анонсы

Российские ученые разработали прибор автоматической оценки плотности горючего

Источник

Ученые Пензенского государственного университета (ПГУ) создали первый прибор, регистрирующий на постоянной основе плотность горючего. Разработка поможет сэкономить миллионы рублей при хранении и транспортировке топлива. С его помощью можно автоматизировать процесс измерения плотности углеводородов на нефтеперерабатывающих, химических объектах, АЗС, АГЗС, нефтебазах. Погрешность измерения в три раза ниже, чем у известных аналогов.

В настоящее время нефтеперерабатывающая промышленность, автозаправочные и газозаправочные станции сталкиваются с серьезной проблемой учета хранящегося горючего, так как его объем сильно зависит от плотности. Поэтому расход жидких углеводородов целесообразно оценивать не по объему, а по массе горючего. Энергетическая способность нефтепродуктов также определяется их массой. А массу горючего можно точно определить, только зная плотность.
Сжиженные углеводороды — это нефть, бензин, керосин и другие. Они представлены в жидком виде, но измерять в литрах их нельзя. По объему тары не выйдет определить, сколько конкретно продукта в ней. Объем содержимого с нефтяной основой меняется в зависимости от температуры воздуха
— пояснил один из авторов разработки, доцент кафедры «Физика» ПГУ, кандидат физико-математических наук Александр Рудин.
Сейчас контроль плотности нефтепродуктов на нефтеперерабатывающих предприятиях и АЗС осуществляется лабораторными методами с помощью отбора проб. Используемые для этого приборы обладают высокой точностью, но неудобны в использовании, так как требуют много времени для анализа и не позволяют осуществлять контроль плотности нефтепродукта на месте. Автоматического прибора, регистрирующего на постоянной основе плотность горючего с необходимой точностью, в настоящее время не существует.

Пензенские ученые разработали конструкцию и создали действующий макет такого прибора. Он позволяет осуществлять в непрерывном и автоматическом режиме измерение плотности сжиженных углеводородов в широком интервале температур и давлений. Относительная погрешность измерения плотности при этом не превышает 0,02%.

Устройство типа «струнный плотномер» позволяет проводить измерения плотности жидких сред методом измерения частоты собственных колебаний электронно-механической автоколебательной системы. Основным элементом его выступает тонкая металлическая струна, к нижнему концу которой подвешен металлический шар или кварцевый цилиндр, помещаемый в исследуемую среду. Частота колебаний струны определяется плотностью жидкости.
Закон Архимеда гласит, что выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость, равна весу вытесненной им жидкости. Поэтому сила Архимеда напрямую зависит от плотности жидкости. Механические колебания струны с помощью пьезоэлектрического датчика преобразуются в электрические. Они через экранированный кабель подаются на вход электронного блока. Его вход подключен одновременно к верхнему и нижнему концам струны колебательной системы и электронному частотомеру
— пояснил Александр Рудин.

Все параметры автоколебательной системы прибора вводятся в специальную компьютерную программу. Она в автоматическом режиме осуществляет расчет плотности исследуемой жидкости в зависимости от состава жидкости, температуры и давления. Время одного измерения не превышает одной минуты.

Способ запатентован. В настоящее время исследователи ведут переговоры с крупными предприятиями нефтегазовой отрасли о его использовании.

Работа выполнена в научно-исследовательской лаборатории «Оптика туннельно-связанных структур» ПГУ, созданной при финансовой поддержке Минобрнауки России.
#ОбразованиеПресс
#Минобрнауки
#ЛандшафтВысшегоОбразования
#ПГУ
#Наука
#НовостиНауки
2025-02-14 16:13