автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Разработка ультразвукового метода и средств автоматизированного контроля плотности нефтепродуктов

На правах рукописи

РАЗРАБОТКА УЛЬТРАЗВУКОВОГО МЕТОДА И СРЕДСТВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ПЛОТНОСТИ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Специальность 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск - 2003

Работа выполнена в научно-исследовательском институте интроскопии при Томском политехническом университете

Научный руководитель

Чахлов Владимир Лукьянович д.т.н., профессор ТПУ, г. Томск

Официальные оппоненты

Капранов Борис Иванович д т.н., профессор ТПУ, г. Томск

Сельский Андрей Анатольевич к.т.н., главный специалист по НК ООО НИЦ'ГДЭиС ' Регионтехсервис'", г. Красноярск

Ведущая организация

Институт химии нефти СО РАН, г. Томск

Защита диссертации состоится 5 ноября 2003 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.269.09 при Томском политехническом университете по адресу: Россия, 634028, г. Томск, ул. Савиных 7, библиотека НИИ интроскопии.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского политехнического университета.

Автореферат разослан 1 октября 2003 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета

Б.Б. Винокуров

2 о&з-А

5 4 та

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Развитие современной техники характеризуется массовым внедрением систем автоматизированного управления и регулирования в различные отрасли промышленности. Однако на предприятиях нефтяной промышленности внедрение подобных систем производится не достаточно интенсивно, вызывая тем самым необходимость содержания многочисленного персонала для обслуживания производства и его значительное функциональное усложнение. Измерительные приборы, применяемые в настоящее время на предприятиях нсфтеперерабоиси и нефтепродуктообеспечения, ориентированы, в основном, на измерение количественных параметров. Приборы контроля качественных параметров нефтепродуктов предназначены, в большинстве своем, для проведения лабораторных измерений и их использование в автоматизированных системах невозможно. Зарубежные средства измерения более полно удовлетворяют требованиям, предъявляемым к подобным системам, однако они не всегда доступны по цене для отечественно! о потребителя и их техническое обслуживание в отсутствие фирмы-изготовителя затруднительно.

Плотность следует считать универсальным и наиболее доступным для измерения качественным показателем нефти и нефтепродуктов. Ее автоматизированное измерение позволяет кон гролировать процесс переработки нефти, отслеживать выпуск некондиционной продукции, сортировать нефтепродукты и вести их массовый учет. Поэтому возникает необходимость в рафаботке новых автоматизированных средств измерения плотности, обеспечивающих необходимую точность, способных работать в сильно изменяющихся климатических условиях, удовлетворяющих требованиям взрывобезопасности и доступных по цене для отечественного потребителя.

Наиболее перспективным методом измерения плотности нефтепродуктов, удовлетворяющим вышеизложенным требованиям, следует считать ультразвуковой метод. Метод измерения плотности, использующий измерение скорости распространения ультразвуковых волн в нефтепродукте до настоящего момента не нашел широкого применения из-за посредственных метрологических характеристик. Тем не менее, с учетом предварительного установления вида контролируемого нефтепродукта и пересчетных зависимостей, применение данного метода позволяет упростить конструкцию первичных преобразователей и электронной схемы, обеспечить необходимую точность измерения плотности, повысить чувствительность и выполнить требования взрывобезопасности.

Анализ известных из литературы температурных зависимостей скорости распространения ультразвука и плотности нефтепродуктов обнаруживает существенные расхождения, их применение в существующем методе измерения практически невозможно. Поиском новых зависимостей и алгоритмов пересчета скорости распространения ультразвука в нефтепродуктах к их плотности обусловлено проведение исследований в данной области.

Разработка ультразвукового метода автоматизированного контроля плотности нефтепродуктов и аппаратуры для его реализации.

Цель

Задачи

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать особенности распространения ультразвука в углеводородах и углеводородных смесях;

2. Исследовать взаимосвязь между скоростью распространения ультразвука в нефти и нефтепродуктах и их плотностью с целью выявления новых закономерностей;

3. Разработать способ группировки нефтепродуктов на классы и критерий принадлежности отдельного нефтепродукта к какому-либо классу с целью их разделения по схожим физико-химическим свойствам;

4. Разработать метод определения плотности принадлежащего отдельному классу нефтепродукта на основании измерения скорости распространения в нем ультразвука и его температуры;

5. Провести анализ погрешностей метода и способов их уменьшения;

6. Разработать реализующую метод аппаратуру, удовлетворяющую требованиям взрывобезопасности, временной и температурной стабильности;

7. Разработать алгоритмы получения первичной информации о скорости распространения ультразвука в нефтепродукте и его температуре;

8. Разработать алгоритмы обработки первичной информации и коррекции погрешностей измерений;

9. Провести лабораторные и промышленные испытания аппаратуры с целью подтверждения работоспособности метода.

Научная новизна

1. Найден и сформулирован новый критерий разделения нефтепродуктов по подгруппам на основании изотермической зависимости скорости распространения ультразвука от плотности;

2. Разработан новый способ определения плотности нефтепродуктов путем нахождения оптимальной функциональной зависимости скорости распространения ультразвука от плотности;

3. Разработан новый способ определения плотности нефтепродуктов путем построения пересчетной зависимости скорости распространения ультразвука в плотность в процессе проведения измерения;

4. Разработан оригинальный способ регистрации принимаемого ультразвукового сигнала.

Практическая ценность

1. Получены экспериментальные зависимости скорости распространения ультразвука от температуры и плотности для нефти, продуктов ее первичной переработки, товарных бензинов и некоторых органических жидкостей, которые могут быть положены в основу отраслевых стандартов и методик;

2. Разработана технологическая схема автоматизированного контроля плотности нефтепродуктов в обводной линии магистрального трубопровода;

3. Разработана принципиальная схема датчика плотности, позволяющая прибору сохранять свои параметры в широком диапазоне температур и удовлетворять требованиям взрывобезопасности;

4. Разработана стойкая к температурным перепадам конструкция ультразвукового измерительного преобразователя, способная работать в условиях повышенного давления агрессивной среды;

5. Разработаны алгоритмы получения и обработки первичной информации о скорости распространения ультразвука в нефтепродукте и его температуре в условиях повышенного уровня акустических помех в трубопроводе и температурного расширения материалов конструкции датчика плотности;

6. Разработаны алгоритмы пересчета скорости распространения ультразвука в нефтепродуктах в плотность.

Тезисы, выиосимые на защиту

Автор защищает следующие результаты проведенных исследований:

1. Способ и критерий выделения нефтепродуктов в подгруппы по схожим физико-химическим свойствам;

2. Способ определения плотности нефтепродуктов по оптимальной пересчетной зависимости скорости распространения ультразвука в плотность;

3. Способ определения плотности нефтепродуктов построением пересчетной зависимости скорости распространения ультразвука в плотность;

4. Способ регистрации принимаемого ультразвукового сигнала;

5. Стойкую к температурным ударам и некритичную к сборке конструкцию ультразвукового измерительного преобразователя;

6. Функциональную схему датчика плотности, алгоритм ее работы и схемотехнические решения отдельных ее узлов, в частности генератор и приемник ультразвуковых колебаний, измеритель температуры и арифметико-логическое устройство;

7. Систему автоматизированного контроля плотности нефтепродуктов и алгоритм ее работы.

Апробация работы

Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

1. VIII международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные техника и технологии", г. Томск, 2002.

2. IX международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные техника и технологии", г. Томск, 2003.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано И печатных работ в центральных изданиях, список которых приведен в конце автореферата. Получено три положительных решения о выдаче патента на изобретение.

Использование полученных результатов

Результаты работы использованы при разработке системы автоматизированного контроля плотности нефти и нефтепродуктов в ООО "Системы контроля", г. Томск. Разработанная система "Ультразонд-50" применяется для оперативного контроля качества выпускаемой продукции в ОАО "Сибнефть - Омский нефтеперерабатывающий завод".

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы, изложенных на 182 страницах машинописного текста, содержит 83 рисунка, 12 таблиц. Список литературы включает 159 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во »ведении обоснована актуальность, дана общая характеристика проблемы, рассматриваемой в работе, определены цели, выделены основные положения, отражающие новизну проводимых исследований.

В первой главе приведена характеристика нефти и нефтепродуктов, их углеводородного и химического составов как объектов контроля, сформулированы требования к автоматическим приборам контроля плотности нефти и нефтепродуктов для систем автоматизированного управления технологическим процессом нефтепереработки и контролем качества при хранении и отпуске нефтепродуктов. Проведен краткий аналитический обзор состояния современных методов и средств контроля плотности жидких сред.

В главе показано, что поплавковые, динамические, силовые, гидростатические, вибрационные и т.п. методы не подходят для автоматизированного контроля плотности из-за наличия подвижных и быстроизнашивающихся частей конструкции первичных датчиков. Доказана нецелесообразность использования радиоизотопного метода в случаях, когда имеется возможность применения других методов.

Обзор ультразвуковых методов показал, что для контроля плотности жидкости производится измерение амплитуды ультразвукового сигнала или скорости распространения ультразвука. Амплитудное измерение сигнала при определении звукового давления или величины приемного ультразвукового импульса вызывает необходимость поддержания постоянного излучающего импульса и применения дорогостоящих ультразвуковых датчиков с жестко нормированными параметрами. Все это усложняет конструкцию измерителя плотности. Достаточно простыми в реализации и надежными в эксплуатации представляются скоростные ультразвуковые методы, заключающиеся в измерении скорости распространения ультразвуковых колебаний в исследуемой жидкости. Выявлено, что подобные методы обладают некоторыми особенностями, к которым, в частности, относится необходимость проведения калибровки на определенный вид жидкости.

Таким образом, показана необходимость проведения исследований, приведены основные выводы, сформулированы задачи работы.

Во второй главе изложены результаты разработки метода определения плотности жидкости из класса со схожими физико-химическими свойствами.

Скорость распространения ультразвука в жидкостях может быть рассчитана на основании их физико-химического строения, однако анализ литературных данных обнаруживает непостоянство углеводородного состава нефти и нефтепродуктов. Поэтому, не смотря на все преимущества, теоретический расчет скорости распространения ультразвука в нефти и нефтепродуктах затруднен и практически невозможен.

Для расчета значений скорости звука представляется возможным установление эмпирической зависимости для нефти и нефтепродуктов. Изменение скорости звука при изменении температуры в основном определяется температурной зависимостью сжимаемости жидкости. Во всех органических жидкостях, к которым относятся

углеводороды, сжимаемость значительно увеличивается при повышении температуры, что вызывает уменьшение скорости звука по линейному закону:

С = Со+а,-Д* (1)

где с0 - начальная скорость звука; а, - температурный коэффициент; ДГ - изменение температуры.

У нефти и большинства нефтепродуктов наблюдается также линейная зависимость плотности от температуры и для них справедливо соотношение:

Р1-Р2 =а (2)

где рь рг - плотности нефти при температурах и /2 соответственно, а - постоянная для каждого нефтепродукта величина, выражающая зависимость плотности от температуры.

Для изучения природы ультразвука в нефти и нефтепродуктах очень важным является исследование распространения ультразвуковых волн не только в чистых углеводородах, таких как пентан, гексан, гептан, толуол и т.д., где наблюдается увеличение скорости распространения ультразвука с увеличением молекулярного веса и, соответственно, плотности, но и в их смесях. Смеси разделяются на нормальные и смеси ассоциированных компонентов. Для случая, когда молекулы хотя бы одного из компонентов ассоциированы, например, при посредстве водородных мостиков, которые разрушаются при введении второго компонента, характер зависимости скорости распространения ультразвука и адиабатической сжимаемости от концентраций составляющих ассоциированную смесь имеет довольно сложный характер и прогнозирование их поведения при большом количестве компонентов в смеси задача весьма сложная. Компоненты нормальной смеси подчиняется известному закону аддитивности:

Для скорости ультразвука:

Ссм =С\-Сы+с2-(1-Сы) (3)

где С[ и сг - скорости ультразвука первой и второй компонент, ссм - скорость ультразвука в смеси, - весовая концентрация первой смеси.

Для плотности:

Рсм=СГР\+С2'Р2 <4>

где С\, Сг - средние концентрации компонентов в смеси.

Поскольку нефть и нефтепродукты представляют собой многокомпонентную нормальную смесь углеводородов, для расчетов возможно применение закона аддитивности с учетом того, что:

1. В тяжелых нефтепродуктах температурные зависимости скорости распространения ультразвука и плотности выражены слабее, чем в легких;

2. Существует однозначная корреляция между положением температурной зависимости скорости ультразвука и плотности на соответствующих графиках нефтепродуктов.

Для подтверждения теоретических предпосылок были проведены экспериментальные исследования температурных зависимостей плотности и скорости распространения ультразвука в нефти, продуктах ее первичной переработки, товарных бензинах и некоторых органических жидкостях. Полученные температурные зависимости скорости и плотности аппроксимируются линейными функциями, при-

веденными в таблице 1, а анализ значений скорости ультразвука и плотности при одинаковой температуре подтверждают вышеуказанные предположения.

Таблица 1

Аппроксимация экспериментальных данных

№ Нефтепродукт Рго <=20 c(t) = P(t) = P(c) =

1. Нефть 845 1366 -3,95t+2523,9 -0,70t+1050,5 0,1770c+603,8

2. Фр. НК-62 651 1064 -4,95t+2514,2 -0,92t+920,3 0,1852c+454,7

3. Бензин Е-6 702 1142 -4,77t+2536,6 -0,87t+959,0 0,1836c+493,l

4. Фр. 62-85 707 1156 -4,75t+2545,2 -0,87t+961,0 0,1824c+496,6

5. Бензин К-3 741 1209 -4,58t+2549,4 -0,81t+978,9 0,1772c+527,2

S. Бензин К-6 766 1250 -433t+2518,2 -0,74t+982,9 0,1723c+549,l

7. ДТл 841 1392 -3,92t+2540,6 -0,67t+l 037,7 0,1718cf601,2

S. Продукт К-9 843 1397 -3,67t+2471,8 -0,64t+1030,6 0,1734c+602,0

9. ДТВСС 844 1394 -3,71t+2481,2 -0,64t+103U 0,1720c+604,4

10. 2-й погон 881 1450 -3,68t+2526,l -0,66t+l074,2 0,1794c+621,0

11. 3-й погон 893 1474 -3,51t+2502,9 -0,641+1080,3 0,1807ef627,9

12. 4-й погон 907 1490 -3,29t+2453,7 -0,62t+l089,3 0,1878c+628,4

13. 5-й погон 923 1509 -3,25t+2461,8 -0,60t+1098,5 0,1846^643,9

14. Мазут 938 1513 -3,29t+2476,8 -0,60t+l 113,6 0,1828c+660,8

15. Гудрон 988 1581 -3,43t+2586,l -0,61t+l 166,3 0,1766c+709,5

16. Бензин А-80 714 1145 -4,69t+2519,8 -0,87t+969,3 0,1859c+501,0

17. Бензин А-92 744 1176 -4,70t+2557,7 -0,88t+1003,4 0,1872c+524,7

18. Бензин А-95 752 1192 -4,64t+2549,l -0,88t+1012,3 0,1908c+525,6

19. Масло 877 1525 -4,07t+2715,2 -0,63tfl061,2 0,1546c+641,3

20. ТЖ 1043 1504 -3,95t+2662,0 -0,77t+1268,4 0,1951c+748,8

21. Тосол 1076 1808 -l,llt+2133,4 -0,48t+1216,8 0,4341c+290,7

На рисунке 1 изображены зависимости скорости распространения ультразвука от плотности при температуре 20°С для всех исследуемых жидкостей. Анализ графика обнаруживает три явно выраженных линейных зависимости: 1 - продукты первичной перерабатки нефти; 2 - нефть, мазут и гудрон; 3 - бензины А-80, А-92 и А-95. Подобное разделение объясняется тем, что продукты первичной переработки нефти (от легкой фракции НК-62 до тяжелого 5-го нефтяного погона) получаются исключительно путем температурной разгонки нефти и не содержат в своем составе компонентов, кроме углеводородов; исследуемая нефть, мазут и гудрон имеют черный цвет (так называемые "черные" нефтепродукты), обусловленный наличием в них тяжелых нефтяных фракций (асфальтенов и т.д.), примесей и взвешенных частиц; все товарные бензины получаются в результате вторичной переработки нефти и могут содержать в своем составе различные присадки, улучшающие их эксплуатационные свойства. Группировка жидкостей по изотермическим зависимостям скорости ультразвука от плотности позволяет выделять семейства (классы) со схожими физико-химическими свойствами. Тосол, тормозная жидкость и моторное масло, видимо, образуют другие семейства, не исследуемые в данной работе.

Обнаруженный способ разделения нефтепродуктов может являться критерием принадлежности нефтепродукта к какому-либо семейству и использоваться при разработке алгоритмов вычисления его плотности. В главе приведены зависимости c(t),

p(t) и c(p) для каждой подгруппы, подтверждающие описанный выше способ группировки.

1900 -I 1800 -1700 -

А

| 1600 -j 1500 -g 1400 -

Си

§ 1300 -

2

X

12001100 -1000 -

1

600

700 800 900 1000 1100

Плотность, кг/куб.м.

Рис. 1. Зависимости скорости распространения ультразвука от плотности при температуре 20°С. 1 - продукты первичной переработки нефти; 2 - "черные" нефтепродукты; 3 - товарные бензины

Определение плотности нефтепродуктов ультразвуковыми скоростными методами может быть произведено в случае знания вида контролируемого нефтепродукта и наличие для него априори установленной зависимости с = Г(р). Если предварительное получение зависимости с = 1(р) не представляет особой трудности, то выбор необходимой зависимости из имеющегося набора, наиболее полно подходящей для контролируемого нефтепродукта, затруднен. С этой целью весь набор калибровочных зависимостей разделяется на подгруппы по описанному выше критерию. В этом случае с учетом определенной при фиксированной температуре скорости распространения ультразвука производится идентификация нефтепродукта путем определения оптимальной зависимости ф) подстановкой измеренной температуры ^ в каждую из экспериментально полученных калибровочных зависимостей скорости распространения ультразвука от температуры с(1) для всего семейства, вычисления расчетного значения скорости распространения ультразвука с1 для каждой зависимости по выражению с/ = + 6,- и определения абсолютных отклонений Дс, значений скорости распространения ультразвука сизм, полученного в результате измерения, от расчетных значений с,:

Наименьшее отклонение Ас, определяет вид контролируемого нефтепродукта, в соответствии с которым выполняют пересчет измеренной скорости распространения ультразвука с„1М в плотность р по соотношению р - Дс) для данного нефтепродукта. В случае, показанном на рисунке 2, в качестве псресчетной выбирается зависимость

(5)

Рз(с), так как точка А с координатами с^ и лежит на с3(0 в семействе предварительно установленных зависимостей с(0 и отклонение ДСз 0.

Рис. 2. Пример определения оптимальной пересчетной зависимости р(с)

Однако нефть и нефтепродукты представляют собой смесь углеводородов, состав которой отнюдь не постоянен, и описанный выше способ определения оптимальной перссчетной зависимости из имеющегося набора для какого-либо семейства с регламентированной точностью может использоваться для контроля нефтепродуктов с относительно стабильными параметрами. В то же время, если в процессе измерения плотности нефтепродукта определить местоположение его зависимостей, то можно построить теоретическую р = f(c) уже непосредственно для данного нефтепродукта, предварительно установленные зависимости c(t) и р(с) которого могут отсутствовать или существенно отличаться от необходимых.

Для этого на основании измеренной скорости распространения ультразвука Сюм и температуры контролируемого нефтепродукта t^, выбираются две близлежащие зависимости скорости распространения ультразвука от температуры из семейства предварительно установленных калибровочных зависимостей. Выбор близлежащих зависимостей производится подстановкой измеренной температуры в каждую из предварительно установленных калибровочных зависимостей скорости распространения ультразвука от температуры c(t) для всего семейства нефтепродуктов, вычислением расчетного значения скорости распространения ультразвука с,- для каждой зависимости по выражению c¡ ~ а,4шм + b¡ и определением абсолютных отклонений Ас, по выражению:

Абсолютные значения двух наименьших отклонений Дс( и Ас,+; определяют близлежащие зависимости с [(О и с2(Ч) из семейства предварительно установленных зависимостей. В случае равенства нулю одного из отклонений задача сводится к рассмотренной ранее; в случае неравенства нулю ни одного из двух отклонений, пересчетная зависимость р = £(с) устанавливается расчетным путем, как показано на рисунке 3.

Pi(c)

с

(6)

Рис. 3. Пример расчета зависимости р(с)

По отклонениям определяется, где находится полученная в результате измерения точка А: между соседними зависимостями (одно из отклонений больше нуля, второе меньше), выше всех зависимостей (более тяжелый нефтепродукт - оба отклонения больше нуля), ниже всех зависимостей (более легкий нефтепродукт - оба отклонения меньше нуля). Далее, пользуясь законом аддитивности, в первом случае плотность нефтепродукта вычисляется по выражению:

КМЛсг!

где р^Сцм,) и Р2(с,ш<) - значения плотности, вычисленные по соседним пересчетным зависимостям.

во втором:

Р" |Дс2|

и в третьем:

Р2 (сшд<)' (j 1+ Ис21) ~ Pl {сизм )' ] 1 (9)

Р" N

На рисунке 4 приведен пример расчета плотности продуктов первичной переработки нефти "бензин К-6" и "3-й погон" по приведенному выше способу в сравнении с измеренными ареометром значениями. Расхождение измеренных и расчетных значений плотности не превышает 1,5 кг/м3, что позволяет не только идентифицировать контролируемый нефтепродукт в семействе предварительно установленных зависимостей, но и формировать пересчетную зависимость непосредственно для него по описанному выше способу.

На рисунке 5 изображены температурные зависимости скорости ультразвука и плотности товарных бензинов А-80 и А-92 вместе с аналогичными зависимостями их объемных смесей при соотношении бензинов 2:1,1:1 и 1:2.

s

то &

"6

810

800

790

780

770

760 -j

750

240 260 280 300 Температура, К

а)

■S 880

а

¿ 870

й 860 fe

Ü 850

300

320

340

360

Температура, К б)

Рис. 4. Температурные зависимости измеренной (1) и рассчитанной (2) плотности нефтепродукта "бензин К-6" (а) и "3-й погон" (б)

Рис. 5. Температурные зависимости скорости ультразвука (а) и плотности (б) товар-пых бензинов и их объемных смесей. 1 - 100% А-80; 2 - 66% А-80 + 33 % А-92; 3 -50% А-80 + 50% А-92; 4 - 33% А-80 + 66% А-92; 5 - 100% А-92

Приведенные на рисунке 6 зависимости скорости ультразвука от плотности подтверждают правомерность применения закона аддитивности, т.к. наблюдается однозначная корреляция между положением зависимости смеси относительно зависимостей бензинов и концентрацией каждого из бензина в смеси. Это позволяет определять наличие в нефтепродукте посторонней примеси (другого нефтепродукта).

Проведенные экспериментальные исследования позволяют утверждать о разработке нового ультразвукового метода измерения плотности нефтепродуктов, способного обеспечить измерение плотности с погрешностью, не превышающей 1,5-2 кг/м3.

В главе также приведен анализ факторов, негативно влияющих на точность измерения плотности, выявлены источники их возникновения, предложены варианты их уменьшения, определены эксплуатационные ограничения метода и сформированы направления разработки средств измерения.

1450 n

1400 -

g 1350 -1300 -

S

| 1250 -¿5 1200 -

1150 -

1100

1

710 730 750 770 790 810

Плотность, кг/куб.м.

Рис. 6. Зависимости скорости ультразвука от плотности товарных бензинов и их объемных смесей. 1 - 100% А-80; 2 - 66% А-80 + 33 % А-92; 3 - 50% А-80 + 50% А-92; 4 - 33% А-80 + 66% А-92; 5 -100% А-92

Третья глава работы посвящена разработке системы автоматизированного контроля плотности нефтепродуктов.

В главе подробно проанализированы всевозможные рамки и ограничения, накладываемые на конструкцию датчика плотности, способ его монтажа, преобразовательные элементы, материалы и электронные компоненты в условиях контроля агрессивной взрывоопасной среды при повышенном давлении. Обоснован выбор метода двух измерительных преобразователей для измерения скорости распространения ультразвука в нефтепродуктах.

Областью применения автоматических измерителей плотности нефтепродуктов обуславливаются некоторые конструкционные особенности блока преобразователей, встраиваемого в магистральный трубопровод. Трубопровод с внутренним диаметром 50 мм наиболее часто применяется при транспортировке нефтепродуктов на автозаправочных станциях и монтаж наиболее целесообразно проводить в одном из фланцевых соединений трубопровода, как показано на рисунке 7а. Однако при переработке нефти на нефтеперерабатывающих заводах и транспортировке нефтепродуктов на нефтебазах применяются трубопроводы большого диаметра (до 200 мм и более). Изготовление блока преобразователей таких размеров значительно ухудшает его массогабаритные и стоимостные показатели, а также усложняет монтаж и возможный ремонт измерителя плотности необходимостью опорожнения трубопровода. В этом случае целесообразность монтажа блока преобразователей в байпасном отводе магистрального трубопровода, как показано на рисунке 76, очевидна.

а) б)

Рис. 7. Монтаж измерителя плотности во фланцевом соединении трубопровода (а), и в байпасном отводе трубопровода (б)

Наиболее важным с точки зрения надежности работы измерителя плотности является безотказность в условиях значительных температурных перепадов. В сильно изменяющихся условиях эксплуатации ультразвуковых датчиков применяемое в конструкции клеевое и паяное соединение может дать значительную усадку, что увеличивает вероятность выхода его из строя, поэтому разработанная конструкция преобразователя выполнена разборной. Существенное влияние на ослабление сигнала оказывает непараллельность измерительных преобразователей между собой, а также плоскостей протектора самого преобразователя. Особенно это становится заметным при узкой диаграмме направленности излучателя, при которой допуск на взаимную непараллельностъ датчиков должен задаваться в пределах ±0,1 мм, а допуск на параллельность плоскостей протектора составлять величину ±0,02 мм. Изготовление датчиков с подобными допусками в массовом производстве нецелесообразно по причине большой стоимости. Уменьшение частоты до 150 кГц несколько расширяет диаграмму направленности, что позволяет смягчить требования к точности изготовления датчиков наряду с повышением прочности пьезопластины, вызванным увеличением ее толщины до 10-12 мм. На рисунке 8 приведена конструкция разработанного ультразвукового измерительного преобразователя, отличающаяся своей простотой и надежностью. Она обеспечивает достаточный для обработки электрический сигнал на приемнике (при величине акустической базы до 50 мм) в случае управления излучателем электрическим импульсом, амплитуда которого не превышает 12 В, по требованиям взрывобезопасности.

Удаленность объектов контроля плотности друг от друга и от места сбора информации обусловливает разделение системы на два функциональных блока (рисунок 9): устанавливаемые непосредственно на объектах контроля датчики, выполняющие необходимые для определения плотности нефтепродукта измерения скорости распространения в нем ультразвуковых колебаний и температуры нефтепродукта; распола-1ающееся в операторской устройство управления, осуществляющее включение и выключение датчиков, прием и обработку первичной информации, расчет текущей и приведенной плотностей, а также отображение данных о плотности и их передачу в управляющую АСУ ТП.

Рис. 8. Конструкция ультразвукового измерительного преобразователя. 1 - корпус, 2 - нижний электрический контакт, пьезопластина, 4 - фторопластовый стакан, 5 - верхний электрический контакт, 6 - пружина, 7 - шайба, 8 - стопорная

гайка

Датчик плотности

Трубопровод

Фланцы

15

т

и

16

о-

АСУ ТП

Устройство ; управления

'—1

Коробка распределительная

Операторская

Рис. 9. Функциональная схема системы.

Функционирование устройства управления осуществляется по разработанной и записанной во встроенный микроконтроллер программе. В его памяти хранятся функциональные зависимости скорости ультразвука от температуры и пересчетные зависимости плотности от скорости ультразвука для нефти и нефтепродуктов, сгруппированные по описанному выше способу. Расчет приведенной плотности произво-

дится по ГОСТ 3900-85, таблицы перевода которого также записаны в память микроконтроллера.

В основу измерения скорости распространения ультразвука в нефтепродукте положено формирование и последующее измерение временного интервала, равного времени распространения ультразвука. Измерение длительности временного интервала производится подсчетом заполняющих его импульсов, формируемых генератором тактовых импульсов частотой 48 МГц. Схема измерения времени распространения ультразвука, представленная на рисунке 10, состоит из генератора и приемника колебаний, включающих измерительные преобразователи, формирователя временных интервалов, генератора тактовых импульсов, счетчика и арифметического устройства, функции которого выполняет микроконтроллер.

Рис. 10. Функциональная схема измерения времени распространения ультразвука

Для обеспечения высокой точности измерения времени распространения акустических колебаний все функциональные узлы должны удовлетворять требованиям температурной и временной стабильности. Цифровая часть схемы - формирователь временных интервалов - счетчик - генератор тактовых импульсов - микроконтроллер, обеспечивают довольно высокий уровень стабильности. В аналоговой части - генераторе и приемнике колебаний, могут возникнуть различные температурные и временные флуктуации, связанные со временем прохождения сигнала по электронным компонентам, скоростью нарастания его фронта и т.д. В главе приводятся оригинальные принципиальные схемы генератора и приемника ультразвуковых колебаний, обладающих стабильными параметрами.

С целью повышения точности регистрации принимаемого ультразвукового сигнала в усилителе выделяется и усиливается второй полупериод из принимаемого цуга. Второй полупериод колебаний изменяется по амплитуде от нулевого уровня до напряжения питания с большей скоростью, погрешность регистрации в этом случае вдвое меньше, чем в случае регистрации первого импульса по причине большей амплитуды и, следовательно, большей скорости нарастания фронта второго полупериода. Точность единичного измерения времени определяется частотой заполняющих импульсов однако применение известного способа накопления N результатов

измерения позволило уменьшить погрешность одиночного зондирования в раз.

Обобщенная структурная схема датчика плотности и его внешний вид приведены на рисунке 11.

В

1

б)

Рис. 11 .Структурная схема датчика плотности (а) и его внешний вид (б). БД - блок 1 датчиков, И - излучатель ультразвука, П - приемник ультразвука, ДГ - датчик темпе-

ратуры, ФВИ - формирователь временных интервалов, М - магистральный канал, SEL - сигнал выбора, RTD - сигнал данных

По сигналу SEL, выдаваемому в магистральный канал устройством управления и индикации, происходит включение датчика плотности схемой выбора путем подачи питающих напряжений на микроконтроллер, усилители, АЦП и датчик температуры. Дальнейшая работа датчика разделена на этапы: измерение температуры нефтепродукта, определение оптимальной частоты следования ультразвуковых импульсов, измерение времени распространения ультразвука в нефтепродукте, температурная коррекция акустической базы, вычисление скорости распространения ультразвука в нефтепродукте, передача скорости ультразвука и температуры нефтепродукта в пульт управления.

В главе приводятся подробные алгоритмы измерения скорости распространения ультразвука и температуры датчиком плотности, обработки информации пультом управления, рассматриваются возможные ошибки работы и реакции системы на них. Предлагается разработанная методика проведения лабораторной и промышленной калибровок системы.

На основании проведенных исследований и разработок изготовлена серия датчиков плотности, при помощи которой проконтролирована точность измерения скорости ультразвука, температуры и плотности. Анализ лабораторных испытаний (рисунок 12) показал, что iioipeumocrb измерения температуры нефтепродукта не превышает ±0,3 К, расхождение показаний приборов при измерении скорости распространения ультразвука не превышают ±3 м/сек и плотности ±2 кг/м3, что удовлетворяет поставленным задачам. На рисунке 12 изображен один из датчиков плотности, эксплуатируемый на установке АВТ-10 производства первичной переработки нефти Омского нефтеперерабатывающего завода. Проведенные испытания на виброустойчивость датчиков плотности подтвердили работоспособность в диапазоне частот вибрации 0 - 350 и 450

i I Í

i I

датчик плотности СОЛ)

а)

- 700 Гц при значении ускорений свыше 10£. При частоте вибрации 400 Гц работе^ способность датчиков плотности сохраняется при ускорениях до 4^

а) б)

Рис. 12. Установка для лабораторных испытаний системы (а), датчик плотности на установке АВТ-10 Омского НПЗ (б)

В заключении сформулированы основные результаты работы и выводы, отвечающие целям проведенных исследований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Проведен анализ особенностей нефти и нефтепродуктов как контролируемой среды и определены требования к аппаратуре для контроля ее плотности.

2. Проведены теоретические исследования особенностей распространения ультразвука в углеводородах и нефтепродуктах, обнаружившие невозможность расчета скорости ультразвука в нефти и нефтепродуктах по причине нестабильности их углеводородного и химического составов, а также правомерность применения для расчета плотности и скорости ультразвука закона аддитивности.

3. Проведены экспериментальные исследования и получены температурные зависимости скорости ультразвука и плотности нефти, продуктов ее первичной переработки, товарных бензинов и некоторых органических жидкое гей.

4. На основании анализа изотермических зависимостей скорости распространения ультразвука от плотности выявлен способ сортировки нефтепродуктов по классам со схожими физико-химическими свойствами и критерий принадлежности отдельною нефтепродукта к какому-либо классу.

5. Разработан способ выбора из калибровочных зависимостей оптимальной для пересчета скорости ультразвука в плотность на основании скорости распространения ультразвука в нефтепродукте при фиксированной температуре.

6. На основе закона аддитивности для простых смесей разработан способ теоретического расчета пересчетной зависимости для контролируемого нефтепродукта в процессе проведения измерения плотности.

7. Исследованы метрологические характеристики, выявлены источники погрешностей и определены требования к созданию и эксплуатации плотномера.

8. Разработана технологическая схема контроля плотности с разнесенными ультразвуковыми преобразователями, закрепленными во встраиваемой во фланцевое соединение основного или обводного трубопровода кольцевой вставке.

9. Разработан стойкий к температурным перепадам вариант ультразвукового измерительного преобразователя, способного работать в агрессивной среде.

10. Разработаны оригинальные электрические схемы ультразвукового измерителя плотности, отвечающие требованиям температурной стабильности и взрыво-защиты по классу "искробезопасная электрическая цепь".

11. Разработана система автоматизированного контроля плотности нефтепродуктов и алгоритм ее работы.

12. Проведенные испытания экспериментальных образцов и опытной партии измерителей плотности в лабораторных и производственных условиях подтвердили правильность полученных в настоящей работе результатов.

Основные материалы диссертации отражены в следующих работах:

1. Заявка 2001129647/28(031578) Россия, МПК G 01 N 29/00. Способ регистрации принимаемого ультразвукового сигнала/ Шаверин Н.В., Чепрасов А.И. (Россия). -Заявлено 01.11.01.

2. Заявка 2001132128/28(034056) Россия, МПК G 01 N 9/24, 29/18. Ультразвуковой способ определения плотности жидкости/ Шаверин Н.В., Чепрасов А.И. (Россия). - Заявлено 26.11.01.

3. Заявка 2002104765/28(004961) Россия, МПК G 01 N 9/24, 29/18. Ультразвуковой способ определения плотности жидкости/ Чепрасов А.И.. Шаверин Н.В. (Россия). - Заявлено, 22.02.02.

4. Чахлов В.Л.. Чепрасбв А.И., Шаверин Н.В. Измерение плотности нефтепродуктов и их смесей ультразвуковым методом // Дефектоскопия. - 2002. - №6. - С. 90-95.

5. Чахлов В.Л., Чепрасов А.И., Шаверин Н.В. Ультразвуковой контроль плотности нефтепродуктов // Измерительная техника. - 2002. - №10. - С. 34-37.

6. Чепрасов А.И., Шаверин Н.В. Система измерения плотности нефтепродуктов в трубопроводах "Ультразонд-50" // Известия ТПУ. - 2002. - Т. 305. - Вып. 5. -С. 135-138.

7. Чепрасов А.И., Шаверин Н.В. Ультразвуковой датчик плотности // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. - 2001. - №3-4. - С. 2-4.

8. , Чепрасов А.И., Шаверин Н.В. Ультразвуковой магистральный плотномер нефтепродуктов // Контроль. Диагностика. - 2002. - №1. - С. 39-41.

9. Шаверин Н.В. Автоматическое измерение времени распространения ультразвука в устройствах контроля физических параметров // В печати

2lo o?-/i

10. Шаверин Н.В. Анализ погрешностей измерения плотности нефтепродуктов системой "Ультразонд-50" и способы их уменьшения // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. - 2003. - №1. - С. 4-9.

11. Шаверин Н.В. Исследование ультразвукового метода и разработка прибора для автоматизированного контроля плотности нефтепродуктов // Тез. докл. VIII международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные техника и технологии" (Томск, 8-12 апреля 2002 г.). - Томск: Изд-во ТГ1У, 2002. - Т.1. - С. 112-114.

12. Шаверин Н.В. Система автоматизированного контроля плотности нефтепродуктов // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. -2002.-№3-4.-С. 10-12.

13. Шаверин Н.В. Ультразвуковой измерительный преобразователь для магистрального плотномера нефтепродуктов II Контроль. Диагностика. - 2003. - №2. - С.

14. Шаверин Н.В., Чепрасов А.И. Об одном подходе к использованию улы-развукового метода для измерения плотности продуктов первичной переработки нефти // Известия ТПУ. - 2002. - Т. 305. - Вып. 5. - С. 139-143.

56-64.

Заказ }04.Тираж 100. Печать трафаретная. Формат 60x84/16. Объем 1 п. л. Размножено ООО «Дельтаплан». Лицензия ИД >»01282 от 22.03.2000.

564551 204780

204780

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКИХ СРЕД.

I 1.1. Характеристика объекта контроля.

1.2. Методы и средства для автоматизированного контроля плотности жидкости.

1.3. Ультразвуковые методы измерения плотности жидкости.

1.4. Методы измерения скорости распространения ультразвука в жидкости.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ ИЗ КЛАССА СО СХОЖИМИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ.

2.1. Исследование особенностей распространения ультразвуковых волн в углеводородах и их смесях.

2.2. Разработка метода определения плотности нефти и нефтепродуктов.

2.3. Исследование метрологических характеристик метода.

3. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ПЛОТНОСТИ НЕФТЕПРОДУКТОВ.

3.1. Разработка схемы контроля плотности.

3.2. Разработка электронных схем и алгоритмов работы системы автоматизированного контроля плотности нефтепродуктов.

3.3. Методика проведения калибровки и результаты испытаний системы.

1. Актуальность работы

Развитие современной техники характеризуется массовым внедрением систем автоматизированного управления и регулирования в различные отрасли промышленности. Это вызвано использованием микропроцессорной техники, применением цифрового способа представления и передачи информации и ее программной обработкой, что обуславливает уменьшение стоимости, повышение надежности и эффективности производственного процесса. Однако на предприятиях нефтяной промышленности внедрение подобных систем управления производится не достаточно интенсивно, вызывая тем самым необходимость содержания многочисленного персонала для обслуживания производства и его значительное функциональное усложнение. Измерительные приборы, применяемые в настоящее время на предприятиях нефтепереработки и нефте-продуктообеспечения, предназначены, в основном, для проведения дискретных или лабораторных измерений и, следовательно, их использование в автоматизированных системах сбора информации невозможно. Зарубежные средства измерения более полно удовлетворяют требованиям, предъявляемым к подобным системам, однако они не всегда доступны по цене для отечественного потребителя и их техническое обслуживание в отсутствие фирмы-изготовителя весьма затруднительно. Кроме того, необходимо учитывать жесткие климатические условия, в которых должны работать измерительные приборы, а также взрывоопасность нефтепродуктов как среды контроля.

Плотность следует считать универсальным и наиболее доступным для измерения качественным показателем нефти и нефтепродуктов. Ее автоматизированное измерение позволяет контролировать процесс переработки нефти, отслеживать выпуск некондиционной продукции, сортировать выпускаемые нефтепродукты, контролировать качество принимаемых и отпускаемых нефтепродуктов, вести массовый учет нефтепродуктов. Поэтому возникает необходимость в разработке новых автоматизированных средств измерения плотности, обеспечивающих регламентированную точность, способных работать в сильно изменяющихся климатических условиях, удовлетворяющих требованиям взрывобезопасности и доступных по цене для отечественного потребителя.

Наиболее перспективным методом измерения плотности нефтепродуктов, удовлетворяющим вышеизложенным требованиям, следует считать ультразвуковой метод. Широкое распространение получили ультразвуковые плотномеры, основанные на измерении затухания ультразвуковых волн при прохождении через нефтепродукт. Метод измерения плотности, использующий непосредственное измерение скорости распространения ультразвуковых волн в нефтепродукте до настоящего момента не нашел широкого применения из-за посредственных метрологических характеристик. Тем не менее, с учетом предварительного установления вида контролируемого нефтепродукта и пересчетных зависимостей, применение данного метода позволяет существенно упростить конструкцию первичных преобразователей и электронной схемы, обеспечить регламентируемую точность измерения плотности, существенно повысить его чувствительность и выполнить требования взрывозащиты.

2. Цель

Разработка ультразвукового метода автоматизированного контроля плотности нефтепродуктов и аппаратуры для его реализации.

3. Научная новизна

1. Найден и сформулирован новый критерий разделения нефтепродуктов по подгруппам на основании изотермической зависимости скорости распространения ультразвука от плотности;

2. Разработан новый способ определения плотности нефтепродуктов путем нахождения оптимальной функциональной зависимости скорости распространения ультразвука от плотности;

3. Разработан новый способ определения плотности нефтепродуктов путем построения пересчетной зависимости скорости распространения ультразвука в плотность в процессе проведения измерения;

4. Разработан оригинальный способ регистрации принимаемого ультразвукового сигнала.

4. Практическая ценность

1. Получены экспериментальные зависимости скорости распростране-" ния ультразвука от температуры и плотности для нефти, продуктов ее первичной переработки, товарных бензинов и некоторых органических жидкостей, которые могут быть положены в основу отраслевых стандартов и методик;

2. Разработана технологическая схема автоматизированного контроля плотности нефтепродуктов в обводной линии магистрального трубопровода;

3. Разработана принципиальная схема датчика плотности, позволяющая прибору сохранять свои параметры в широком диапазоне температур и удовлетворять требованиям взрывобезопасности;

4. Разработана стойкая к температурным перепадам конструкция ультразвукового измерительного преобразователя, способная работать в условиях повышенного давления агрессивной среды;

5. Разработаны алгоритмы получения и обработки первичной информации о скорости распространения ультразвука в нефтепродукте и его температуре в условиях повышенного уровня акустических помех в трубопроводе и температурного расширения материалов конструкции датчика плотности;

6. Разработаны алгоритмы пересчета скорости распространения ультразвука в нефтепродуктах в плотность.

На основании полученных результатов разработана система автоматизированного контроля плотности нефти и нефтепродуктов "Ультразонд-50", опытные образцы которой используются для контроля качества выпускаемой продукции на Омском нефтеперерабатывающем заводе.

5. Тезисы, выносимые на защиту

Автор защищает следующие основные результаты проведенных исследований:

1. Способ и критерий выделения нефтепродуктов в подгруппы по схожим физико-химическим свойствам;

2. Способ определения плотности нефтепродуктов по оптимальной пересчетной зависимости скорости распространения ультразвука в плотность;

3. Способ определения плотности нефтепродуктов построением пересчетной зависимости скорости распространения ультразвука в плотность;

4. Способ регистрации принимаемого ультразвукового сигнала;

5. Стойкую к температурным ударам и некритичную к сборке конструкцию ультразвукового измерительного преобразователя;

6. Функциональную схему датчика плотности, алгоритм ее работы и схемотехнические решения отдельных ее узлов, в частности генератор и приемник ультразвуковых колебаний, измеритель температуры и арифметико-логическое устройство;

7. Систему автоматизированного контроля плотности нефтепродуктов и алгоритм ее работы.

6. Апробация работы

Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

1. VIII международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные техника и технологии", г. Томск, 2002.

2. IX международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные техника и технологии", г. Томск, 2003.

По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ в центральных изданиях. Получено три положительных решения о выдаче патента на изобретение.

7. Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы, изложенных на 182 страницах машинописного текста, содержит 83 рисунка, 12 таблиц. Список литературы включает 159 наименований.

Основные результаты могут быть сформулированы в следующем виде:

1. Проведен анализ особенностей нефти и нефтепродуктов как контролируемой среды и определены требования к аппаратуре для контроля ее плотности.

2. Выполнен аналитический обзор известных методов и средств измерения плотности жидких сред, показавший, что наиболее перспективным методом контроля плотности нефтепродуктов, удовлетворяющим современным требованиям, является ультразвуковой метод.

3. На основе анализа ультразвуковых методов измерения плотности установлено, что для обеспечения необходимой точности и надежности работы необходимо использовать в качестве первичного измеряемого параметра скорость распространения ультразвука в нефтепродукте.

4. Проведены теоретические исследования особенностей распространения ультразвука в углеводородах и некоторых нефтепродуктах, обнаружившие практическую невозможность расчета скорости ультразвука в нефти и нефтепродуктах по причине нестабильности их углеводородного и химического составов, а также правомерность применения для расчета плотности и скорости ультразвука закона аддитивности для простых смесей.

5. Проведены экспериментальные исследования и получены температурные зависимости скорости распространения ультразвука и плотности нефти, продуктов ее первичной переработки, товарных бензинов и некоторых органических жидкостей, приведенные в приложении П1.

6. На основании анализа изотермических зависимостей скорости распространения ультразвука от плотности выявлен способ сортировки нефтепродуктов по классам со схожими физико-химическими свойствами и критерий принадлежности отдельного нефтепродукта к какому-либо классу.

7. Разработан способ выбора из калибровочных зависимостей оптимальной для пересчета скорости распространения ультразвука в плотность на основании скорости распространения ультразвука в нефтепродукте при фиксированной температуре.

8. На основе закона аддитивности для простых смесей разработан способ теоретического расчета пересчетной зависимости для контролируемого нефтепродукта в процессе проведения измерения плотности.

9. Исследованы метрологические характеристики, выявлены источники погрешностей и определены требования к созданию и эксплуатации плотномера.

10. Разработана технологическая схема контроля плотности с разнесенными ультразвуковыми преобразователями, закрепленными во встраиваемой во фланцевое соединение основного или обводного трубопровода кольцевой вставке.

11. Разработан стойкий к температурным перепадам вариант ультразвукового измерительного преобразователя, способного работать в агрессивной среде.

12. Разработаны оригинальные электрические схемы ультразвукового измерителя плотности, отвечающие требованиям температурной стабильности и взрывозащиты по классу "искробезопасная электрическая цепь".

13. Разработана система автоматизированного контроля плотности нефтепродуктов и алгоритм ее работы.

14. Проведенные испытания экспериментальных образцов и опытной партии измерителей плотности в лабораторных и производственных условиях подтвердили правильность полученных в настоящей работе результатов.

Разработанные способы определения плотности нефтепродуктов и способ регистрации принимаемого ультразвукового сигнала защищены патентами Российской Федерации.

Экспериментальный образец системы измерения плотности в составе датчика плотности и устройства управления поставлен для проведения испытаний на установку АВТ-10 производства первичной переработки нефти ОАО "Сибнефть - Омский нефтеперерабатывающий завод" в сентябре 2001 года; опытный образец системы в составе пятнадцати датчиков плотности и устройства управления внедрен в промышленную эксплуатацию в феврале 2003 года на установку АВТ-10 производства первичной переработки нефти ОАО "Сибнефть -Омский нефтеперерабатывающий завод" и в настоящее время эксплуатируется в системе оперативного контроля качества технологического процесса; акт сверки показаний с данными лабораторного контроля, приведенный в приложении П2, свидетельствуют о его удовлетворительной работе.

Продолжение работы видится в разработке серийных образцов ультразвуковых плотномеров. При этом наиболее важными являются следующие задачи:

1. Повышение точности проведения калибровки при помощи использования эталонных измерителей плотности и нефтепродуктов с различными физико-химическими свойствами.

2. Уменьшение чувствительности измерительного тракта плотномера к акустическим помехам, вызванным вибрацией двигателей, неисправностью запорной арматуры и т.д., с применением новых алгоритмов фильтрации и модернизацией ультразвуковых измерительных преобразователей.

3. Разработка высокоточного кварцевого измерителя температуры с целью сохранения метрологических характеристик плотномера на краях температурного диапазона.

4. Проведение экспериментальных исследований влияния давления нефтепродукта в технологическом трубопроводе с целью компенсации возможных погрешностей и расширения диапазона работы аппаратуры.

В заключение выражаю благодарность научному руководителю доктору технических наук, профессору Чахлову Владимиру Лукьяновичу, научному консультанту доктору технических наук Чепрасову Александру Ивановичу и всем сотрудникам лаборатории №33 НИИ интроскопии при ТПУ за полезные советы и помощь в работе над диссертацией.

Отдельно благодарю старшего научного сотрудника НИИ интроскопии при ТПУ Шаверина Владимира Александровича за ценные идеи и своевременные замечания в процессе проведения диссертационных исследований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Теоретические и экспериментальные исследования, проведенные в данной работе, ставили своей целью разработку метода автоматизированного контроля плотности нефтепродуктов и реализующей его аппаратуры.

1. А.с. 1002901 СССР, МПК G 01 N 9/24, G 01 Н 5/00, G 01 N 29/02. Ультразвуковой способ измерения физических параметров вещества/ Л.В. Юозо-нене, И.А. Гинтаутас (СССР). - 3349565/18-28; Заявлено 27.10.81; Опубл. 1983, Бюл. №9.

2. А.с. 1002951 СССР, МПК G 01 N 29/02. Ультразвуковое устройство для измерения плотности среды/ В.А. Сукацкас, Э.В. Станкявичус (СССР). -3351196/25-28; Заявлено 02.11.81; Опубл. 1983, Бюл. №9.

3. А.с. 1022001 СССР, МПК G 01 N 9/00. Вибрационный датчик плотности/ Ю.П. Жуков (СССР). 3359983/18-25; Заявлено 09.10.81; Опубл. 1983, Бюл. №21.

4. А.с. 1408299 СССР, МПК G 01 N 9/00. Способ измерения плотности пара/ С.Ф. Русанов (СССР). 4117598/24-25; Заявлено 16.09.86; Опубл. 1988, Бюл. №25.

5. А.с. 1681193 СССР, МПК G 01 N 9/04. Вибрационный датчик плотности/ Т.К. Гусейнов, Р.Д. Джамалов, Т.Б. Алиев, Х.М. Алиев (СССР). -4739439/25; Заявлено 21.09.89; Опубл. 1991, Бюл. №36.

6. А.с. 1689795 СССР, МПК G 01 N 9/10. Устройство для измерения плотности жидкости/ В.В. Бойко, А.П. Васьковцов (СССР). 4760474/25; Заявлено 21.11.89; Опубл. 1991, Бюл. №41.

7. А.с. 207459 СССР, МПК G 01 N 1/03. Ультразвуковой плотномер/ В.В. Рыбин, Б.Н. Шульгин (СССР). 1113723/26-25; Заявлено 15.11.66; Опубл. 1968, Бюл. №2.

8. А.с. 321689 СССР, МПК G 01 F 23/28. Акустический способ контроля физических свойств жидких сред/ Н.И. Бражников (СССР). 1437199/26-25; Заявлено 11.05.70; Опубл. 1971, Бюл. №35.

9. А.с. 391442 СССР, МПК G 01 N 9/00. Способ измерения плотности жидких сред/ С.Г. Сажин, С.И. Маркитанов (СССР). 1663346/26-25; Заявлено 28.05.71; Опубл. 1973, Бюл. №31.

10. А.с. 397814 СССР, МПК G 01 N 9/24. Ультразвуковой плотномер жидких сред/ Н.И. Бражников, Г.И. Георгиев, Н.С. Шавыкина (СССР). 1460944/2625; Заявлено 15.07.70; Опубл. 1973, Бюл. № 37.

11. И. А.с. 425098 СССР, МПК G 01 N 29/02. Способ Н.И. Бражникова контроля физических параметров жидкостей/ Н.И. Бражников (СССР). 1440072/2625; Заявлено 18.05.70; Опубл. 1974, Бюл. №15.

12. А.с. 723431 СССР, МПК G 01 N 9/24. Способ контроля физических параметров жидкости/ Н.И. Бражников (СССР). 2115987/18-10; Заявлено 24.03.75; Опубл. 1980, Бюл. №11.

13. А.с. 748240 СССР, МПК G 01 N 9/00. Ультразвуковой плотномер жидкости/ В.А. Сукацкас (СССР). 2614045/25-10; Заявлено 04.05.78; Опубл. 1980, Бюл. №26.

14. А.с. 757975 СССР, МПК G 01 N 9/00. Ультразвуковое измерительное устройство/ В.А. Сукацкас (СССР). 2635614/25-10; Заявлено 22.06.78; Опубл. 1980, Бюл. №31.

15. Абдуллаев А.А. и др. Контроль в процессах транспорта и хранения нефтепродуктов. М.: Недра, 1990. - 263 с.

16. Абдуллаев А.А., Бутянов Г.С. Плотномер для нефтяной и нефтехимической промышленности // Приборы и системы управления. 1976. - №9. С. 27-28.

17. Агранат Б.А. и др. Ультразвуковая технология. М.: Металлургия, 1974. -504 с.

18. Акопян Р.А. и др. Пределы погрешностей измерений массы нефти и нефтепродуктов // Измерительная техника. 1998. - №5. С. 19-21.

19. Антонова И.А. и др. Практикум по ядерной физике: Учеб. пособие. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательство Московского университета, 1979 г. -96 с.

20. Бабиков О.И. Контроль уровня с помощью ультразвука. М.: Энергия, 1971.-80 с.

21. Бабиков О.И. Ультразвуковые приборы контроля. Д.: Машиностроение, 1985.- 117 с.

22. Бардышев В.И. Акустические и комбинированные методы измерения уровней двухслойных жидкостей // Акустический журнал. 2002. - Т. 48. - №5. -С. 589-595.

23. Бейко О.А. и др. Химический состав нефтей Западной Сибири. Новосибирск.: Наука. Сибирское отделение, 1988. - 288 с.

24. Бергман JI. Ультразвук и его применение в науке и технике. Пер. с нем. -М.: Издательство иностранной литературы, 1957. 728 с.

25. Богданов С.В. Интерференционный акустооптический метод измерения скорости звука // Акустический журнал. 2002. - Т. 48. - №4. - С. 461-466.

26. Богданов С.В. и др. Интерференционный акустооптический метод измерения скорости звука // Акустический журнал. 2000 г. Т. 46. - №1. - С. 35-41.

27. Большая советская энциклопедия. / Под ред. Прохорова A.M. Т. 17 М.: Советская энциклопедия, 1974. 616 с.

28. Борисов В.Б. Плотномер с магнитным поплавком // Приборы и техника эксперимента. 1995. - №3. - С. 166-171.

29. Борисов В.Б., Сагдеев Д.И., Мухамедзянов Г.Х. Универсальная полуавтоматическая установка для измерения вязкости и плотности жидкостей // Приборы и техника эксперимента. 1994. - №3. - С. 167-176.

30. Бражников Н.И. Ультразвуковые методы измерения плотности // Приборы и системы управления. 1976. - №10. - С. 17-21.

31. Бровцын А.К. и др. Экспериментальные исследования скорости и затухания ультразвука в водных растворах солей // Дефектоскопия. 1991. - №6. - С. 90-92.

32. Бровцын А.К., Чершнева Г.С. Ультразвуковой контроль влажности и плотности глинистых пород // Дефектоскопия. 1999. - №10. - С. 59-63.

33. Буденков Г.А. и др. Импульсный метод измерения скорости ультразвука // Дефектоскопия. 1998. - №9. - С. 3-8.

34. Викторов В.А., Лункин Б.В. Измерение количества и плотности различных сред (резонансный метод). М.: Энергия, 1973. - 112 с.

35. Власов В.В. и др. К вопросу анализа вибрационных плотномеров // Саратовский гос.-техн. университет. Саратов, 1997. - 13 с. Деп. в ВИНИТИ 11.4.97., №1196-В97.

36. Власов В.В. и др. К вопросу анализа ультразвуковых плотномеров // Саратовский гос.-техн. университет. Саратов, 1997. - 14 с. Деп. в ВИНИТИ 11.4.97., №1195-В97.

37. Воробьев В.А. и др. Гамма-плотнометрия. М.: Энергоатомиздат, 1989. -144 с.

38. Гаузнер С.И. и др. Измерение массы, объема и плотности. М.: Изд-во стандартов, 1982. - 528 с.

39. Геллер В.М., Гитис М.Б. К вопросу об усилителях напряжения и тока в ультразвуковой аппаратуре // Дефектоскопия 1982. - №9. - С. 7-11.

40. Гершгал Д.А., Фридман В.М. Ультразвуковая технологическая аппаратура. -М.: Энергия, 1976. 320 с.

41. Гойхман С.Я. Весовые и поплавковые плотномеры. Приборы и системы управления, 1975 г., №12, стр. 20-24.

42. ГОСТ 12.2.020 76. Электрооборудование взрывозащищенное. Термины и определения. Классификация. Маркировка. - М.: Изд-во стандартов, 1976. - 14 с.

43. ГОСТ 12816-80 Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Ру от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см ). Общие технические требования. М.: Изд-во стандартов, 1980. - 7 с.

44. ГОСТ 12820-80 Фланцы стальные плоские приварные на Ру от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см ). Конструкция и размеры. М.: Изд-во стандартов, 1980.-8 с.

45. ГОСТ 12821-80 Фланцы стальные приварные встык на Ру от ОД до 20,0-л

46. МПа (от 1 до 200 кгс/см ). Конструкция и размеры. М.: Изд-во стандартов, 1980.- 14 с.

47. ГОСТ 12822-80 Фланцы стальные свободные на приварном кольце на Ру от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см ). Конструкция и размеры. М.: Изд-во стандартов, 1980. - 8 с.

48. ГОСТ 14254 96. Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP). -М.: Изд-во стандартов, 1996. - 28 с.

49. ГОСТ 22512-77 Фланцы с шипом или пазом стальные на Ру до 6,4 МПа (64 кгс/см ) и Dy до 300 мм. Присоединительные размеры. М.: Изд-во стандартов, 1977.-8 с.

50. ГОСТ 26976 86. Нефть и нефтепродукты. Методы измерения массы. М.: изд-во стандартов, 1986. - 14 с.

51. ГОСТ 3900 85. Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности. - М.: Изд-во стандартов, 1985. - 38 с.

52. ГОСТ 8.024 75. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений плотности жидкости. - М.: Изд-во стандартов, 1975. - 10 с.

53. ГОСТ Р 51069 97. Нефть и нефтепродукты. Метод определения плотности, относительной плотности и плотности в градусах API ареометром. - М.: Изд-во стандартов, 1997. - 15 с.

54. ГОСТ Р 51330.0 99. Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования. - М.: Изд-во стандартов, 2000. - 48 с.

55. ГОСТ Р 51330.10 99. Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь i. - М.: Изд-во стандартов, 2001. - 118 с.

56. ГОСТ Р 51330.11 99. Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 12. Классификация смесей газов и паров с воздухом по безопасным экспериментальным максимальным зазорам и минимальным воспламеняющим токам. М.: Изд-во стандартов, 2000. - 10 с.

57. ГОСТ Р 51330.13 99. Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 14. Электроустановки во взрывоопасных зонах (кроме подземных выработок) . - М.: Изд-во стандартов, 2000. - 42 с.

58. ГОСТ Р 51330.19 99. Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 20. Данные по горючим газам и парам, относящиеся к эксплуатации электрооборудования. - М.: Изд-во стандартов, 2000. - 20 с.

59. Гусейнов Т.К. Исследование влияния давления жидкости на частоту колебаний резонатора вибрационного плотномера // Известия ВУЗов. Приборостроение. 1998. - №9. - С. 45-46.

60. Гусейнов Т.К. Исследование камертонного резонатора замкнутого типа вибрационно-частотного плотномера жидкости // Автоматизация и современные технологии. 1998. - №4. - С. 2-5.

61. Демин Е.А. и др. Измерение плотности жидкости весовым плотномером // Приборы и системы управления. 1975. - №12. - С. 18-19.

62. Денисов Д.А. Расчет скорости звука в растворах, содержащих два растворенных компонента // Акустический журнал. 1996. - Т. 42. - №6. - С. 777782.

63. Домаркас В.И., Кажис Р.Ю. Контрольно-измерительные пьезоэлектрические преобразователи. Вильнюс: Минтис, 1974. - 258 с.

64. Евстигнеев А.Н., Замыцкий И.А. Электрические времяимпульсные плотномеры. JL: Энергоиздат, 1982. - 112 с.

65. Евтютов А.П. и др. Справочник по гидроакустике. 2-е изд., перераб. и доп. -JL: Судостроение, 1988. 552 с.

66. Ермолов И.Н. Методики измерения затухания продольных волн // Дефектоскопия. 1995. - №7. - С. 3-12.

67. Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. М.: Машиностроение, 1981. - 240 с.

68. Жуков Ю.П. Вибрационные плотномеры. М.: Энергоатомиздат, 1991. -144 с.

69. Жуков Ю.П., Бегунов В.Н. Измерение плотности жидких сред вибрационно-частотным методом // Приборы и системы управления. 1976. - №9. - С. 2830.

70. Замятин Н.В., Шадрин Я.П. Автоматизированная информационная система контроля параметров бензина // Приборы и системы управления. 1998. -№5. - С. 3-8.

71. Зарецкий Л.И. Методика градуировки и поверки радио изотопного плотномера // Приборы и системы управления. 1976. - №10. - С. 23-24.

72. Заявка 2001129647/28(031578) Россия, МПК G 01 N 29/00. Способ регистрации принимаемого ультразвукового сигнала/ Шаверин Н.В., Чепрасов А.И. (Россия). Заявлено 01.11.01.

73. Заявка 2001132128/28(034056) Россия, МПК G 01 N 9/24, 29/18. Ультразвуковой способ определения плотности жидкости/ Шаверин Н.В., Чепрасов А.И. (Россия). Заявлено 26.11.01.

74. Заявка 2002104765/28(004961) Россия, МПК G 01 N 9/24, 29/18. Ультразвуковой способ определения плотности жидкости/ Чепрасов А.И., Шаверин Н.В. (Россия). Заявлено 22.02.02.

75. Ивашин А.Ф. и др. Новые конструктивные схемы гидростатических плотномеров // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2000. - №2. - С. 62-65.

76. Ивойлов Н.Г. и др. Практикум по ядерной физике. Казань: Издательство Казанского университета, 1984. - 128 с.

77. Измайлов A.M. Измеритель скорости звука в жидкостях // Приборы и техника эксперимента. 1994. - №4. - С. 120-124.

78. Измайлов A.M. и др. Измеритель скорости звука повышенной точности // Приборы и техника эксперимента. 1991. - №3. - С. 164-166.

79. Измайлов A.M. и др. Измеритель скорости звука // Приборы и техника эксперимента. 1990. - №5. - С. 204-206.

80. Квасова В.А. и др. Оценка качества бензинов методом газовой хроматографии // Состав и строение продуктов переработки нефти и нефтехимического анализа. Сборник научных трудов. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1989. вып. 57. -С. 54-61.

81. Кивилис С.С. Направления развития промышленных плотномеров // Приборы и системы управления. 1975. - №12. - С. 14-18.

82. Кивилис С.С. Плотномеры. М.: Энергия, 1980. - 280 с.

83. Колобаев П.А. Экспериментальное исследование температурной зависимости скорости ультразвука в сырой нефти и некоторых нефтепродуктах // Труды X сессии Российского акустического общества. 2000. - Т.2. - С. 9496.

84. Королев М.В., Карпельсон А.Е. Широкополосные ультразвуковые пьезо-преобразователи. М.: Машиностроение, 1982. - 157 с.

85. Котляр Г.И. и др. Плотномер // Приборы и системы управления. 1976. -№9. - С. 33-34.

86. Кравец Б.К. и др. Поплавковый плотномер с пневмопреобразователем // Приборы и системы управления. 1976. - №9. - С. 32-33.

87. Кудрявцев Б.Б. Правило Рао и его обоснование // Акустический журнал. — 1956. Т.2. - №4. - С. 331-340.

88. Лавренчик В.Н. Постановка физического эксперимента и статистическая обработка его результатов: Учебное пособие для вузов. М.: Энергоатомиз-дат, 1986, - 272 с.

89. Ланге Ю.В., Королев М.В. О применении усилителей напряжения и усилителей тока в ультразвуковой аппаратуре // Дефектоскопия. 1974. - №6. - С. 60-63.

90. Липовко П.О. О новых подходах в акустической импедансометрии // Акустический журнал. 1999. - Т. 45. - №4. - С. 538-541.

91. Мавлянкариев Б.А. и др. Плотномеры для жидкости // Приборы и системы управления. 1975. - №12. - С. 25-26.

92. Матаушек И. Ультразвуковая техника. Пер. с нем. М. Металлургиздат, 1962 г., 512 стр., ил.

93. Матвеев JI.B. и др. Радиоизотопный концентратомер-плотномерР РКП-1 // Приборы и системы управления. 1976. - №10. - С. 22-23.

94. МИ 2153-91. Государственная система обеспечения единства измерений. Плотность нефти при учетно-расчетных операциях. Методика выполнения измерений ареометром. М.: Изд-во стандартов, 1992. - 30 с.

95. Мороховский А.С. Анализ погрешностей весовых плотномеров для трубопроводного гидротранспорта // Приборы и системы управления. 1975. -№12. - С. 27-29.

96. Мудров В.И., Кушко B.J1. Методы обработки измерений. М.: Советское радио, 1976. - 192 с.

97. Ноздрев В.Ф. Применение ультраакустики в молекулярной физике. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1958. -456 с.

98. Падалка Е.С. Ультразвук в нефтяной промышленности. Киев: ГИТЛ УССР, 1962.-67 с.

99. Парфенов В.И. Классификация методов измерения плотности жидкостей // Приборы и системы управления. 1977. - №5. - С. 38-39.

100. Парфенов В.И. Температурная компенсация в гидростатических плотномерах // Приборы и системы управления. 1976. - №10. - С. 24-25.

101. Пат. 2035715 Россия, МПК G 01 N 9/02 Измеритель массовой плотности жидкости/ Л.А. Овчинников (Россия). 4925288/25; Заявлено 05.04.91; Опубл. 1995, Бюл. №14.

102. Пат. 2045029 Россия, МПК G 01 N 9/00, 29/02 Устройство для измерения плотности жидкости/ В.Л. Беляков (Россия). 4929480/25; Заявлено 19.04.91; Опубл. 1995, Бюл. №27.

103. Пат. 2045030 Россия, МПК G 01 N 9/00, 29/02 Устройство для измерения плотности жидкости/ B.JI. Беляков (Россия). 4936169/25; Заявлено 13.05.91; Опубл. 1995, Бюл. №27.

104. Пат. 2045031 Россия, МПК G 01 N 9/00, 29/02. Устройство для измерения плотности жидкости/ А.А. Абдуллаев, B.JI. Беляков, А.А. Фаткуллин (Россия). 4937773/25; Заявлено 11.04.91; Опубл. 1995, Бюл. №27.

105. Пат. 2069344 Россия, МПК G 01 N 9/00. Устройство для измерения плотности/ В.Н. Бегунов, Ю.П. Жуков (Россия). 94010739/25; Заявлено 29.03.94; Опубл. 1996, Бюл. №32.

106. Пат. 2082151 Россия, МПК G 01 N 9/12, 9/20. Устройство для измерения плотности жидкости/ В.И. Романов, П.А. Школдов, Т.Ф. Ибрагимов, Г.С. Кардоник, И.И. Фишман (Россия). 95110326/25; Заявлено 19.06.95; Опубл. 1997, Бюл. №17.

107. Пат. 2082152 Россия, МПК G 01 N 9/24. Устройство для контроля плотности и массовой доли жидкой фазы пульп в трубопроводах/ Ю.А. Волчен-ко (Россия). 94009496/25; Заявлено 18.03.94; Опубл. 1997, Бюл. №17.

108. Пат. 2082153 Россия, МПК G 01 N 11/12, 9/10 Устройство для измерения вязкости и плотности жидкости/ В.П. Подживотов, E.JI. Грузнов, M.JI. Грузнов, Л.П. Грузнов, В.П. Жердев, Л.С. Орлов (Россия). 94041174/25; Заявлено 11.11.94; Опубл. 1997, Бюл. №17.

109. Пат. 2083968 Россия, МПК G 01 N 9/26 Устройство для измерения плотности жидких сред/ В.М. Гребенников, А.Е. Савинов, A.M. Зингер, В.А. Карпов (Россия). 95106837/25; Заявлено 28.04.95; Опубл. 1997, Бюл. №19.

110. Пат. 2084864 Россия, МПК G 01 N 9/18. Устройство для измерения плотности жидких сред/ B.C. Михайлин, И.П. Казанцев, В.И. Нечаев, Ю.В. Перепелица (Россия). 93029132/25; Заявлено 08.06.93; Опубл. 1997, Бюл. №20.

111. Пат. 2084865 Россия, МПК G 01 N 11/10, 9/08 Способ измерения вязкости и плотности жидкости/ В.П. Подживотов, M.JI. Грузнов, E.JI. Грузнов, Л.П. Грузнов (Россия). 94019881/25; Заявлено 31.05.94; Опубл. 1997, Бюл. №20.

112. Пат. 2084873 Россия, МПК G 01 N 21/85 Измеритель оптической плотности подвижной жидкой среды/ С.А. Герасимов, Н.В. Койнов, М.И. Поднос (Россия). 94006643/25; Заявлено 22.02.94; Опубл. 1997, Бюл. №20.

113. Пат. 2085933 Россия, МПК G 01 N 29/00. Устройство для ультразвукового контроля плотности раствора/ Т.А. Каримов, Б.И. Кирпиченко, А.Ф. Косо-лапов (Россия). 5000272/28; Заявлено 14.08.91; Опубл. 1997, Бюл. №21.

114. Пат. 2089881 Россия, МПК G 01 N 9/20 Устройство для определения плотности жидкости/ А.А. Хачков (Россия). 95104362/25; Заявлено 28.02.95; Опубл. 1997, Бюл. №25.

115. Пат. 2091756 Россия, МПК G 01 N 9/26, 7/18 Способ измерения плотности жидкости/ Д.И. Ощепков (Россия). 94042762/25; Заявлено 30.11.94; Опубл. 1997, Бюл. №27.

116. Пат. 2095785 Россия, МПК G 01 N 9/20. Устройство для измерения плотности жидкости/ В.А. Подгорнов, В.Р. Казаков (Россия). 96114538/25; Заявлено 16.07.96; Опубл. 1997, Бюл. №31.

117. Пат. 2102717 Россия, МПК G 01 N 9/24, G 01 Т 1/17, 1/36, G 01 N 23/20. Устройство для измерения плотности/ Б.И. Капранов, О.А. Сидуленко, В.Я. Маклашевский, В.Н. Филинов (Россия). 95100706/25; Заявлено 17.01.95; Опубл. 1998, Бюл. №2.

118. Пат. 2124714 Россия, МПК G 01 N 9/24. Устройство для измерения плотности жидкости/ М.М. Мордасов, С.В. Мищенко, Д.М. Мордасов (Россия). -97117971/25; Заявлено 29.10.97; Опубл. 1999, Бюл. №1.

119. Пат. 2130176 Россия, МПК G 01 N 9/04, 27/02, 25/30. Электрическое устройство измерения плотности жидкости в гидродинамической трубе/ А.И.

120. Семенченко, В.Н. Железняк, И.Н. Кузьмин (Россия). 98105917/06; Заявлено 30.03.98; Опубл. 1999, Бюл. №13.

121. Пат. 2141641 Украина, МПК G 01 N 9/26. Способ определения плотности жидких суспензий/ Ю.Ф. Сербии, Г.И. Бринцев (Украина). 96121224/28; Заявлено 30.10.96; Опубл. 1999, Бюл. №32.

122. Пат. 2147738 Россия, МПК G 01 N 9/32. Устройство для измерения плотности жидкости/ В.Е. Иванов (Россия). 98122346/28; Заявлено 09.12.98; Опубл. 2000, Бюл. №11.

123. Пат. 2162596 Россия, МПК G 01 N 9/00, 9/26. Способ измерения плотности/ Д.М. Мордасов, М.М. Мордасов, Н.А. Булгаков (Россия). -99106223/28; Заявлено 30.03.99; Опубл. 2001, Бюл. №3.

124. Пат. 4235099 США, МПК G 01 N 9/00. Ultrasonic apparatus and method for measuring the density of liquid/ Hideo Ishizaka (США).

125. Пирвердиев Э.С., Измайлов A.M. Измерительный преобразователь скорости звука в жидкости // Приборы и техника эксперимента. 1999. - №2. - С. 129-132.

126. Платэ А.Ф. Комбинированный метод исследования состава бензинов. Состав и свойства нефтей и бензино-керосиновых фракций. Сборник работ по изучению состава и свойств нефтей и нефтепродуктов. М.: Изд-во академии наук СССР, 1957. - 522 с.

127. Попов В.Д., Снегов B.C. Поплавковый первичный преобразователь плотности и вязкости жидкости // Измерительная техника. 2001. - №10. - С. 4547.

128. Правила устройства электроустановок. СПб.: Издательство ДЕАН, 2001.-928 с.

129. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. В 2-х кн. Под ред. Клюева В.В. М.: Машиностроение, 1986. - кн.1 -391 е., кн.2-352 с.

130. Рудик М.П. и др. Радиоизотопный метод измерения плотности криогенных жидкостей // Приборы и системы управления. 1976. - №10. - С. 2122.

131. Рыбаков В.В., Грачев Б.А. Весовой плотномер АВП-1 // Приборы и системы управления. 1975. - №12. - С. 19-20.

132. Справочник нефтепереработчика / Под ред. Ластовкина Г.А. Л.: Химия, 1986.-648 с.

133. Справочник нефтехимика. Т.1. / Под ред. Огородникова С.К. Л.: Химия, 1978. - 496 с.

134. Сухов Е.Г. и др. Экспресс-гамма-плотнометрия на обратнорассеянном излучении // Приборы и системы управления. 1999. - №6. - С. 52-55.

135. Тетерин Е.П. и др. Неразрушающий контроль жидкостей различного назначения на основе акустических измерений // Контроль. Диагностика. -2000. №7. - С. 33-37.

136. Технические условия на нефтепродукты. Сборник. М.: Недра, 1969. -400 с.

137. Ультразвуковые пьезопреобразователи для неразрушающего контроля / Под ред. Ермолова И.Н. М.: Машиностроение, 1986. - 280 с.

138. Ураксеев М.А., Исматуллаев П.Р. Плотномер для жидкости // Приборы и системы управления. 1975. - №12. - С. 29-30.

139. Чахлов В.Л., Чепрасов А.И., Шаверин Н.В. Измерение плотности нефтепродуктов и их смесей ультразвуковым методом // Дефектоскопия. 2002. -№6. - С. 90-95.

140. Чахлов В.Л., Чепрасов А.И., Шаверин Н.В. Ультразвуковой контроль плотности нефтепродуктов // Измерительная техника. 2002. - №10. - С. 3437.

141. Чепрасов А.И., Шаверин Н.В. Система измерения плотности нефтепродуктов в трубопроводах "Ультразонд-50" // Известия ТПУ. 2002. - Т. 305. -Вып. 5. - С. 135-138.

142. Чепрасов А.И., Шаверин Н.В. Ультразвуковой датчик плотности // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. -2001.-№3-4.-С. 2-4.

143. Чепрасов А.И., Шаверин Н.В. Ультразвуковой магистральный плотномер нефтепродуктов // Контроль. Диагностика. 2002. - №1. - С. 39-41.

144. Шаверин Н.В. Автоматическое измерение времени распространения ультразвука в устройствах контроля физических параметров // В печати

145. Шаверин Н.В. Анализ погрешностей измерения плотности нефтепродуктов системой "Ультразонд-50" и способы их уменьшения // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 2003. - №1. - С. 4-9.

146. Шаверин Н.В. Система автоматизированного контроля плотности нефтепродуктов // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 2002. - №3-4. - С. 10-12.

147. Шаверин Н.В. Ультразвуковой измерительный преобразователь для магистрального плотномера нефтепродуктов // Контроль. Диагностика. 2003. - №2. - С. 56-64.

148. Шаверин Н.В., Чепрасов А.И. Об одном подходе к использованию ультразвукового метода для измерения плотности продуктов первичной переработки нефти // Известия ТПУ. 2002. - Т. 305. - Вып. 5. - С. 139-143.

149. Rao M.R. Relation between velocity of sound in liquids and molecular volume // Indian Journ. Physics. 1940. - №14. - P. 109-116.

150. Zacharias E.M., Ord R. Developments broaden use of sonic pipeline interface detectors // Oil and Gas Journal. 1981. - V.79 - №48. - P.80-82, 87-89.