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

  • 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".
    1406
  • 11/08/2018

    Ученые разработали инфракрасную горелку, которая обогреет сибирские дома

    ​Благодаря новому интерметаллическому сплаву из никелия и алюминия усовершенствованная российскими учеными инфракрасная горелка на испытаниях показала себя экологичной и высокоэффективной. Сегодня ученые работают над созданием перспективных водонагревательных котлов на основе своей горелки, которые очень актуальны для частных домов в Сибири и на Дальнем Востоке.
    528
  • 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.
    319
  • 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.
    274
  • 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.
    2651
  • 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.
    1007
  • 28/07/2017

    Нестоличная наука: новгородские викинги, миниатюрный лазер и нейросеть-кардиолог

    ​​Робот-разведчик, древняя птица, рентгеновская линза и другие открытия и разработки российских ученых, сделанные вне Москвы и Санкт-Петербурга. Великий Новгород Уникальное кладбище X-XI веков обнаружила экспедиция Института археологии РАН при раскопках в центре Новгорода.
    763
  • 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.
    639
  • 07/05/2018

    Томские ученые разрабатывают материал для производства имплантатов

    ​Ученые томского Института физики прочности и материаловедения СО РАН работают над получением биоинертных сплавов с низким модулем упругости для производства медицинских имплантатов. Сегодня самый распространенный материал для имплантатов - технически чистый титан, модуль упругости которого составляет около 120 гигапаскалей.
    397
  • 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.
    1482