автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Радиочастотные метод и средства измерений количественных параметров сжиженных углеводородных газов

На правах рукописи

Терешин Виктор Ильич

РАДИОЧАСТОТНЫЕ МЕТОД И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ СЖИЖЕННЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ

Специальность 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

5 ФЕЗ 2015

Москва-2015

005558458

005558458

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН

Научный руководитель Совлуков Александр Сергеевич,

доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник ИПУ РАН, лаборатория № 4В

Официальные оппоненты: Езерский Виктор Витольдович,

доктор технических наук, профессор, Рязанский государственный радиотехнический университет

Елизаров Андрей Альбертович, доктор технических наук, профессор, Московский институт электроники и математики Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики»

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное предприятие

«Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева», г. Санкт-Петербург

Защита состоится «12» марта 2015 г. в 11.00 часов на заседании Диссертационного совета № 3 (Д 002.226.03) Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН по адресу: 117997, Москва, ул. Профсоюзная, д. 65. Телефон Совета: (495)334-93-29.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН и на сайте http://www.ipu.ru.

Автореферат разослан « 3 ^ »_СУ[_2015 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат технических наук

А.А.Кулинич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Сжиженные углеводородные газы находят широкое применение в качестве топлива в тепловых установках муниципальных, промышленных и сельскохозяйственных объектов. Сжиженный углеводородный газ (СУГ) становится всё более используемым в качестве моторного топлива. В настоящее время имеется много автомобилей с топливными баками с СУГ; многие компании начали серийное производство транспортных средств, работающих на двух видах топлив. Растущая потребность в применении СУГ поставила задачу высокоточного определения количества СУГ, содержащегося в различных емкостях. В то же время существующие измерительные устройства для определения запасов СУГ не обеспечивают требуемую степень надежности и точности измерений при долговременных эксплуатационных условиях.

В данной работе рассматриваются радиочастотный метод и средства измерений, обеспечивающие высокоточное определение количественных параметров СУГ в различных резервуарах.

Проблемы, решение которых необходимо для высокоточных измерений количества СУГ в резервуаре. Высокоточное определение запасов СУГ в каком-либо резервуаре является достаточно сложной задачей. Реально СУГ представляет собой двухфазное вещество — пропан-бутановую смесь, которая может содержать также и некоторые другие компоненты. Температура и давление могут изменяться в широких пределах, приводя к соответствующим изменениям физических параметров компонент СУГ.

Следующие факторы необходимо принять во внимание при высокоточных измерениях количества СУГ в резервуаре: возможность изменения плотности газовой фазы, являющейся функцией состава СУГ и его температуры; возможность изменения уровня и плотности СУГ при его кипении; возможность изменения плотности жидкой фазы СУГ, зависящей от его состава и температуры; отсутствие "зеркала" жидкости при кипении СУГ. Известные датчики уровня, основанные на определении только уровня жидкости, являются при таких условиях неработоспособными. Рассмотрим эти факторы более подробно.

Плотность газовой фазы СУГ зависит от температуры, давления и состава пропана и бутана в их смеси. Как определено, неучет массы газовой фазы СУГ может привести к дополнительной погрешности измерения до 3-н7 %. Сюда может добавиться также погрешность, вызванная изменением давления при перекачке газа. Поэтому для высокоточного определения массы СУГ требуется наличие измерительного канала для измерения плотности газа с целью коррекции результатов измерения массы в зависимости от изменений этой плотности. Плотность жидкой фазы СУГ зависит от температуры. Погрешность, вызванная неучетом изменения этой плотности, может иметь значительную величину (до + 15 %). Величина

погрешности зависит от температуры и состава (относительного содержания пропана и бутана) СУГ.

Проблема кипения СУГ не изучена должным образом до настоящего времени. Предполагалось, что кипение не является существенным фактором, и нет необходимости принимать его во внимание. Однако, наши исследования показали, что существует интенсивное кипение в конце цикла перекачки СУГ, сопровождаемое увеличением уровня жидкости на 5 -ь 10 %, при сбросе давления газа и падении давления по какой-либо причине; продолжительность такого кипения составляет несколько минут. Более слабое кипение, вызывающее уменьшение уровня на 1 3 %, имеет место после интенсивного кипения в виде затухающего процесса, при отборе газа компрессором, смешении сжиженных газов с различными температурами и при изменении температуры; эти процессы могут продолжаться в течение нескольких часов. Процесс кипения может иметь случайный характер (спектральная плотность и интенсивность могут изменяться в широких пределах). Поэтому создание адекватной математической модели процесса и разработка эффективного высокоскоростного цифрового фильтра являются весьма сложными задачами.

Известные методы и средства измерений не позволяют решить должным образом рассматриваемую проблему измерения массы сжиженного газа: или имеет место невысокая точность измерения даже уровня сжиженного газа, или требуется к тому же усложнение измерительной системы за счет требуемого наличия отдельного прибора — плотномера.

В связи с этим представляется актуальным проведение работы по разработке и исследованию новых методов и средств высокоточных измерений количества СУГ в резервуарах.

Цель диссертационной работы состоит в разработке и исследовании научных основ новых радиочастотного метода и средств высокоточных измерений количественных параметров СУГ в различных резервуарах, включая уровень (положение границы раздела газа и жидкости), плотность и массу жидкости и газа, их общую массу.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие основные задачи:

• Разработать новый радиочастотный метод измерения количественных параметров СУГ, обеспечивающий поставленную цель.

• Разработать комплекс радиочастотных средств измерения количественных параметров СУГ.

• Провести теоретические и экспериментальные исследования, подтверждающие возможность реализации и применения на практике разработанного метода измерения параметров СУГ.

• Разработать методику проведения экспериментальных исследований радиочастотных средств измерения параметров СУГ.

• Провести исследования разработанных экспериментальных образцов радиочастотных измерительных устройств для определения параметров СУГ.

• Провести испытания разработанных радиочастотных измерительных устройств для определения параметров СУГ на реальных технологических объектах.

Методы исследования базируются на использовании методов и средств прикладной электродинамики, распространения электромагнитных волн в материальных средах, методов и средств генерации и преобразования ВЧ и СВЧ электромагнитных волн, структурных методов повышения точности измерительных устройств.

Научная новизна работы:

- предложен радиочастотный метод измерений технологических параметров сжиженных углеводородных газов в резервуарах;

- предложен радиочастотный метод прямого измерения общей массы СУГ с повышенной точностью;

- разработаны радиочастотные плотномеры СУГ с учетом особенностей измерения плотности СУГ;

- разработана автоматизированная система очистки СУГ от воды с радиочастотным датчиком физических свойств вещества;

- предложен радиочастотный метод измерения массы сжиженных углеводородных газов в транспортных емкостях газовозов;

- предложены методы построения радиочастотных датчиков для определения запасов двухфазных однокомпонентных веществ в замкнутых цилиндрических резервуарах;

- предложены методы построения радиочастотных датчиков, средств измерения в целом, для контроля технологических параметров при хранении веществ в емкостях и их перемещении по трубопроводам.

Личный вклад. Результаты, выносимые на защиту, получены автором самостоятельно. Личным вкладом соискателя в совместно опубликованных работах является участие в разработке научных основ нового метода измерения параметров СУГ, проведение расчетных и экспериментальных исследований разработанных радиочастотных датчиков и измерительных устройств.

Практическая значимость работы заключается в разработке комплекса радиочастотных датчиков и измерительных устройств для измерения различных технологических параметров, их серийном выпуске и многолетней эффективной эксплуатации на многих промышленных объектах. Результаты применения этих устройств отражены в прилагаемых документах.

Достоверность полученных результатов обеспечивается корректностью постановки задачи исследования, включая использование обоснованных теоретических зависимостей и принятых допущений, использованием необходимой измерительной аппаратуры при экспериментальных исследованиях, получением

убедительных экспериментальных результатов по исследованию разработанных радиочастотных средств измерения.

Практическая реализация результатов работы. Разработаны, изготовлены и исследованы экспериментальные и промышленные образцы радиочастотных средств измерения количественных параметров СУГ, показавшие устойчивую и долговременную работоспособность в сложных реальных условиях — на газонаполнительных станциях СУГ, технологических резервуарах для хранения СУГ и других технологических веществ. В частности, результаты работы использованы в измерительной системе учета сжиженных углеводородных газов СУ-5Д, запущенной в промышленную эксплуатацию: в декабре 2010 года в ТОО "Газиндустрия" (г. Павлодар, Казахстан), датчиками системы СУ-5Д оснащены 30 резервуаров объемом по 200 м ; в декабре 2012 года на Очаковской базе сжиженного газа (г. Москва), датчиками системы СУ-5Д оснащены 20 резервуаров объемом по 175 м3; в августе 2014 года на базе хранения СУГ ЗАО НВФ "Грифон" (г. Бузулук Оренбургской обл.), датчиками системы СУ-5Д оснащены 3 резервуара объемом по 100 м3. Результаты работы применяются на других многочисленных промышленных объектах, связанных с хранением и транспортированием СУГ и других технологических веществ.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были представлены на научно-технических конференциях, совещаниях и симпозиумах: Международная Крымская конфер. "СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии", г. Севастополь (1993, 2011); IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference (2003, 2012); Всемирный Конгресс ИМЕКО (2003, 2009, 2012); НТК "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления (2003, 2004); 10lh ТС7 Int. Symposium on Advances of Measurement Science. Saint Petersburg, Russia. 2004; 3rd Int. Symposium on Instrumentation Science and Technology (ISIST'2004). Xi'an, China. 2004; Российская конф. с междунар. участием "Технические и программные средства систем управления, контроля и измерения". М., ИЛУ (2008, 2010, 2012) ; 8й Int. Conference on Electromagnetic Wave Interaction with Water and Moist Substances. Finland. 2009; 9й Int. Symposium on Measurement Technology and Intelligent Instruments (ISMTII-2009). Saint-Petersburg, Russia. 2009; конф. "Управление в технических, эргатических, организационных и сетевых системах" (УТЭОСС-2012). Санкт-Петербург. 2012; Международная НТК "Наука и образование". Мурманск, МГТУ. (2013, 2014); XII Всероссийское совещание по проблемам управления (ВСПУ-2014). Москва, ИГГУ. 2014.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 41 печатных работ, 17 из них в журналах из рекомендуемого перечня ВАК, остальные - в рецензируемых изданиях, получено 15 авторских свидетельств и патентов РФ на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем диссертации составляет 197 страниц, включая 70 рисунков, библиографический список из 94 наименований, приложение с актами практического применения результатов работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность поиска и исследования нового перспективного радиочастотного метода измерения количественных параметров СУГ в различных резервуарах. Указаны возможные области применения разработанных радиочастотных датчиков и измерительных устройств. Перечислены задачи, которые необходимо решить для достижения поставленной цели, методы и средства исследования, указаны признаки научной новизны исследования. Указана практическая ценность работы, приведены сведения по апробации работы, имеющимся публикациям, указаны основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе, которая носит обзорный характер, приведена краткая историческая справка по существующим методам и средствам количественных измерений параметров СУГ, проведен анализ их технических возможностей и выявлены существенные недостатки.

Существующие методы и средства измерений не позволяют обеспечить точный достоверный учет сжиженных углеводородных газов. Это связано с многими факторами, описанными выше, которые влияют на достоверность информации. Как результат, расхождение в количестве полученного по накладным и отпущенного потребителям продукта во многих случаях превышает 5 %, что недопустимо для коммерческого учета.

Во второй главе излагаются основы радиочастотного метода измерений технологических параметров сжиженных углеводородных газов в резервуарах. Проведены теоретические и экспериментальные исследования его функциональных возможностей.

В измерительной схеме для определения массы СУГ в емкости предусматриваются два датчика уровня, характеризуемые эквивалентными электрическими емкостями, соответственно, Се1 и Се1. Плотность газовой фазы СУГ определяется с применением третьего емкостного датчика, характеризуемого эквивалентной электрической емкостью Сс3. Этот датчик плотности газа располагается в верхней части емкости и заполняется только газовой фазой СУГ. Определение плотности газа производится по известному соотношению связи этой плотности с диэлектрической проницаемостью газа ег, измеряемой данным датчиком.

Исследования показали, что предложенный радиочастотный метод позволяет определять массу СУГ непосредственно. Определение нескольких измеряемых параметров (уровня, массы, плотности) производится с применением лишь одного блока обработки информативных сигналов датчиков. Радиочастотные средства измерений имеют высокую точность измерения (0,5 % при измерении массы), высокую надежность, благодаря простоте конструкций датчиков, отсутствия в них каких-либо подвижных элементов. Эти измерительные устройства являются уникальными, так как в них учитывается масса газовой фазы СУГ (в противном случае погрешность измерения может достигать 5 %). Данный радиочастотный метод

может быть также успешно применен для определения количественных параметров сжиженных природных газов, других криогенных и некриогенных жидкостей.

Ряд промышленных радиочастотных средств измерения был разработан и изготовлен на основе вышеизложенных принципов. Они используются на практике для коммерческого учета и автоматизированной отгрузки и приема СУГ для крупных резервуарных парков (до 16 емкостей) и автомобильных газозаправочных станций (АГЗС), для учета запасов сжиженного газа в групповых установках с использованием переносного микропроцессорного блока, учета запасов сжиженного газа в групповых установках с передачей информации по каналам сотовой радиосвязи.

Разработанная измерительная система позволяет осуществлять коммерческий учет запасов сжиженного газа в резервуарном парке, в том числе определять уровень, объем, массу, плотность жидкой фазы СУГ; объем, массу, плотность газовой фазы СУГ, общую массу СУГ в каждой емкости, в резервуарном парке в целом. Также производится определение верхнего предельного значения уровня СУГ (три значения: "полная емкость", крайне полная емкость", "перелив"). Эти сигнализируемые предельные значения уровня определяются в данной системе даже в случае отказа какого-либо датчика. Кроме того, все данные отображаются на экране компьютера. Также производится регистрация измеренных параметров за последние 5 лет, передача этих данных по электронной почте и компьютерной сети, защита данных от их потери или искажения.

I \\\ \W \\\

-------Ж \\

, Тг -- il

• Я Я Я Я Ж ,i-------^.....-...........J (_

Микропроцессорный блок

Блоки иекрогзащиты

<—

1

Релейные

олоки

\

\

сигнализация превышения предельных значений уровня

отключение компрессоров и насосов

Выдача на встроенный цифровой индикатор микропроцессорного блока и в последовательном коде в ПЭВМ следующих параметров по каждому резервуару:

уровень сжиженного газа *** объем сжиженного газа масса сжиженного газа v плотность сжиженного газа ❖ масса пара (над жидкостью)

плотность пара *** сигнализация превышения предельных значении уровня

Рис. 1. Система коммерческого учета СУГ для резервуарных парков и АГЗС.

С помощью данной измерительной системы возможно осуществлять управление электрическими задвижками (с автоматическим отключением при достижении предельных значений уровня), автоматизировашгую отгрузку и прием сжиженного газа по заданным алгоритмам (все параметры настраиваются).

Схема одной из разработанных радиочастотных измерительных систем, предназначенной для коммерческого учета СУГ для резервуарных парков и АГЗС, приведена на рис. 1. Длина линий связи между радиочастотными датчиками и электронными блоками составляет до 1000 м (2 провода для одного датчика). Три радиочастотных датчика устанавливаются в каждой емкости с контролируемым веществом.

Рассмотрены особенности измерения плотности СУГ и предложены разработанные с их учетом радиочастотные плотномеры СУГ. Датчик плотности (рис. 2) позволяет измерять плотность СУГ в диапазоне от 0 до 900 кг/м3. Возможно использовать одинаковые датчики для измерения плотности паровой фазы СУГ и плотности жидкой фазы СУГ. Датчик применяется для измерения плотности и температуры СУГ в трубопроводе (проточный датчик плотности), а также может служить в качестве датчика уровня.

Предложена автоматизированная система очистки СУГ от воды с радиочастотным датчиком физических свойств вещества. Дело в том, что при эксплуатации газонаполнительных станций (ГНС) при низких значениях температуры окружающей среды (в основном, в зимний период) в резервуарах с СУГ образуется значительное количество свободной воды. Основной причиной этого является конденсация воды,

растворенной в СУГ, при понижении температуры с момента его получения от производителя до слива на ГНС.

Комплект оборудования автоматизированной системы (рис. 3) включает датчик плотности, датчик влажности, датчик уровня, два электромагнитных клапана, шкаф управления и ПЭВМ. В данной системе подготовка (подключение резервуара, включение

Рис. 2. Радиочастотный датчик плотности.

Рис. 3. Система очистки СУГ от воды.

компрессора и создание необходимого для перекачки перепада давления) производится с участием оператора.

Сами процессы перекачки воды из выбранного резервуара в отстойник, слива воды из отстойника в газовоз, перекачки "чистого" СУГ из отстойника в рабочий резервуар после запуска программы с ПЭВМ идут в автоматическом режиме (начинаются и прекращаются по командам от электронного блока, которые формируются по заданным алгоритмам в зависимости от показаний датчиков).

В отстойник устанавливается вертикально радиочастотный датчик уровня типа ДЖС-7 (рис. 4) - модификация этого датчика для измерения уровня "грязного" СУГ и уровня воды. Нижняя часть датчика выполнена из одного электрода во фторопластовой оболочке. Это существенно препятствует образованию осадков на "рабочей" поверхности конструкции датчика, но при этом его чувствительность низкая, и погрешность измерения уровня высокая. В верхней части датчик имеет два электрода (коаксиальная линия), при этом чувствительность датчика выше в 8 раз, за счет этого обеспечивается более точное измерение уровня и надежная сигнализация предельного заполнения резервуара.

| | 1

Рис. 4. Датчик для измерения уровня "грязного" СУГ и уровня воды.

На дренажный трубопровод устанавливаются проточные радиочастотные датчики плотности (для определения плотности СУГ и отсечки перекачки углеводородов с более высокой плотностью) и влажности (для определения процентного содержания воды), также типа ДЖС-7 (рис. 4). Датчики имеют одинаковые габаритно-установочные размеры, длина каждого датчика около 1 м.

Предложен метод определения массы сжиженных углеводородных газов в транспортных емкостях газовозов. Коммерческий учет СУГ, сливаемого с газовоза на автогазозаправочые станции (АГЗС) или в групповые установки, — важнейший элемент товарных операций во всей технологической цепочке.

В данном случае измерительная система содержит два радиочастотных коаксиальных датчика, вводимых в резервуар через отверстие в его боковой стенке. Эти датчики располагаются в резервуаре под некоторым углом по отношению к друг другу. Их длина выбирается равной расстоянию от указанного отверстия до точек касания концов датчиков, соответственно, с верхней и нижней внутренними поверхностями резервуара. Совместная функциональная обработка информативных параметров (резонансных частот) этих датчиков позволяет определить массу СУГ в резервуаре. Система учета СУГ, предназначенная для оснащения газовозов, включает: центр сбора и обработки данных; пункты контроля; оборудование для оснащения газовозов.

В третьей главе рассматриваются вопросы радиочастотных измерений массы СУГ в резервуарах с повышенной точностью. Проведены теоретические и экспериментальные исследования функциональных возможностей соответствующего радиочастотного метода измерения.

Рассматриваются новые технические решения для измерений общей массы, включающей массу жидкой и газовой фаз, СУГ в резервуарах и приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований. В отличие от традиционно используемого косвенного метода статических измерений массы этого продукта, основанного на измерениях его плотности и объема в мерах вместимости, используется прямой метод измерения общей массы продукта в резервуаре. При использовании радиочастотного датчика массы обеспечивается более точное измерение массы жидкой и газообразной фаз продукта, чем при косвенном методе статических измерений.

Для высокоточных измерений таких технологических СУГ, содержащегося в резервуаре разработаны радиочастотные метод и измерительные устройства. Разработан и применяется на практике радиочастотный датчик типа ДЖС-7М (рис. 5) для высокоточного измерения массы СУГ в резервуаре. Датчик содержит

Рис. 5. Радиочастотный датчик типа ДЖС-7М.

коаксиальный резонатор (цилиндрический конденсатор), заполняемый СУГ, а также шесть измерительных преобразователей для определения температуры, равномерно расположенных по длине датчика, и микропроцессорный электронный преобразователь. Резонансные частоты датчика — в диапазоне частот 3 — 5 МГц.

На рис. 6 показано размещение в резервуаре этого датчика,

содержащего коаксиальный резонатор, и и измерительных преобразователей для определения температуры (6 шт.) Здесь Н - уровень СУГ; Ь] — длина датчика; Г — расстояние от края лючка

до дна резервуара; Х0 = Ь - Ь, — „ , „

г ^ ' г " 1 Рис. 6. Размещение в резервуаре

расстояние от дна до нижнего конца радиочастотного датчика.

X

II / •[И/

Х0

датчика; Ь0 — уровень СУГ при заполнении на 100 % объема; Ь — уровень заполнения датчика контролируемой средой; ^ 12, 13, 14, 15, (6 - точки расположения измерительных преобразователей для определения температуры. Каждый из этих датчиков температуры подсоединен к электронному блоку с помощью соответствующей линии связи (на рис. 7 они показаны условно, в виде одной линии).

Приращение емкости датчика связано с параметрами СУГ следующим соотношением:

С1=С/х[(8ж-1)хй1+(Ег-1)х(1г/г|)], (1)

где С/ — погонная емкость датчика (электрическая емкость 1 м датчика в вакууме, С/ = 47 пФ); И\ — уровень жидкой фазы СУГ, заполняющего датчик; Ь\ - длина датчика; еж — диэлектрическая проницаемость жидкой фазы СУГ; ег — диэлектрическая проницаемость паровой фазы СУГ.

Выходной параметр датчика £) — это данные о массе контролируемого продукта:

О = ^х(1о-Хо)хС5х(1+7;х?1)/(С/хро) + (2)

где Тг — коэффициент температурной коррекции плотности, Т5 = 0,0006 для СУГ; — температура (°С) СУГ (измерительный преобразователь обеспечивает определение температуры в 6 точках, по умолчанию используется температура р0 — плотность жидкой фазы СУГ при температуре 0 °С (подстройка под сорт СУГ), по умолчанию выбирается р0= 0,5297 г/см3 (плотность пропана при температуре О °С), этот параметр может периодически меняться, вводиться с ПЭВМ как подстройка под сорт СУГ (можно этого не делать, это дополнительная опция); С/ — погонная емкость датчика в вакууме, С/ = 47 пФ/м; Х0 — высота подвеса датчика (расстояние от дна резервуара до нижнего конца датчика), мм; 10 - уровень при заполнении по объему на 100 % (максимальный уровень), мм; К — настроечный коэффициент, который пересчитывает диэлектрическую проницаемость в плотность и используется, при необходимости, для подстройки максимума: Л"=р!к0/(е)ко-1), где рж0 = 0,5297 г/см3 - плотность пропана при 0 °С; еж0 = 1,7148 — диэлектрическая проницаемость пропана при 0 °С; по умолчанию К= 0,5297/(1-1,7148) = 0,7410.

Параметр О имеет размерность уровня, мм; это необходимо для возможности использования градуировочной таблицы и для выдачи значения уровня. Параметр О может отличаться от истинного значения уровня на несколько процентов (пропорционально отношению истинного значения плотности к ро)

По градуировочной таблице вычисляется объем V СУГ как функция ^„а параметра О: \/=Р^глЛ(П). Масса М СУГ вычисляется по формуле: Л/=Кхр0.

Разработанная измерительная система СУ-5Д с радиочастотным датчиком типа ДЖС-7М обеспечивает учет СУГ по массе с погрешностью не более ± 0,5 % при реальных условиях хранения СУГ в резервуарах.

Предложен радиочастотный метод измерения общей массы СУГ с повышенной точностью. Он характеризуется упрощенным процессом измерения массы.

Устройство для реализации метода содержит радиочастотный датчик 4 - коаксиальный резонатор (цилиндрический конденсатор), заполняемый СУГ, шесть датчиков температуры 5Ь 52, 53, 54, 55, 56, равномерно расположенных по длине датчика, электронный блок 6 и регистратор 7 (рис. 7).

Приращение С5 эквивалентной

электрической емкости радиочастотного датчика, вызванное наличием в резервуаре жидкой и газовой фазы СУГ:

С8 = С,х[(еж-1)хй + (е,.-1)х(/- И)] (3)

Здесь С/ - погонная (т.е. на единицу длины) электрическая емкость датчика; А -уровень жидкой фазы СУГ, заполняющей датчик; / — длина радиочастотного датчика; £ж - диэлектрическая проницаемость жидкой фазы СУГ; £г — диэлектрическая проницаемость газовой фазы СУГ.

Диэлектрические проницаемости жидкой и газовой фаз пропана и бутана и их смесей, входящих в состав СУГ, рассчитываются, соответственно, по формулам:

еж=1+ рж/[^х(1+Г5х/)] (4)

ег=1+рДА'х(1+7;х?)] (5)

где К = Рж(/(Ежо-1) = 0,74] г/см3; Тц — коэффициент температурной коррекции, Т3 = 0,0006.

Отметим, что коэффициент устраняет температурную погрешность, которая составляет для плотности и для массы 0,06 % на градус (температурный коэффициент изменения плотности сжиженных газов составляет 0,26 % на градус).

Для усреднения значений и повышения точности температура измеряется шестью датчиками температуры, по значениям которых вычисляется среднее значение для всех датчиков значение температуры. Производится допусковый контроль: если значение температуры с какого-либо датчика отличаются более, чем на 3 градуса от значений температуры от соседних датчиков, показания этого датчика отбрасываются (не участвуют в измерении).

Подставим (4) и (5) в формулу (3) и найдем уровень к:

С. = С,*[( Рж/[^х(1+г5хг)])хЬ + ( рД*х(1+Г8х/)])х(/- щ (6)

А = [1/(Рж - рг)]х{[С5хЛ:х(1+Г8х,) / с,] - ргх/} (7)

55;

55 5«

Рис. 7. Измерительная система.

Масса СУГ в резервуаре:

м= Кхрж + (К0-К)х Рг = 5х/1хрж + /,)хРг

(8)

где 5 — площадь поперечного сечения резервуара; V — объем жидкости; У0 — объем резервуара.

Подставив (7) в (8), получаем:

М= [1/(рж - рг)1х{[С5хА'х(1+Г5хО / С,] - ргх/} х 5 х(рж - Рг) + 5х/хрг (9)

После преобразований в (9) получаем:

М= (10)

Таким образом, общая масса СУГ в резервуаре при различных соотношениях массы газовой и жидкой фазы и при различном компонентном составе определяется по формуле (10) и зависит только от приращения емкости и от температуры I.

Для определенности будем рассматривать измерение общей массы СУГ в вертикальном резервуаре цилиндрической формы. Для резервуаров иной формы или (и) располагаемых иным образом, в частности, для горизонтально расположенных цилиндрических резервуаров, получаемые результаты пересчитывают с учетом геометрии и расположения резервуаров. Датчик позволяет определять общую массу СУГ, содержащегося в емкости, с высокой точностью независимо от фазового состояния продукта и соотношения жидкой и газовой фаз, наличия кипения.

Функциональная схема устройства для измерения общей массы СУГ в резервуаре приведена на рис. 8. Расширенный алгоритм вычислений позволяет из общей массы выделить отдельно массу жидкости и массу пара, по температуре и давлению рассчитать плотность жидкости, плотность пара, уровень, объем и состав газа.

В диссертации приведен вывод уточненных формул для определения обшей массы СУГ. Масса СУГ в резервуаре произвольной формы есть

М= 5(/г)хС8х Кж х(1+Г5х/ж)/С\ (11)

где 5(/г) — площадь поперечного сечения резервуара, являющаяся в общем случае функцией И, т.е. изменяется вдоль вертикали

Таким образом, масса СУГ в резервуаре при различных соотношениях массы газовой и жидкой фазы и при различном составе массы газовой фазы определяется по формуле (11) и зависит только от приращения емкости С5 и от температуры гж.

В диссертации приведены полученные алгоритмы, позволяющие снизить до 0,1 % от отпускаемой или принимаемой массы СУГ влияние погрешности из-за возможного различия коэффициентов Кж — рж0/(кж(г1) и Кг = р,«/(е,о-1). Эти дополнительные погрешности измерения общей массы СУГ тем больше, чем больше объем пара СУГ в резервуаре. Но эти погрешности небольшие, потому что относятся

к массе пара, значение которой невелико относительно отпускаемой или принимаемой массы СУГ.

Коррекция влияния метана и эпша

Рис. 8. Функциональная схема устройства для измерения общей массы СУГ в резервуаре.

Четвертая глава посвящена рассмотрению метода построения и исследованиям радиочастотных датчиков для определения запасов двухфазных однокомпонентных веществ в замкнутых цилиндрических резервуарах.

Применение этих датчиков дает возможность с высокой точностью определять массу веществ в цилиндрических резервуарах независимо от их фазового состояния. Здесь излагаются принципы построения радиочастотных измерительных устройств, позволяющих решить указанную задачу. Согласно предлагаемому радиочастотному

15

методу производятся измерения с применением как высокочастотных емкостных датчиков, так и датчиков на основе отрезков длинных линий. Емкостный датчик может являться элементом колебательного контура (резонатора), резонансная частота которого служит информативным параметром. Отрезок длинной линии, на основе которого реализуется радиочастотный датчик, сам может являться резонатором. Его резонансная частота электромагнитных колебаний может также служить информативным параметром такого датчика. В цилиндрических резервуарах имеется возможность реализовать такой датчик, используя конструктивные особенности резервуара. Во многих практических случаях внутри цилиндрического резервуара располагается внутри него вдоль его оси цилиндрическая металлическая трубка (сифонная трубка), по которой осуществляется выкачивание вещества из резервуара.

При реализации радиочастотного емкостного датчика возможно как наружное, так и внутреннее расположение его потенциального и экранного проводников относительно друг друга. Но в шобом случае зазор между этими проводниками должен составлять не более 2^3 мм, так как в противном случае не будет обеспечена необходимая чувствительность датчика. Переход к более высоким частотам (мегагерцового диапазона) работы датчиков обеспечивает возможность увеличения зазора между проводниками радиочастотного датчика массы огнетушащего вещества.

Суммарная масса М огнетушащего вещества в баллоне определяется следующим соотношением: М = Мж + Мг = ржУж + ргУг, где Мж и Мг - масса, соответственно, жидкой и газовой фаз вещества; рж и рг — плотность, соответственно, жидкости и газа; Уж и У, — объем, занимаемый в баллоне, соответственно, жидкостью и газом, причем Уж + Уг= У0, У0 — объем баллона. Для цилиндрического баллона данное соотношение

можно записать так: М = ржУа — + р,Л/0(1 ~г/Г), где / - высота баллона; г - координата

(значение) уровня жидкости в баллоне, отсчитываемая от его дна (при этом не принят во внимание некоторый объем торцевых участков баллона, который незначителен по сравнению с объемом всего баллона и может быть учтен в расчетах и измерениях).

Для неполярных диэлектрических веществ, к которым относятся многие

технологические вещества, хранимые в замкнутых резервуарах (баллонах),

справедливо соотношение Клаузиуса-Мосотги между плотностью вещества

/ ч ~ е-\ и 4тг

(жидкости^ газа) и его диэлектрическои проницаемостью: -— =-Д ог. В этой

е + 2 р 3

формуле 8 - диэлектрическая проницаемость вещества, ц - его молекулярная масса, р — плотность вещества, а — его молекулярная поляризуемость, N - число Авогадро.

При использовании датчиков на основе отрезков длинных линий и с применением данного соотношения, можно достаточно точно определять массу запасаемых в резервуарах двухфазных однокомпонентных веществ.

I 13 12

Ц^У 10

б 5

11

ш

?8-

Радиочастотные датчики — высокочастотный емкостный датчик уровня (рис. 9) или датчик уровня на основе отрезка длинной линии — обеспечивают определение уровня г вещества во всем диапазоне его измерения: от нулевого значения до значения, соответствующего полному заполнению емкости двухфазным однокомпонентным веществом (в этом случае г = /, где / — высота емкости).

В баллоне I с двухфазным однокомпонентным веществом, содержащим сифонную трубку 2, внутри последней и соосно с ней размещается центральный проводник (стержень, трубка) 3, являющийся потенциальным электродом коаксиального радиочастотного датчика массы вещества. Жесткость конструкции коаксиального датчика, т.е. соосность электрода 3 и трубки 2, обеспечивается с помощью нескольких (1 4) диэлектрических шайб 4 (изготовленных из полиамида или фторопласта), устанавливаемых равномерно вдоль длины датчика (на рисунке показана только одна такая шайба). К верхнему концу коаксиального датчика подсоединен электронный блок 5, размещенный в корпусе б. Электронный блок 5 содержит микропроцессор для функциональной обработки информативных сигналов от коаксиального датчика массы огнетушащего вещества и датчика его температуры (иа рисунке он не показан). Проводники коаксиального датчика массы на его верхнем конце подсоединены к электронному блоку 5 с помощью отрезка коаксиального кабеля, содержащего между внутренним 8 и наружным 9 проводниками гермоввод 10: потенциальный проводник 3 подсоединен к внутреннему проводнику 8, имеющего для этого на противоположном конце клемму 7; наружный проводник (сифонная трубка 2) коаксиального датчика массы соединен с наружным проводником 9, на другом конце соединенным с корпусом 6 электронного блока. Электронный блок 5 имеет с другой стороны высокочастотный разъем 11 для подсоединения к этому блоку источника питания, выхода К8-485, последовательного интерфейса, сигнализации предельных значений массы огнетушащего вещества. На верхнем конце баллона имеется кран 12 на трубопроводе 13 для выпуска вещества. В радиочастотном датчике его электрическая емкость может быть достаточно малой, составляя ~ 10 -=- 40 пФ, поскольку абсолютная погрешность электронного блока составляет ~ 0,01 ~ 0,03 пФ. Это позволяет иметь потенциальный электрод 3 малого диаметра (6 мм). Такой электрод нетрудгго разместить внутри сифонной трубки 2, не создавая препятствия движению огнетушащего вещества: зазор между электродом 3 и трубкой 2 составляет

Рис. 9. Баллон с двухфазным однокомпонентным веществом, содержащий датчик его массы.

при этом 8+15 мм (наружный электрод коаксиального датчика, которым является сифонная трубка 2, имеет диаметр 22 + 36 мм). Нетрудно показать, что внутренний (потенциальный) электрод 3 не создает существенных затруднений движению огнетушащего вещества, поскольку фактическое уменьшение площади сечения сифонной трубки 2 имеет малую величину, не превышающую 5 + 10 % от полного сечения.

Суммарная масса М вещества в баллоне определяется следующим соотношением:

М=Мж + Мг = ржУж+ргУг, (12)

где Мж и Мг — масса, соответственно, жидкой и газовой фаз вещества; рж и рг -плотность, соответственно; жидкости и газа; Уж и Уг- объем, занимаемый в баллоне, соответственно, жидкостью и газом, причем Уж+ Уг= К0, У0 — объем баллона.

Для цилиндрического баллона (12) можно записать так:

М=ржУ0Е-+ргУ0(\-^) (13)

где / - высота баллона; г - координата (значение) уровня жидкости в баллоне, отсчитываемая от его дна. При этом не принят во внимание некоторый объем торцевых участков баллона, который, однако, незначителен по сравнению с объемом всего баллона.

В диссертации показано, что формулу для определения массы М можно записать в следующем виде:

(14)

Данная формула выражает линейную зависимость электрической емкости Се от массы М огнетушащего вещества. Измеряя Се, можно определить М. Коэффициенты а и Ь являются постоянными величинами для каждого вещества при фиксированной температуре.

Если температура не постоянна, то температурную зависимость а и Ъ можно учесть с применением датчика температуры и зная температурные зависимости диэлектрических проницаемостей еж и ег для конкретных веществ. Также данные можно использовать справочные данные, если они известны или провести измерения еж и £,, в зависимости от температуры в рабочем диапазоне ее изменения.

В диссертации приведены результаты расчета методических погрешностей измерения массы радиоволновым методом для различных контролируемых веществ и различных типоразмеров модулей. Они позволили сделать следующие выводы: 1) расчеты по определению электрической емкости датчика при заполнении баллона и изменении температуры от -39 С (заполнение составляет по уровню 50 %) до +25 °С (заполнение по уровню -70 %) и до +50 °С (заполнение по уровшо 100 %;

критическое состояние жидкости) показали следующее: изменение электрической емкости датчика в рабочем диапазоне изменения температуры вещества не превышает ± 5 %; 2) данная методическая погрешность в определении электрической емкости датчика и, следовательно, массы двухфазного однокомпонентного вещества в баллоне, может быть скорректирована по показаниям датчика температуры. При этом может быть обеспечена методическая погрешность измерения массы в пределах 0,25 -=-1,0 % от её реального значения.

Поскольку на величину электрической емкости Се радиочастотного датчика влияют как уровень жидкости в баллоне, так и электрофизические параметры жидкой и газовой фаз, то результирующая зависимость Се от температуры г определяется совокупным влиянием этих физических величин. Уровень 2 жидкости в баллоне определяет и степень заполнения ею пространства между проводниками датчика по высоте баллона: если длина датчика равна высоте баллона, то уровень 2 имеет место и в датчике; если же датчик укорочен снизу, то и степень его заполнения и, следовательно, величина электрической емкости Се зависят от величины этого укорочения. Отсюда следует, что, выбирая длину датчика, можно регулировать величину емкости Се и её зависимость от температуры, стремясь минимизировать такую зависимость. Укорочение длины емкостного датчика можно обеспечить путем укорочения снизу металлической трубы - наружного проводника емкостного датчика; при этом длина датчика соответствует этой укороченной длине металлической трубы.

В диссертации рассмотрены также вопросы измерения массы огнетушащих веществ при наличии в баллоне вытесняющих их газов. Получены формулы для определения массы огнетушащего вещества в баллоне наличии вытесняющего газа (в частности, массы хладона-125 при наличии вытесняющего его азота).

В пятой главе излагаются методы построения и проводится исследование радиочастотных средств контроля и измерения технологических параметров при хранении различных веществ в емкостях и их перемещении по трубопроводам.

Показано, что применение лишь одного предложенного радиочастотного зонда -отрезка длинной линии с коммутируемыми нагрузочными сопротивлениями — даёт возможность реализовать на его основе такое число измерительных каналов, которое требуется для решения той или иной задачи инвариантных или (и) многопараметровых измерений технологических параметров.

Предложено радиочастотное устройство для определения уровня и положения границы раздела веществ в емкостях. Устройство содержит радиочастотный емкостный чувствительный элемент. Предложено также радиочастотное термонезависимое устройство для определения уровня и положения границы раздела веществ.

Предложены радиочастотные датчики и устройство для контроля уровня биотоплива в технологической емкости при высокой температуре. Устройство обеспечивает высокоточное определение (сигнализацию) уровня различных сыпучих

материалов и жидкостей, содержащихся в емкостях при высокой температуре (~ 1000 С и более), в частности, в топках котлов, работающих на биотопливе.

Разработано радиочастотное устройство, предназначенное для высокоточного определения концентрации различных сыпучих материалов, перемещаемых по трубопроводам. Оно может быть применено, в частности, для контроля работы пневмотранспорта сыпучих материалов, в том числе для определения концентрации, массы транспортируемого вещества, расхода, контроля закупорки трубопровода сыпучим веществом.

В Заключении сформулированы основные результаты работы.

В Приложении диссертации приведены акты внедрения результатов диссертационной работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Показано, что существующие методы и средства измерений не позволяют обеспечить точный достоверный учет сжиженных углеводородных газов. Это связано с многими факторами, описанными выше, которые влияют на достоверность информации. Как результат, расхождение в количестве полученного по накладным и отпущенного потребителям продукта во многих случаях превышает 5 %, что недопустимо для коммерческого учета.

2. Предложен радиочастотный метод измерений технологических параметров сжиженных углеводородных газов в резервуарах и проведено теоретическое и экспериментальное исследование его функциональных возможностей. Показано, что предложенный метод позволяет определять массу СУГ непосредственно. Определение нескольких измеряемых параметров (уровня, массы, плотности) производится с применением лишь одного блока обработки информативных сигналов датчиков. Радиочастотные устройства имеют высокую точность измерения (0,5 % при измерении массы), высокую надежность, благодаря простоте конструкций датчиков, отсутствия в них каких-либо подвижных элементов. Эти средства измерений являются уникальными, так как в них учитывается масса газовой фазы СУГ (в противном случае погрешность измерения может достигать 5 %). Данный радиочастотный метод может быть также успешно применен для определения количественных параметров сжиженных природных газов, других криогенных и некриогенных жидкостей.

3. Разработаны радиочастотные плотномеры СУГ с учетом особенностей измерения плотности СУГ. Проведены расчетные и экспериментальные исследования плотномеров.

4. Разработана автоматизированная система очистки СУГ от воды с радиочастотным датчиком физических свойств вещества. Проведены расчетные и экспериментальные исследования этой системы.

5. Предложен радиочастотный метод определения массы сжиженных углеводородных газов в транспортных емкостях газовозов. Проведены расчетные и

экспериментальные исследования измерительного устройства для реализации этого метода.

6. Предложен прямой метод измерения общей массы СУГ в резервуаре с повышенной точностью. Проведены теоретические и экспериментальные исследования его функциональных возможностей. При использовании радиочастотного датчика массы СУГ обеспечивается более точное измерение массы жидкой и газообразной фаз СУГ, общей массы СУГ, чем при косвенном методе статических измерений.

7. Предложены радиочастотные метод и датчики для определения запасов двухфазных однокомпонентных веществ в замкнутых цилиндрических резервуарах и проведены их исследования. Применение рассматриваемых датчиков дает возможность с высокой точностью определять массу веществ в цилиндрических резервуарах независимо от их фазового состояния.

8. Предложены методы построения радиочастотных средств измерения и контроля технологических параметров при хранении различных веществ в емкостях и их перемещении по трубопроводам и проведены их исследования. Показано, что применение лишь одного предложенного радиочастотного зонда — отрезка длинной линии с коммутируемыми нагрузочными сопротивлениями - даёт возможность реализовать на его основе такое число измерительных каналов, которое требуется для решения той или иной задачи инвариантных или (и) многопараметровых измерений технологических параметров. Предложены радиочастотные датчики и устройства для определения уровня и положения границы раздела веществ в емкостях, для контроля уровня биотоплива в технологической емкости при высокой температуре, для высокоточного определения концентрации различных сыпучих материалов, перемещаемых по трубопроводам, которое может быть применено, в частности, для контроля работы пневмотранспорта сыпучих материалов, в том числе для определения концентрации, массы транспортируемого вещества, расхода, контроля закупорки трубопровода сыпучим веществом.

Публикации по теме диссертации

Публикации в тлзданиях, рекомендованных ВАК

1. Терешин В.И. Методы построения радиочастотных однозондовых устройств для многопараметровых и инвариантных измерений / Викторов В.А., Совлуков A.C., Терёшин В.И. //Датчики и системы. 2004. № 5. С. 8-13.

2. Терешин В.И. Комплексный подход к организации высокоточного учета СУГ на ГНС и АГЗС / Совлуков A.C., Терешин В.И. // Автогазозаправочный комплекс плюс Альтернативное топливо. 2005, № 5. С. 10-13.

3. Терешин В.И. Радиочастотный метод измерения количественных параметров сжиженных углеводородных газов в резервуарах / Совлуков A.C., Терёшин В.И. // Измерительная техника. 2005. № 10. С. 68-71.

4. Терешин В.И. Измерение количества сжиженного углеводородного газа в резервуаре / Совлуков A.C., Терёшин В.И. // Измерительная техника. 2006. № 2. С. 4042.

5. Терешин В.И, Беспроводные технологии в системах учета СУГ / Совлуков А., Терёшин В. // Автогазозаправочный комплекс плюс Альтернативное топливо. 2006. № 3.С. 23-25.

6. Терешин В.И. О методических погрешностях учета СУГ в резервуарном парке / Терёшин В., Совлуков А., Летуновский А. // Автогазозаправочный комплекс плюс Альтернативное топливо. 2006. № 5. С. 24-26.

7. Терешин В.И. Новые компоненты для автоматизации современных АГЗС и ГНС / Терешин В.И., Совлуков A.C. Летуновский A.A. // Автогазозаправочный комплекс плюс Альтернативное топливо. 2007. № 4. С. 18-21.

8. Терешин В.И. Автоматизированная система очистки СУГ от воды / Терешин В.И., Совлуков A.C. // Автогазозаправочный комплекс плюс Альтернативное топливо. 2007. № 5. С. 38-40.

9. Терешин В.И. Радиочастотные термонезависимые измерения плотности сжиженных углеводородных газов / Совлуков A.C., Терешин В.И. // Измерительная техника. 2008. № 7. С. 60-61.

10. Терешин В.И. Определение уровня вещества в технологической емкости при высокой температуре / Прохоренков A.M., Сабуров И.В., Совлуков A.C., Терешин

B.И. // Измерительная техника. 2008. № 8. С. 29-30.

11. Терешин В.И. Система учета СУГ для оснащения газовозов / Терешин В.И., Совлуков A.C. Летуновский A.A. // Транспорт на альтернативном топливе. 2008. № 4.

C. 27-31.

12. Терешин В.И. Высокоточные узлы учета СУГ на основе инновационных технологий / Кобылкин Н.И., Терешин В.И., Совлуков A.C., Барабанов A.C. // Транспорт на альтернативном топливе. 2008. № 5. С. 18-21.

13. Терешин В.И. Современные технологии передачи данных в системах автоматизированного управления и учета СУГ / Терешин В.И., Совлуков A.C., Лоос К.С. // Транспорт на альтернативном топливе. 2010. № 1. С. 36-41.

14. Терешин В.И. Беспроводные технологии в системах учета СУГ/ Совлуков

A.C., Терешин В.И. // Автогазозаправочный комплекс плюс Альтернативное топливо. 2010. №5. С. 42-45.

15. Терешин В.И. Измерение плотности сжиженных углеводородных газов в резервуарах и трубопроводах / Совлуков A.C., Терешин В.И. // Приборы. 2010. № 8. С. 39-44.

16. Терешин В.И. Радиочастотные измерения массы сжиженного углеводородного газа в резервуаре / Совлуков A.C., Терешин В.И. // Датчики и системы. 2012. № 12. С. 41-45.

17. Терешин В.И. Радиочастотное устройство для индикации уровня и положения границы раздела веществ в емкостях / Прохоренков A.M., Совлуков A.C., Терешин

B.И., Яценко В.В. // Датчики и системы. 2014. № 10. С. 41-45.

Публикации в рецензируемых изданиях

1. Терешин В.И. Особенности учета СУГ в резервуарном парке / Терешин В.И., Совлуков A.C. Летуновский A.A. // Газ России. 2007. № 2. С. 66-71.

2. Терсшин В.И. Система учета газа для пропано-бутановых газовозов // Газ России. 2008. № 3. С. 36-39.

3. Терешин В.И. Использование отрезков длинных линий с коммутируемыми нагрузками для измерений запасов веществ в емкостях / Викторов В.А., Совлуков А.С., Терёшин В.И. // 3-я Крымская конфер. "СВЧ-техника и спутниковый приём". Материалы конфер., г. Севастополь. 1993. Т. 4. С. 345-350.

4. Tereshin V.I. Measurement of liquefied petroleum gas quantity in a tank by radio-frequency techniques / Sovlukov A.S., Tereshin V.I. // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2004. Vol. 53. N 4. P. 1255-1261.

5. Терешин В.И. Контроль уровня вещества в ёмкости при высокой температуре / Прохоренков A.M., Глухих В.Г., Сабуров И.В., Совлуков А.С., Терешин В.И. //Вестник Черкасского гос. технологического университета. 2005. № 3. С. 232-235.

6. Tereshin V.I. Determination of liquefied petroleum gas quantity in a reservoir by radiofrequency techniques / Sovlukov A.S., Tereshin V.I. // Proc. of the 20th IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference. Vail, CO, USA. 2003. Vol. 1. P. 368-373.

7. Tereshin V.I. Radiofrequency measurement of liquefied petroleum gas quantity / Sovlukov A.S., Tereshin V.I. // Proc. of the XVII IMEKO World Congress. Dubrovnik, Croatia. 2003. P. 1197-1201.

8. Терешин В.И. Высокоточные измерения количества сжиженного углеводородного газа в емкости / Совлуков А.С., Терешин В.И. // XV НТК "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления. Датчик-2003". Материалы конфер. 2003. С. 122-123.

9. Терешин В.И. Радиочастотные однозондовые устройства для многопараметровых технологических измерений / Викторов В.А., Совлуков А.С., Терёшин В.И. // XVI НТК "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления. Датчик-2004". Материалы конфер. 2004. С. 146.

10. Tereshin V.I. Radiofrequency single probe-based measurements of level/interface positions of liquids in tanks / Sovlukov A.S., Tereshin V.I., Viktorov V.A. // Proc. of the 10m TC7 Int. Symposium on Advances of Measurement Science. Saint Petersburg, Russia. 2004. Vol. 2. P. 306-310.

11. Tereshin V.I. Design principles of radiofrequency single probe-based devices for multiple-parameter and disturbance-independent technological measurements / Sovlukov A.S., Tereshin V.I., Viktorov V.A. // Proc. of the 3rd Int. Symposium on Instrumentation Science and Technology (ISIST'2004). Xi'an, China. 2004. Vol. 1. P. 76-82.

12. Терешин В.И. Радиочастотные технологические измерения массы сжиженных углеводородных газов в резервуарах / Совлуков А.С., Терешин В.И. // Труды Российской конф. с междунар. участием "Технические и программные средства систем управления, контроля и измерения". М., ИПУ. 2008. С. 658-667.

13. Tereshin V.I. Radiofrequency on-line measurement of density and water content of liquefied petroleum gas / Sovlukov A.S., Tereshin V.I. // Proceedings of the 8th Int.

Conference on Electromagnetic Wave Interaction with Water and Moist Substances. Ed. by Kupfer K. Helsinki, Finland. 2009. P. 241-248.

14. Tcreshin V.I. Radiofrequency temperature-independent measurement of density of liquefied petroleum gas in reservoirs and pipelines / Sovlukov A.S., Tereshin V.I. // Proceedings of the 9lh Int. Symposium on Measurement Technology and Intelligent Instruments (ISMTII-2009). Saint-Petersburg, Russia. 2009. Vol. 4. P. 4-016-4-020.

15. Tereshin V.I. Radiofrequency technological measurements under pipeline transportation of liquefied petroleum gas / Sovlukov A.S., Tereshin V.I. // Proceedings of the XIXIMEKO World Congress. Lisbon, Portugal. 2009. P. 1298-1302.

16. Тсрсшин В.И. Радиочастотные технологические измерения при хранении и транспортировании сжиженных углеводородных газов / Совлуков А.С., Терешин В.И. // Труды Российской конф. с междунар. участием "Технические и программные средства систем управления, контроля и измерения". УКИ'10. М., ИПУ. 2010. CD. 11 с.

17. Терешин В.И. Радиочастотный метод определения массы двухфазного вещества в замкнутом цилиндрическом резервуаре / Совлуков А.С., Терешин В.И. // 21-я Международная Крымская конф. "СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии" (КрыМиКо'2011). Севастополь. 12-16 сентября 2011 г. Материалы конф. Севастополь: Вебер. 2011. С. 933-934.

18. Терешин В.И. Измерение массы сжиженного углеводородного газа в резервуаре / Совлуков А.С., Терешин В.И. // Труды Третьей Российской конф. с междунар. участием "Технические и программные средства систем управления, контроля и измерения". УКИ'12. М., ИПУ. 2012. С. 1847-1856.

19. Tereshin V.I. Radiofrequency method for mass determination of a balloon-contained two-phase substance / Sovlukov A.S., Tereshin V.I. // Proc. of the 2012 IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference. May 13-17, 2012. Graz, Austria. 2012. P. 2317-2321.

20. Терешин В.И. Радиочастотный метод измерения массы сжиженного углеводородного газа в резервуаре / Совлуков А.С., Терешин В.И. // Материалы конф. "Управление в технических, эргатических, организационных и сетевых системах" (УТЭОСС-2012). 9-11 октября 2012 г. Санкт-Петербург. СПб.: ГНЦ ОАО "Концерн "ЦНИИ "Электроприбор". 2012. CD. ISBN 978-5-900780-92-4. С. 654-657.

21. Tereshin V.I. Radiofrequency measurement of liquefied petroleum gas mass in a reservoir / Sovlukov A.S., Tereshin V.I. // Proc. of the XX IMEKO World Congress. Busan, Republic of Korea, September 9-14, 2012. 6 p. Paper 390_F_P_TC7_94_1.

22. Терешин В.И. Измерение общей массы сжиженного углеводородного газа в резервуаре с применением радиочастотного датчика/ Совлуков А.С., Терешин В.И. // Труды XII Всероссийское совещание по проблемам управления (ВСПУ-2014). Москва, 16-19 шоня 2014 г. С. 7067-7075.

23. Терешин В.И. Радиочастотное устройство для определения фиксированного значения уровня и положения границы раздела веществ в емкостях / Прохоренков

A.M., Совлуков A.C., Терешин В.И. // Материалы Международной НТК "Наука и образование-2013". Мурманск, МГТУ. 2013. С. 73-77.

24. Терешин В.И. Радиочастотное термонезависимое устройство для индикации уровня и положения границы раздела веществ в емкостях / Прохоренков A.M., Совлуков A.C., Терешин В.И., Яценко В.В. // "Наука и образование -2014".[Электронный ресурс]: материалы Междунар. науч.-техн. конф., Мурманск, 2428 марта 2014 г. Федер. гос. бюджетное образоват. учреждение высш. проф. образования «Мурм. гос. техн. ун-т». — Электрон, текст, дан. — Мурманск: ФГБОУ ВПО «МГТУ», 2014. Номер гос. регистрации электронного издания № 0321401155. С. 94-99.

Авторские свидетельства и патенты РФ на изобретения

1. Авт. свид. СССР на изобретение № 1647273. Способ измерения уровня вещества и устройство для его осуществления / Совлуков A.C., Тсрёшин В.И. // Бюлл. Изобрет. 1991. № 17.

2. Авт. свид. СССР на изобретение № 1647273. Устройство для измерения положения границы раздела двух сред / Совлуков A.C., Терешин В.И. // Бюлл. Изобрет. 1991. №46.

3. Авт. свид. СССР на изобретение X» 1721445. Устройство для измерения уровня вещества / Совлуков A.C., Терёшин В.И. // Бюлл. Изобрет. 1992. №11.

4. Авт. свид. СССР на изобретение № 1760353. Способ измерения уровня вещества / Совлуков A.C., Терёшин В.И. // Бюлл. Изобрет. 1992. № 33.

5. Патент РФ на изобретение № 2029247. Способ измерения физических параметров объекта / Минаев B.C., Совлуков A.C., Терёшин В.И. // Бюлл. Изобрет., 1995. №2.

6. Патент РФ на изобретение № 2246721. Устройство для измерения концентрации сыпучего материала в трубопроводе / Совлуков A.C., Тсрёшин В.И. // Бюлл. Изобрет., 2005. № 5.

7. Патент РФ на изобретение № 2247334. Сигнализатор уровня вещества в емкости / Совлуков A.C., Терёшин В.И. // Бюлл. Изобрет., 2005. № 6.

8. Патент РФ на изобретение № 2246702. Устройство для определения массы сжиженного газа / Совлуков A.C., Терёшин В.И. // Бюлл. Изобрет., 2005. № 5.

9. Патент РФ на изобретение № 2262667. Способ определения физических параметров сжиженного газа в емкости / Совлуков A.C., Терёшин В.И. // Бюлл. Изобрет., 2005. № 29.

10. Патент РФ на изобретение № 2296926. Устройство для контроля уровня высокотемпературного вещества / Прохоренков A.M., Сабуров И.В., Совлуков A.C., Терешин В.И. // Бюлл. Изобрет., 2007. № 10.

11. Патент РФ на изобретение № 2315290. Устройство для измерения физических свойств вещества / Совлуков A.C., Терешин В.И. // Бюлл. Изобрет., 2008. № 2.

12. Патент РФ на изобретение № 2412432. Устройство для измерения физических свойств жидкости / Совлуков A.C., Фатеев В.Я., Маслов A.A., Терешин В.И., Яценко В.В., Власова А.Р. // Бголл. Изобрет., 2011, № 5.

13. Патент РФ на изобретение № 2476760. Устройство для пожаротушения / Пустынников С.С., Совлуков A.C., Терешин В.И. // Бюлл. Изобрет., 2013, № 6.

14.// Патент РФ на изобретение № 2506545. Способ определения массы сжиженного углеводородного газа в резервуаре / Совлуков A.C., Терешин В.И.// Бюлл. Изобрет., 2014, № 4.

15. Патент РФ изобретение № 2515074. Устройство для измерения массы двухфазного вещества в замкнутом цилиндрическом резервуаре / Совлуков A.C., Терешин В.И. // Бюлл. Изобрет., 2014, № 13.

Подписано в печать 30.12.2014 Формат 60x90/16 Бумага офсетная. Усл. печ. л. 2,25 Тираж 130 экз. Заказ 001

Отпечатано в типографии «Адмирал» 199178, Санкт-Петербург, В.О., 7-я линия, д. 84 А