Автогенераторні засоби контролю вологості нафтопродуктів на основі конденсаторних циліндричних структур

Abstract

Дисертаційна робота присвячена розробці автогенераторних засобів контролю вологості нафтопродуктів на основі конденсаторних циліндричних структур, в яких у якості первинного датчика використовується ємнісний, а в якості автогенераторів транзисторні структури з від'ємним опором, принцип роботи яких базується на викорис¬танні функціональної залежності частоти генерації транзисторної структури з від’ємним опором від зміни вологості нафтопродуктів. Дані засоби забезпечують якість нафтопродуктів, шляхом контролю вологості, з дистанційною передачею результатів вимірювання. У дисертаційній роботі розроблені теоретичні підходи до створення вологочутливих конденсаторних циліндричних структур на основі математичної фізики та автогенераторних засобів контролю вологості нафтопродуктів на основі методу змінних стану, що дозволило отримати аналітичні залежності волого чутливої ємності від вологості нафтопродуктів, функцій перетворення і рівнянь чутливості розроблених засобів. Розроблено мікропроцесорну систему контролю вологості нафтопродуктів, а також програмне забезпечення в середовищі «Maple» для моделювання і розрахунків характеристик конденсаторних циліндричних структур та автогенераторних засобів контролю вологості нафтопродуктів з урахуванням залежності параметрів елементів нелінійних еквівалентних схем приладів від впливу вологості нафтопродуктів.

Точность и надежность систем управления и регулирования технологически-ми процессами, а также безопасность роботы промышленных установок в нефтяной промышленности определяется с помощью приборов для измерения и контроля влажности нефтепродуктов. Непрерывный контроль влажности нефти и нефтепродуктов необходимый для принятия успешного решения для ее уменьшения и поддержки в допустимых пределах. Диссертационная работа посвящена разработке автогенераторных средств контроля влажности нефтепродуктов на основе конденсаторных цилиндрических структур, в которых в качестве первичного датчика используется емкостный, а в качестве автогенераторов транзисторные структуры с отрицательным сопротивле-нием, принцип работы которых базируется на использовании функциональной зависимости частоты генерации транзисторной структуры с отрицательным сопротивлением от изменения влажности нефтепродуктов. Данные средства обеспечивают качество нефтепродуктов, путем контроля влажности, с дистанционной передачей результатов измерения. Усовершенствован метод на основе зависимости реактивных свойств транзисторных структур с отрицательным сопротивлением от влажности для создания автогенераторных средств контроля влажности нефтепродуктов с конденсаторными цилиндрическими структурами, работающими по принципу "влажность нефтепродуктов - частота". Разработана микропроцессорная система контроля влажности нефте-продуктов, а также программное обеспечение в среде "Maple" для моделирования и расчетов характеристик конденсаторных цилиндрических структур и автогенератор-ных средств контроля влажности нефтепродуктов с учетом зависимости параметров элементов нелинейных эквивалентных схем приборов от влияния влажности нефтепродуктов.

The thesis is devoted to the development of the self-oscillating humidity control devices of the petroleum products based on the capacitive cylindrical structures, in which as a primary sensor used capacitive sensor, and as a self-oscillators used transistor structures with negative resistance, which principle work is based on the functional dependence of the oscillation frequency transistor structure with negative resistance to the petroleum products humidity changes. These devices provide quality of the petroleum products by controlling the humidity, with remote transmission of measurement results. In the thesis developed theoretical approaches to the creation of the humidity capacitive cylindrical structures based on mathematical physics and the self-oscillating humidity control devices of the petroleum products based on method of state variables, which allowed to obtain analytical dependences of the humidity sensitive capacitance to the petroleum products humidity, conversion functions and sensitivity equations of the developed devices. A microprocessor humidity control system of the petroleum products, and software in the environment «Maple» for modeling and calculation of characteristics of the capacitive cylindrical structures and the self-oscillating humidity control devices of the petroleum products with regard to dependence of parameters of elements of nonlinear equivalent circuit devices from the effects of the petroleum products humidity are designed.