Ученые ТУСУРа предложили способ, значительно увеличивающий точность измерений уровней многофазных жидких и газообразных веществ в закрытых резервуарах. 

Благодаря уменьшению высокой погрешности измерений, которая в настоящее время сильно зависит от характеристик измеряемой среды, станет возможным более точное проведение важных процессов на нефтеперерабатывающих, химических и других производствах. Например, контроль дорогостоящего и трудоемкого процесса очистки сырой нефти - отделение от добытого сырья воды и механических примесей.

Взяв за основу существующий наиболее точный прибор измерения - микроволновый уровнемер, разработчики специального конструкторского бюро "Смена" ТУСУРа предложили совершенствовать его конструкцию, добавив в измерительный зонд, который погружается в резервуар, специальные управляемые включения:

"Современные микроволновые уровнемеры работают по следующему принципу: зонд погружается в резервуар с многофазными жидкими и газообразными веществами, распространяется электромагнитная волна, импульс отражается от границы каждой среды - таким образом получается картина уровней", - рассказал Евгений Тренкаль, разработчик, сотрудник СКБ "Смена" ТУСУРа.

Он пояснил, что определить внутренние уровни сложно: для этого необходимо знать характеристики всех жидкостей, в которых импульс распространялся, т. к. от них зависит скорость распространения. В настоящее время для измерения нижних уровней вводят дополнительную величину - чаще всего это диэлектрическая проницаемость среды, в которой распространялся импульс. Однако фактическое значение может серьезно отличаться от используемого в приборах теоретического значения, в связи с чем возникают серьезные погрешности.

Для решения задачи исследователи ТУСУРа предложили использовать не обычный зонд, а с периодическими управляемыми включениями, характеристики которых могут быть изменены в нужный момент времени.

"Сначала мы выключаем их полностью и получаем рефлектограмму объекта - отражения только от жидкостей. После этого, изменяя характеристики включений, получаем ряд дополнительных рефлектограмм, по изменениям в которых определяется точная скорость распространения импульсов в каждой из содержащихся в резервуаре сред", - говорит разработчик.

Евгений Тренкаль добавил, что анализ производится автоматически. Специально написанное ПО может точно проанализировать данные: какому участку соответствуют те или иные характеристики, а также определить, где разные среды смешиваются - у современных аналогов такой функции нет.

На сегодняшний день разработчики провели эксперименты с отдельными функциональными узлами, подтвердив работоспособность предлагаемого метода измерения. В ближайшее время они планируют завершить создание прототипа устройства. Уровнемером для измерения многофазных сред уже заинтересовалось компании, представляющие нефтегазовый рынок, говорят представители СКБ ТУСУРа.

Основная работа выполнялась в рамках проекта, получившего поддержку по программе "УМНИК" Фонда содействия инновациям.

Евгений Тренкаль - элитный аспирант ТУСУРа, автор многочисленных научных статей по данной тематике, в том числе в зарубежных изданиях, индексируемых в базах Scopus, ВАК, РИНЦ. Молодой ученый представляет ТУСУР на баннерах форума U-NOVUS - 2018.

Похожие новости

  • 24/10/2016

    Лазер томских ученых может служить медикам и «оборонщикам»

    Ученые ФИТ ТГУ создали лазерную систему генератор-усилительна парах стронция с большим набором длин волн и возможностью их селективного выделения. Благодаря этому установка может найти применение в разных областях – от медицины до оборонно-промышленного комплекса.
    939
  • 29/06/2018

    Как ученые ТПУ помогают искать жизнь во Вселенной

    ​Исследование межзвездной среды, поиск экзопланет, изучение Солнечной системы - все это происходит в основном в лабораториях, где обрабатываются данные с межпланетных космических станций или мощных телескопов.
    219
  • 02/12/2016

    В Томске разрабатывают компактный плазменно-иммерсионный спектрометр

    ​Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разрабатывают прибор для контроля зарядового и элементного состава многокомпонентной плазмы, который не имеет аналогов в мире. Ионно-плазменная обработка материалов для улучшения их прочности и других свойств применяется во многих высокотехнологичных отраслях: авиа- и машиностроении, медицине, электронике.
    891
  • 27/04/2018

    Томские ученые нашли способ обработки циркониевой керамики

    ​Ученые из Томского политехнического университета нашли способ обработки циркониевой керамики, который сохраняет ее прочность. Об этом рассказал ведущий научный сотрудник Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Сергей Гынгазов.
    264
  • 14/02/2017

    Томский ученый Илья Романченко - о физике и разработках

    ​​​Томский физик Илья Романченко получил премию президента в области науки и инноваций для молодых ученых за 2016 год. В интервью РИА Томск он рассказал о том, как его работа может помочь в борьбе против раковых клеток и террористов, почему в физике недостаточно просто выучить формулы, а также на что он собирается потратить 2,5 миллиона рублей.
    2491
  • 09/11/2017

    В Томске предложили новый метод переработки ядерного топлива

    ​Ученые кафедры технической физики Томского политехнического университета (ТПУ) предложили новый метод переработки отработавшего ядерного топлива, который позволит не только снизить энергозатраты, но и поможет извлекать из отходов ценные и благородные металлы - палладий, родий и рутений.
    588
  • 26/12/2016

    Метод томских ученых поможет проводить больше электроэнергии

    ​Ученые ТГУ в течение двух лет планируют создать метод, с помощью которого можно будет увеличить электропроводность алюминиевых проводов для передачи электроэнергии."Уровень потребления электроэнергии постоянно растет, из-за этого увеличивается нагрузка на существующие линии электропередачи (ЛЭП), часто не новые.
    693
  • 23/03/2017

    Ученые ТПУ создают покрытия для предотвращения аварий на ядерных реакторах

    Научный коллектив кафедры общей физики Томского политехнического университета создает защитные покрытия на основе нитрида титана для оболочек тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерных реакторов. Такие оболочки способны значительно снизить наводораживание «контейнеров», в которых находится ядерное топливо, продлить срок их службы и предохранить реактор от взрыва при возможных авариях.
    799
  • 25/10/2016

    Томские ученые создадут первый в РФ томограф для изучения сложнейших объектов

    ​Ученые Томского политехнического университета выиграли конкурс Федеральной целевой программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы".
    1322
  • 31/05/2016

    До конца 2018 года ТПУ завершит создание Научного парка

    ​Первая очередь Научного парка, открытая к 120-летнему юбилею Национального исследовательского Томского политехнического университета (ТПУ) стала, вероятно, самым весомым и ценным подарком вуза университетской элите, студентам, аспирантам и всем тем, кто не мыслит себя сегодня вне науки.
    1404