Введение
Глава 1 Методы и средства определения влагосодержания светлых нефтепродуктов 12
1.1. Классификация анализаторов влагосодержания светлых нефтепродуктов 12
1.2. Обзор методов определения влагосодержания светлых нефтепродуктов 14
1.3. Анализ средств для определения влагосодержания светлых нефтепродуктов 20
1.3.1. Лабораторные анализаторы влагосодержания 20
1.3.2. Оперативные и поточные анализаторы влагосодержания 21
1.4. Анализ целесообразности применения волоконно-оптических преобразователей для определения влагосодержания 23
1.5. Устройство и принцип действия волоконно-оптического преобразователя контроля влагосодержания 27
1.6. Выводы 30
Глава 2. Математическая модель волоконно-оптического преобразователя контроля влагосодержания светлых нефтепродуктов 31
2.1. Обобщенная математическая модель волоконно-оптического преобразователя контроля влагосодержания 31
2.2. Обоснование выбора источника излучения волоконно-оптического преобразователя и особенности ввода излучения в световод 34
2.3. Обоснование выбора фотоприемника волоконно-оптического преобразователя и особенности приема излучения из световода 38
2.4. Обоснование выбора световодов и особенности расчета светопропускания передающим и приемным световодами 42
2.5. Анализ оптических свойств дисперсных систем 49
2.6. Построение функции преобразования волоконно-оптического преобразователя контроля влагосодержания для различных типов смесей 52
2.6.1. Коллоидная смесь 52
2.6.2. Мелкодисперсная эмульсия 54
2.6.3. Грубодисперсная эмульсия 56
2.6.4. Факторы, влияющие на функцию преобразования 75
2.7. Выводы 77
Глава 3. Моделирование и экспериментальное исследование волоконно-оптического преобразователя контроля влагосодержания светлых нефтепродуктов 78
3.1. Моделирование волоконно-оптического преобразователя контроля влагосодержания светлых нефтепродуктов 78
3.1.1 Коллоидная смесь 79
3.1.2 Эмульсия 80
3.2. Разработка программы и методики эксперимента 81
3.2.1. Разработка экспериментального стенда 82
3.2.2. Разработка методики эксперимента 85
3.3. Экспериментальное исследование 87
3.4. Источники погрешности волоконно-оптического преобразователя контроля влагосодержания светлых нефтепродуктов 89
3.5. Выводы 93
Глава 4. Разработка прототипа устройства контроля влагосодержания светлых нефтепродуктов 94
4.1. Разработка конструкции волоконно-оптического преобразователя контроля влагосодержания светлых нефтепродуктов 94
4.1.1. Основные пути повышения эффективности контроля влагосодержания светлых нефтепродуктов 94
4.1.2. Методика расчета расстояний между торцами приемного и передающего световодов 99
4.1.3. Метод снижения влияния дисперсности частиц воды 100
4.1.4. Рекомендации для проектирования конструкции волоконно-оптического преобразователя контроля влагосодержания светлых нефтепродуктов
4.2. Структурная схема и принцип действия анализатора влагосодержания светлых нефтепродуктов на основе волоконно-оптического преобразователя контроля влагосодержания 104
4.3. Разработка интеллектуального модуля обработки данных. 105
4.3.1. Анализ способов компенсации температурной и временной нестабильности характеристик светодиодов и фотодиодов 106
4.3.2. Разработка алгоритма функционирования интеллектуального модуля обработки данных 110
4.3.3. Условия эксплуатации и технические требования к устройству контроля влагосодержания 117
4.3.4. Разработка функциональной и принципиальной схем интеллектуального модуля обработки данных 119
4.3.5. Разработка рекомендаций для проектирования конструкции интеллектуального модуля обработки данных 127
4.3.5. Технические характеристики прототипа анализатора влагосодержания светлых нефтепродуктов 131
4.3.6. Рекомендации и методика эксплуатации анализатора влагосодержания 132
4.4. Выводы 133
Заключение 135
Список литературы 139
Приложение
