешением TDR (Time Domain Reflectome-try). Микроволновые радиоимпульсы малой мощности направляются вниз по зонду, погруженному в технологическую среду, уровень которой нужно определить. Когда радиоимпульс достигает среды с коэффици­ентом диэлектрической проницаемости, отличной от проницаемости газа над поверхностью среды, то из-за разности коэффициентов диэлектриче­ских проницаемостей происходит отражение микроволнового сигнала в обратном направлении. Временной интервал между моментом передачи зондирующего импульса и моментом приема эхо-сигнала пропорционален расстоянию до уровня контролируемой среды. Аналогичным образом из­меряется расстояние между датчиком и границей раздела двух жидких сред с различными коэффициентами диэлектрической проницаемости. Ин­тенсивность отраженного сигнала зависит от разницы коэффициентов диэлектрических проницае­мостей сред на границе. Чем выше эта разность, тем выше интен­сивность отраженного сигнала. Волноводная технология имеют ряд преимуществ по сравнению с другими методами измерения уровня, поскольку радиоимпульсы практически невосприимчивы к составу среды, атмосфере резервуара, температуре и давлению.

Поскольку радиоимпульсы направляются по зонду, а не свободно распространяются в пространстве резервуара, то волноводная технология может с успехом применяться для малых и узких резервуаров, а также для резервуаров с узкими горловинами. Радарные волноводные уровнемеры используются в сложных условиях (пар, пена, налипания, волны, кипение, резкие скачки уровня и т.д.). Точность измерений не зависит от плотности, диэлектрической проницаемости рабочей среды и давления.

Диапазон измерения радарных волноводных уровнемеров до 30 м. Абсолютная погрешность измерения ± (3-5) мм.

Тема 6. Измерение влажности и вязкости Слайд 66. Измерение влажности

Влажность газов и жидкостей – один из важных параметров технологических процессов. Влажность газов, например, необходимо измерять в процессе осушки, при очистке газов, в газосборниках, при кондиционировании воздуха и т. д. Измерение содержания воды в нефти необходимо для выбора режимных параметров установок подготовки нефти, контроля качества товарной нефти и т.п. Влага, т.е. наличие молекул воды в веществе, в газах содержится в виде водяного пара, а в жидкостях – в виде смеси воды и самой жидкости. Для характеристики содержания влаги в жидкостях применяются две величины: влагосодержание и влажность. Под влагосодержанием u понимается отношение массы влаги М, содержащейся в веществе, к массе абсолютно сухого вещества M₀:

.

Под влажностью W понимается отношение массы влаги M, содержащейся в веществе, к массе влажного вещества М₁:

.

Иногда эти величины выражают через веса и в процентах:

,

,

где Р – вес влажного вещества;

Р₀ – вес абсолютно сухого вещества.

Для указания содержания влаги в материале может быть применена любая из этих величин. В теоретических исследованиях и расчетах содержание влаги задается влагосодержанием, а в производственных условиях для той же цели чаще применяется влажность. Переход от одной величины к другой может быть осуществлен по соотношениям:

,

,

Влажность газов характеризуется абсолютной влажностью, относительной влажностью и температурой точки росы. Абсолютная влажность газа равна массе водяного пара, содержащегося в единице объема парогазовой смеси, и равна плотности водяного пара. Относительная влажность воздуха φ– это величина, характеризующая степень насыщения воздуха водяными парами. Она равна отношению парциального давления содержащегося в воздухе водяного пара P_п к парциальному давлению насыщенных водяных паров P_н при одной и той же температуре

.

Температура точки росы – это температура, до которой необходимо охладить влажный воздух, чтобы достичь насыщения водяного пара, сохраняя постоянным массовое содержание влаги в процессе охлаждения. При температуре точки росы P_п = P_н.

Средства измерения влажности жидкостей и твердых тел называются влагомерами, а газов - гигрометрами. При этом необходимо отметить, что влагометрия представляет собой особый частный случай измерения состава вещества. В нефтегазовой промышленности наиболее распространенными влагомерами жидкостей являются диэлькометрические (емкостные) и сверхвысокочастотные (СВЧ) влагомеры, а для измерения влажности газов используются диэлькометрические, конденсационные гигрометры, психрометры и др.