Диэлькометрический принцип измерения может реализовываться либо в методе прямым измерением диэлектрической проницаемости первичного измерительного преобразователя – конденсатора, либо в методах, использующих дополнительную информацию об исследуемом нефтепродукте. Последние имеют то преимущество, что исключают влияние на результат измерения непостоянства начальной диэлектрической проницаемости нефтепродукта. Непостоянство начальной диэлектрической проницаемости нефтепродукта может быть обусловлено изменением химического состава, структуры, плотности и других внутренних свойств нефтепродукта или воздействием внешних факторов (температура, давление и т.д.).
Существуют следующие способы исключения влияния на результат измерения непостоянства начальной диэлектрической проницаемости и основанные на них методы измерения влагосодержания.
1.3.1 Измерение на разных частотах.
Данный способ реализуется с помощью измерения на двух различных частотах диэлектрических характеристик образца и последующего определения влагосодержания по их отношению. Данный способ определения влажности нефтепродукта повышает точность за счет уменьшения влияния температуры и состава нефтепродукта. Данный способ не нашел широкого практического применения из-за малой эффективности.[3]
1.3.2 Коррекция по плотности
Способ основан на том факте, что плотность вещества зависит от его химического состава. Используя это свойств, можно вносить коррекцию в результат измерения, причем эта величина поправки функционально связана с плотностью вещества. Таким образом, приборы, использующие такой метод измерения, дополнительно должны быть дополнены каналом измерения плотности. Данный метод также не нашел широкого применения вследствие отсутствия точных зависимостей, связывающих измеряемый параметр с величиной плотности.[4]
1.3.3 Измерение на разных температурах
Данный метод основан на измерении диэлектрических характеристик образца при положительной и отрицательной температурах и последующем определении исходной влажности по расчетным формулам. Данный метод труден в реализации вследствие необходимости воспроизведения различных значений температур.[5]
1.3.4 Дополнительное измерение искусственно создаваемого влагосодержания
Особенность данного способа состоит в том, что измерение производят дважды: вначале – исходного образца постоянного объема, затем – того же образца после добавления в него заданного объема воды, а результирующее значение исходной влажности определяют по основной градуировочной кривой и дополнительному графику поправок. Величина поправки определяется по приращению емкости датчика, обусловленному добавлением в заданный объем пробы строго постоянного количества воды. График поправок строится предварительно для образцов с известными значениями ДП для данной среды.
Одной из причин того, что указанный способ не получил широкого распространения, являются сложность экспериментального построения градуировочной зависимости и графика поправок, необходимость получения сред с предельными значениями начальной ДП.[6]
1.3.5 Метод с использованием образцовой меры
В данном методе в качестве меры выступает обезвоженный нефтепродукт. Особенностью метода является использование дополнительной информации о ДП безводной среды (сухого нефтепродукта).[7]
Анализируя достоинства и недостатки всех приведенных выше методов измерения можно сделать вывод о том, что наиболее удобным в применении, не требующим создания дополнительных каналов измерения и не требующим дополнительных знаний о зависимости диэлектрической проницаемости от каких-либо других физических величин является метод с образцовой мерой. Для его реализации необходим лишь еще один первичный измерительный преобразователь, аналогичный основному, и пробы обезвоженного нефтепродукта.
Разработанный прибор имеет два емкостных преобразователя, между обкладками одного из которых помещается исследуемый нефтепродукт (измерительный преобразователь), а между обкладками второго – тот же нефтепродукт, но с нулевым содержанием воды (образцовый преобразователь).
1.4 Алгоритмический способ повышения точности
1.4.1 Для уменьшения случайной составляющей погрешности в качестве результата измерения следует принимать среднее арифметическое нескольких отсчетов. Если прибор содержит в своем составе микропроцессор, то получение среднего арифметического упрощается ,т.к. вычисления производятся автоматически. В разработанном приборе производится 20 отсчетов влагосодержания, а результат рассчитывается по формуле 1.1.
(1.1)
1.4.2 Введение дополнительных измерительных каналов для исключения влияния внешних воздействующих факторов
1.4.2.1 Анализ внешних влияющих факторов
Отличие условий реальных измерений от условий градуирования прибора для измерения влагосодержания нефтепродуктов влечет за собой изменение ДП эмульсии ∆ε, которое определяет приведенную погрешность измерения влагосодержания, которая определяется по формуле 1.2.
(1.2)
Так, например, разница между температурами градуирования влагомера и измерения ∆t вызовет приращение ДП эмульсии, зависящее от температурного коэффициента ДП дисперсионной среды αн :
(1.3)
Изменение ДП эмульсии приведет к температурной погрешности измерения
(1.4)
В эмульсиях помимо дисперсионной
среды и дисперсной фазы присутствуют поверхностно активные вещества – эмульгаторы
с ДП eэ, покрывающие тонким слоем дисперсные частицы.
Диэлектрическая проницаемость среды со сферическими частицами, покрытыми слоем
диэлектрика, определяется по формуле Степина 1.5, которая учитывает то, что
толщина слоя эмульгатора 
намного меньше
радиуса дисперсной частицы 
, может быть
приведена к виду
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.