Радиочастотные метод и средства измерений количественных параметров сжиженных углеводородных газов

• Автор: Терешин, Виктор Ильич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 197 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Глава 1. Постановка задачи. Обзор существующих методов и средств
измерений количественных параметров сжиженных углеводородных газов.
1.1. Сжиженные углеводородные газы. Физические свойства СУГ и 5 проблема учета СУГ в резервуарах.
1.2. Существующие методы и средства измерения количественных 9 параметров СУГ.
Выводы к главе 1
Глава 2. Теоретические основы построения и исследование
радиочастотных средств измерения технологических параметров сжиженных углеводородных газов в резервуарах.
2.1. Проблемы при измерениях количественных параметров СУГ.
2.2. Радиочастотный метод измерения количественных параметров СУГ.
2.3. Экспериментальные исследования радиочастотных средств измерения 34 технологических параметров при хранении СУГ в резервуарах.
2.4. Разработка промышленной измерительной системы для определения 40 количественных параметров СУТ.
2.5. Измерение плотности СУГ в резервуарах и трубопроводах
2.5.1. Необходимость измерения плотности СУТ при его учете. Изменение 43 плотности СУГ в зависимости от состава и температуры.
2.5.2. Радиочастотные средства измерения технологических параметров 46 при хранении и транспортировании СУГ
2.5.3. Реализация радиочастотного датчика плотности
2.5.4. Конструктивные особенности радиочастотного датчика для
измерения плотности СУГ
2.5.5. Устройство для термонезависимых измерений плотности СУГ

2.6. Автоматизированная система очистки СУГ от воды.
2.7. Измерение массы сжиженных углеводородных газов в транспортных 58 емкостях газовозов.
2.8. Измерение массового расхода сжиженных углеводородных газов, 63 перекачиваемых по трубопроводам.
Выводы к главе 2
Глава 3. Разработка и исследование радиочастотных метода и средств
измерения массы сжиженных углеводородных газов в резервуарах с повышенной точностью.
3.1. Радиочастотный датчик и его размещение в резервуаре.
3.2. Измерения массы СУГ, инвариантные к его составу.
3.3. Измерение температуры.
3.4. Погрешности из-за неточного пересчета градуировочной таблицы
3.5. Повышение точности учета СУГ.
3.6. Алгоритмы и рабочие формулы.
3.7. Вычисление плотности жидкой фазы СУГ.
3.8. Вычисление плотности паровой фазы СУГ.
3.9. Вычисление уровня, объема и массы СУГ.
3.10. Практические результаты.
3.11.0 градиенте температуры.
3.12. Измерения общей массы СУГ с повышенной точностью.
3.13. Уточненные формулы для определения обшей массы СУТ.
Выводы к главе 3
Глава 4. Разработка и исследование радиочастотных метода и датчиков
для определения запасов двухфазных однокомпонентных веществ в замкнутых цилиндрических резервуарах.
4.1. Радиочастотный метод измерения массы двухфазного
однокомпонентного вещества в баллоне.

4.2. Расчет методических погрешностей измерения массы
радиочастотным методом для различных контролируемых веществ и различных типоразмеров модулей.
4.2.1. Определение плотности вещества.
4.2.2. Определение массы двухфазного однокомпонентного вещества.
4.2.3. Расчет электрической емкости датчика.
4.3. Расчет длины радиочастотного датчика.
4.4. Измерение массы двухфазного вещества при наличии 130 вытесняющего вещества.
4.4.1. Расчеты изменения электрической емкости для азота.
4.4.2. Расчеты изменения электрической емкости для хладона-125.
4.5. Проработка вопросов метрологического обеспечения.

Выводы к главе
Глава 5. Разработка и исследование радиочастотных средств измерения и
контроля технологических параметров при хранении и перемещении веществ.
5.1. Методы построения и исследование радиочастотных однозондовых 138 устройств для многопараметровых и инвариантных технологических измерений.
5.1.1. Методы построения однозондовых измерительных устройств.
5.1.2. Коммутируемые нагрузки отрезков длинной линии.
5.1.3. Измерение уровня и физических свойств вещества в емкости.
5Л.4. Измерение положения границы раздела веществ в емкости и
их физических свойств.
5.2. Датчики уровня и положения границы раздела различных веществ в
емкостях.

измеряемых резонансных частот fph fp2 или fp3. Измеряя эти резонансные частоты, можно найти текущие значения уровня СУГ и плотности его газовой фазы (зная ее диэлектрическую проницаемость). Отметим, что в (2.9) отсутствуют значения индуктивности Lkt, Lk2 или Lk3.
Режимы функционирования. Рассмотрим режимы функционирования рассматриваемых радиочастотных измерительных устройств. Датчик 2 (рис. 2.2) работоспособен лишь в тех случаях, когда уровень СУГ превышает положение нижнего конца этого датчика. Если же уровень СУГ ниже этого положения, то в качестве меры уровня выбирается его значение, соответствующее номинальному значению емкости Се2„ эквивалентной емкости Сс2 для ранее вычисленного значения гЖ1, диэлектрической проницаемости гж. Если данных о значении гж„ нет, то выбирается известное значение гж при номинальной температуре.
Увеличение емкости Сс2 может иметь место из-за как изменения давления газа (не более, чем 4 пФ для датчиков, используемых в экспериментах), так и при заполнении емкости сжиженным газом (до 100 пФ).
Значение 6 пФ емкости Сс2 выбрано в качестве меры наличия жидкости или газа у нижнего торца датчика 2: 1) если это значение достигается, то считается, что уровень СУГ выше этого торца; при этом соотношения (2.1) -(2.9) используются для определения количественных параметров СУГ; 2) в ином случае используется ранее вычисленное значение еж погрешность, вызванная изменением гж, незначительна, так как уровень СУГ не превышает 30 % от диапазона измерения уровня; как следствие, соответствующие значения объема не превышают 15-20 %, так как емкости для хранения СУГ имеют в большинстве случаев или цилиндрическую форму и зафиксированы горизонтально, или сферическую форму; 3) при первом включении измерительного устройства используется постоянное значение еж при постоянной температуре; это значение значительно отличается от значения