УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ НЕФТИ В ТРУБОПРОВОДЕ

Полезная модель относится к области контроля и измерения вязкости нефти протекающей в трубопроводе.
Из предшествующего уровня техники известно устройство для измерения вязкости (патент РФ №2315974, МПК G01N 11/16, дата публикации 27.01.2008 г.), содержащее измерительный датчик вибрационного типа с по меньшей мере одной при работе вибрирующей измерительной трубой для прохождения текучей среды. Для обеспечения вибрации измерительной трубы предусмотрена система возбуждения, через которую проходит ток возбуждения. Для создания тока возбуждения, а также для получения измеряемой величины вязкости, представляющей мгновенную вязкость текучей среды, устройство имеет электронную схему, которая соединена с двухпроводным контуром управления процессом, подключенным к источнику постоянного напряжения. Электронная схема также подает сигнал вязкости в двухпроводный контур управления процессом. В варианте выполнения электронная схема модулирует измеряемую величину вязкости на амплитуду постоянного тока, протекающего в двухпроводном контуре.
Недостатком данного устройства является необходимость выполнения сложных монтажных работ, с целью связки измерительной трубы с трубопроводом, сопровождающейся нарушением целостности трубопровода.
Также известно устройство измерения расхода, плотности и вязкости нефтепродуктов (патент РФ на полезную модель №66030, МПК G01F 1/66, дата публикации 27.08.2007 г.), содержащее генератор, выход которого подключен к входу делителя частоты, один выход которого подключен к входу формирователя зондирующих импульсов, выход которого подключен к входу управляемого вычислительным устройством коммутатора, к которому подключены два пьезоэлектрических преобразователя, выход коммутатора подключен ко входу усилителя, выход которого подключен ко входу фазового детектора, ко второму входу которого подключен также выход делителя частоты, выход фазового детектора подключен ко входу вычислительного устройства, выход которого подключен ко входу индикаторного устройства, устройство измерения коэффициента поглощения звука, вход которого подключается к выходу фазового детектора, а выход подключается ко входу вычислительного устройства, датчик температуры, выход которого подключен ко входу нормирующего усилителя, выход которого подключен ко входу вычислительного устройства, отличающееся тем, что в него дополнительно введены два датчика давления, расположенные по периферии трубопровода так, что линия, соединяющая центры двух датчиков, параллельна основной оси потока, выходы которых подключены ко входам нормирующих усилителей, выходы нормирующих усилителей подключены к входам компаратора, выход которого подключен ко входу вычислительного устройства.
Недостатком данного устройства является сложность схемотехнической реализации.
Также известен способ непрерывного определения вязкости и плотности жидкости и устройство для его осуществления (№2051374 МПК G01N 11/16 дата публикации 27.12.1995 г.) включающий устройство для непрерывного определения вязкости и плотности жидкости, содержащее помещаемый в исследуемую жидкость вибратор, подключенный к генератору колебаний, и блок регистрации и индикации, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит омметр и вольтметр переменного напряжения, причем вибратор выполнен в виде поплавка, укрепленного на упругом эластичном подвесе, выполненном в виде петли из токопроводящего упругого эластичного материала, помещенного в оболочку из изоляционного упругого материала, при этом концы петли соединены с входами блока регистрации и индикации.
Недостатком является отсутствие возможности непосредственного внедрения рабочего тела в трубопровод и необходимость установки дополнительных емкостей - цилиндров.
В ходе поиска, наиболее близкого технического решения не выявлено.
Задачей предлагаемой полезной модели является точное и своевременное определение вязкости нефти, протекающей по трубопроводу при значительном упрощении структуры и технической реализуемости устройства, за счет того, что необходимый сигнал, соответствующий колебаниям нефти, зафиксированный вибродатчиком, снимают непосредственно с нефтепровода, который является каналом распространения колебаний, интерпретируют его и определяют значение вязкости в зависимости от величины амплитуды полученного спектра колебаний.
Поставленная задача достигается с помощью устройства, состоящего из кварцевых или керамических вибродатчиков, преобразующих колебания нефти в электрические колебания, приемника компенсатора - для приема и преобразования полученных электрических колебаний, аналого-цифрового преобразователя, и персонального компьютера, причем вязкость определяют в зависимости от величины амплитуды колебаний нефти. Аналого-цифровой преобразователь и компьютер необходимы для реализации полученного спектра колебаний.
На чертеже (фигура 1) изображена схема устройства для измерения вязкости нефти в трубопроводе, включающего в себя кварцевые или керамические вибродатчики 1, преобразующие колебания нефти в электрические колебания, приемник компенсатор 2 - для приема и преобразования полученных электрических колебаний, аналого-цифровой преобразователь 3, и персональный компьютер 4, причем вязкость определяют в зависимости от величины амплитуды колебаний нефти (фигура 2).
Полезная модель работает следующим образом.
На поверхности трубопровода с двух противоположных от агрегата сторон на произвольном расстоянии, не превышающим 100 м, устанавливают вибродатчики. В процессе перекачки происходят колебания нефти. С помощью вибродатчиков фиксируется спектр колебаний, затем определяется амплитуда колебаний, которая используется для определения вязкости нефти в реальном времени.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает измерение вязкости нефти протекающей в трубопроводе диаметром от 530 до 1400 мм с высокой степенью полноты и достоверности, что позволяет своевременно производить регулировку параметров технологического процесса перекачки.