Исследование или анализ материалов с помощью ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн, визуализация внутреннего строения объектов путем пропускания через них ультразвуковых или звуковых волн через предметы: .анализ жидкостей – G01N 29/02

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам измерения влажности нефти без предварительной сепарации газа из продукции скважины. В процессе проведения экспериментальных работ находится зависимость средней абсолютной погрешности проверочных точек от средней абсолютной погрешности экспериментальных точек обучающей выборки. Находится интервал средней абсолютной погрешности обучающих точек, при котором имеют место сравнительно низкие значения средней абсолютной погрешности проверочных точек. В процессе эксплуатации нефтяной скважины фиксируются показания датчиков многофазного расходомера, и расчет влажности нефти проводится в интервале средней абсолютной погрешности обучающих точек, при котором наблюдаются сравнительно низкие значения средней абсолютной погрешности проверочных точек. Техническим результатом является повышение точности измерения влажности нефти, а также снижение погрешности определения влажности нефти при использовании многофазного расходомера. 1 ил.

Использование: для одновременного определения обводненности и газосодержания в нефте-водогазовой смеси. Сущность изобретения заключается в том, что определяют скорость звука в среде, причем при определении скорости звука раздельно определяют групповую и фазовую скорости, по групповой и/или фазовой скорости определяют обводненность, а по разности групповой и фазовой скорости определяют газосодержание. Технический результат: обеспечение возможности одновременного определения обводненности и газосодержания эмульсии при одновременном улучшении точности определения обводненности. 2 н.п. ф-лы.

Использование: для обнаружения газовых пустот в жидкости, протекающей по трубе. Сущность изобретения заключается в том, что размещают первый преобразователь с внешней стороны на верхней части трубы и второй преобразователь с внешней стороны на нижней части трубы по существу под первым преобразователем, причем ультразвуковая энергия проходит по поперечной траектории между первым и вторым преобразователями, при этом обеспечивают посредством мультиплексора и контроллера генерирование передач ультразвуковых сигналов первым ультразвуковым преобразователем, размещенным на верхней части трубы с внешней стороны, и вторым ультразвуковым преобразователем, размещенным на нижней части трубы с внешней стороны по существу под первым преобразователем, причем эти передачи происходят последовательно следующим образом: передача от первого преобразователя второму преобразователю, причем если передача принята вторым преобразователем, что определено посредством приемника и контроллера, то пустоты нет, а если передача от первого преобразователя не принята вторым преобразователем, то пустота имеется; и передача от второго преобразователя, которая отражена или от верхней стенки трубы, если пустоты нет, или от поверхности жидкости, если пустота имеется, с возвращением к второму преобразователю. Технический результат: обеспечение возможности непрерывного обнаружения газовых пустот в текучей среде, а также определение их количества. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области исследования состава жидкостей и материалов с содержанием не менее двух компонентов, в частности к способам определения количественного состава многокомпонентных сред. В соответствии со способом определения количественного состава многокомпонентной среды, состоящей из по меньшей мере двух известных несмешивающихся компонентов, предварительно определяют температурные зависимости удельной теплоемкости каждого из компонентов и взвешивают образец многокомпонентной среды. Определяют удельную теплоемкость образца при по меньшей мере i-1 уровнях температур, где i - количество компонентов многокомпонентной среды. На основе результатов определения удельной теплоемкости при различных температурах и температурных зависимостей удельной теплоемкости компонентов рассчитывают весовые коэффициенты для каждого компонента среды. Количественное содержание каждого из компонентов многокомпонентной среды определяют на основе полученных значений весовых коэффициентов компонентов. Техническим результатом является обеспечение возможности определения количественного состава многокомпонентной среды с высокой точностью и без разрушения образца, а также при известной пористости предлагаемый способ позволяет определить насыщенность материала различными флюидами. 13 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Описан способ акустического определения изменения состояния потока текучей среды в трубопроводе, снабженном расходомером. Способ включает установку, по меньшей мере, одного акустического датчика в трубопроводе измерительной станции, запись базовой акустической конфигурации с акустического датчика посредством контролируемого пропускания текучей среды через измерительную станцию, при идеальных условиях. Способ также включает запись акустической конфигурации с акустического датчика в реальном времени посредством пропускания текучей среды через измерительную станцию, при нормальных условиях, сравнение базовой акустической конфигурации с акустической конфигурацией, полученной в реальном времени, определение разницы между базовой акустической конфигурацией и акустической конфигурацией, полученной в реальном времени, для определения изменения состояния потока и регистрацию изменения состояния потока. Система включает акустические датчики, установленные в трубопроводе, расходомер, компьютер для сбора акустической информации от акустических датчиков и сравнения акустической информации с базовыми значениями для определения отклонения от нормального состояния потока текучей среды. Технический результат - повышение точности и надежности измерительной станции и передачи продукта потребителю, а также выявление эксплуатационных проблем. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике измерения качественных параметров воздушных и жидких сред и может быть использовано для измерения содержания механических примесей как в жидких, так и в газообразных средах. Устройство для измерения концентрации механических примесей в средах содержит трубопровод с контролируемой жидкостью, в который вмонтированы на некотором расстоянии друг от друга приемные пьезообразователи, выполненные в виде сплошных или разрезных колец с пьезочувствительными слоями, нанесенными на внутреннюю и наружную поверхность колец параллельно их центральной оси, электрически связанные с электронными блоками, излучающий пьезообразователь, соединенный с генератором электромагнитных колебаний, а также блок обработки и представления информации, связанный с выходами электронных блоков и генератором электромагнитных колебаний. Согласно изобретению в устройство дополнительно введены закрытая емкость для эталонной жидкости, емкость для улавливания твердых частиц с датчиком уровня и блок управления, при этом емкость для улавливания твердых частиц соединена трубопроводом через двухпозиционный электромагнитный клапан с закрытой емкостью для эталонной жидкости и трехпозиционным электрическим клапаном с трубопроводом с контролируемой жидкостью, на выходе которого установлен трехпозиционный электромагнитный клапан, а блок управления электрически соединен с электромагнитными клапанами, выходом блока обработки и представления информации и выходом датчика уровня. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства за счет измерения содержания механических примесей в газе. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретения относятся к области исследования материалов и м.б. использованы при физическом моделировании процессов газификации остатков жидкого топлива в баках отделяющихся частей ступеней ракет-носителей (РН). Моделирование осуществляют с помощью экспериментальной установки путем введения в нее теплоносителя (ТН) с заданными параметрами. ТН пропускают через ультразвуковой (УЗ) газоструйный излучатель. Для имитации условий малой гравитации прикладывают УЗ воздействия к поддону, на котором расположена газифицируемая жидкость. Для этого применяют пьезоэлектрический излучатель. Параметры ТН и УЗ излучателей определяют в процессе многокритериальной оптимизации - по критериям процесса газификации, таким как время, энергомассовые затраты, количество поданной в бак теплоты. Для реализации данного способа используется устройство в виде экспериментальной установки. Она включает в себя модельный бак, содержащий поддон для жидкого компонента ракетного топлива, датчики температуры и давления, входной и выходной патрубки. Причем в установку дополнительно введены два входных патрубка, в один из которых установлен газоструйный излучатель. Поддон выполнен съемным и механически связан с пьезоэлектрическим излучателем. Технический результат изобретений направлен на снижение токсичности, повышение скорости газификации жидкого компонента и экономичности, а также на упрощение способа и возможность его применения как для научных исследований, так и в учебных целях. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: для контроля свойств жидких сред посредством ультразвуковых колебаний. Сущность: заключается в том, что осуществляют возбуждение колебаний ультразвукового диапазона в объеме исследуемой жидкости при помощи резонатора, при этом в качестве резонатора используется ультразвуковая колебательная система, состоящая из пьезоэлектрического преобразователя, частотнопонижающих накладок, одна из которых заканчивается рабочим инструментом, возбуждение колебаний для кавитационной ультразвуковой обработки осуществляется погружением колеблющегося рабочего инструмента в контролируемую жидкость, в процессе ультразвуковой обработки изменяют частоту питающего напряжения колебательной системы в окрестностях ее резонансной частоты и производят измерения амплитуды тока механической ветви колебательной системы, являющегося разностью между полным током системы и его емкостной составляющей и измерения амплитуды электрического напряжения, обуславливающего ток, потребляемый ультразвуковой колебательной системой от электронного генератора, по измеренным частотным характеристикам определяют значения активных, реактивных и энергетических параметров ультразвуковой колебательной системы, соответствующие значениям физических свойств (например, плотность, упругость среды, активные потери и др.) контролируемых жидкостей. Технический результат: обеспечение возможности непрерывного контроля параметров жидких сред, подвергаемых воздействию низкоинтенсивных ультразвуковых колебаний (докавитационный режим), так и под влиянием ультразвуковых полей высокой интенсивности (режим развитой кавитации). 8 ил.

Использование: для определения содержания серы в дизельных топливах. Сущность заключается в том, что пробу топлива располагают в замкнутом объеме, проводят исследование и определение количества серы сравнением полученных результатов с заранее подготовленной калибровочной зависимостью, при этом исследование осуществляют с использованием ультразвуковых сигналов с резонансной частотой между двумя датчиками, размещенными внутри ячейки, и по математически обработанной разнице мощностей входного и выходного сигналов путем сопоставления с калибровочной зависимостью коэффициента поглощения от концентрации серы определяют количество серосодержащих примесей в дизельном топливе. Технический результат: обеспечение возможности разработки способа оперативного определения количественного содержания в дизельном топливе серосодержащих соединений, не требующего дорогостоящего оборудования, больших затрат времени и экологически чистого. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Использование: для определения вязкости, модуля упругости и плотности текучих сред. Сущность: заключается в том, что при измерении, по крайней мере, двух свойств текучей среды, отобранных из плотности, вязкости и модуля упругости, когда третье из указанных свойств текучей среды известно, выполняют следующие шаги: предоставление Многомодового Квази Сдвигового Горизонтального Резонатора (MMQSHR), имеющего вход энергии и измерительную поверхность для контакта с указанной текучей средой; при этом указанная измерительная поверхность имеет по крайней мере первую зону и вторую зону и разделительную область, определенную между ними; возбуждение указанного MMQSHR энергией возбуждения через указанный вход на первой и второй частотах, выбранных для возбуждения первой и второй акустической моды соответственно, при этом каждая из указанных акустических мод вызывает компонент движения горизонтальной сдвиговой волны вышеупомянутой поверхности; при этом возбуждение на указанной первой частоте далее побуждает указанные зоны двигаться в фазе относительно друг друга; и возбуждение на указанной второй частоте побуждает указанные две зоны двигаться в разных фазах друг относительно друга, индуцируя вертикальное смещение в указанной разделительной области; измерение параметров, относящихся к энергии, на указанной первой моде и второй моде; вычисление двух указанных свойств текучей среды, используя указанные параметры, относящиеся к энергии, и информацию, относящуюся к указанному третьему свойству. Технический результат: обеспечение возможности определения двух или трех параметров (вязкости, плотности и модуля упругости), когда третий параметр известен. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 14 ил.

Использование: для определения характеристик жидкости. Сущность заключается в том, что возбуждают в пластинчатом звукопроводе из кристаллического пьезоэлектрика акустические пластинчатые моды колебаний, приводят указанный звукопровод в контакт с тестируемой жидкостью и регистрируют параметры колебаний, при этом пластинчатый звукопровод выполнен с возможностью возбуждения в нем по меньшей мере пяти мод колебаний, каждая из которых характеризуется индивидуальной чувствительностью к плотности , вязкости , электропроводности , диэлектрической проницаемости и температуре t жидкости, а в качестве параметров колебаний регистрируют фазовые отклики акустических мод при наличии тестируемой и эталонной жидкостей, а также в их отсутствии, после чего значения независимых друг от друга значений плотности, вязкости, электропроводности, диэлектрической проницаемости и температуры тестируемой жидкости определяют численными методами согласно определенной системе уравнений. Технический результат: повышение информативности анализа жидких сред, снижение минимальной массы тестируемой пробы, уменьшение искажения пробы со стороны измерительного устройства, а также обеспечение возможности проведения измерений в одном и том же месте тестируемого объема. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к способу и устройству. Измерительное устройство для одновременного измерения вязкости и температуры жидкости в одной области пробы жидкости содержит пьезоэлектрическую пластину толщиной h. Также устройство содержит один входной и один выходной встречно-штыревые преобразователи с периодом порядка толщины h. При этом встречно-штыревые преобразователи образованы на одной поверхности пластины и предназначены для генерирования и приема акустической пластинчатой моды колебаний в пластине. Кроме того, устройство содержит зону взаимодействия акустической пластинчатой моды колебаний с пробой жидкости, образованную на противоположной поверхности пластины. При этом присутствие жидкости вызывает детектируемые изменения в скорости и амплитуде моды колебаний. Также устройство содержит средство, генерирующее электрический сигнал соответствующей частоты, подводимый к входному встречно-штыревому преобразователю, и средство, принимающее сигнал с выходного встречно-штыревого преобразователя, выделяющее в скорости и амплитуде моды колебаний при прохождения зоны взаимодействия с пробой жидкости. А также устройство содержит контролирующее средство, обрабатывающее изменения посредством программных и аппаратных средств для вычисления значений вязкости и температуры пробы жидкости из изменений в акустической пластинчатой моде колебаний. Техническим результатом изобретения является повышение точности одновременного измерения вязкости и температуры жидкости в одной области пробы жидкости. 6 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 12 ил.

Изобретение относится к области медицины, в частности к способам исследования или анализа материалов с использованием акустической эмиссии. Устройство для исследования свойств жидкостей предназначено для осуществления способа исследования свойств жидкостей и содержит две идентичные емкости, зафиксированные на какой-либо поверхности, снабжено закрепленными на них датчиками акустической эмиссии, а регистратор сигналов акустической эмиссии соединен с анализатором параметров этих сигналов и дополнительно снабжен блоком приспособлений, который позволяет возбуждать в жидкости сигналы акустической эмиссии. Использование заявленного устройства позволяет расширить возможность регистрации сигналов акустической эмиссии в жидкости. 2 н. 18 з.п. ф-лы, 1 табл., 22 ил.

Изобретение используется для контроля многофазного потока в трубопроводе. Сущность заключается в том, что трубопровод с контролируемой средой прозвучивают ультразвуковыми импульсами, принимают импульсы, прошедшие через среду, и импульсы, отраженные от границы раздела фаз, измеряют их амплитуды и время пробега, по которым определяют характер движения многофазного потока, отличающийся тем, что дополнительно принимают импульсы, многократно отраженные от границы «металл трубы - среда», определяют время их реверберации, по которому судят о свойствах среды следующим образом: плавное увеличение времени реверберации свидетельствует об увеличении содержания газовой фазы в жидкости, резкое - о пересечении границы раздела фаз «жидкость - газ», резкое снижение времени реверберации характеризует пересечение границ жидкостей с различными акустическими свойствами при расслоенном течении. Технический результат - повышение точности и информативности контроля многофазного потока в трубопроводе. 2 ил.

Изобретение относится к технологии и технике контроля наличия газа в потоке жидкости применительно к информационно-измерительным методикам при транспортировке по трубопроводам. Способ включает генерацию электрических импульсов, формирование из них электрических импульсов малой длительности около 10^-7 с, преобразование с помощью пьезоэлемента электрических импульсов малой длительности в механические импульсы ультразвуковой частоты с последующим их излучением в поток жидкости, содержащей газ, перпендикулярно направлению его движения, отражение затухающих механических импульсов ультразвуковой частоты на пьезоэлемент и их преобразование в электрические импульсы, по уровню затухания которых определяют наличие остаточного газа в потоке жидкости, при этом генерируют синусоидальные импульсы ультразвуковой частоты, которые преобразуют в короткие синусоидальные ультразвуковые волны, измеряют период времени от момента излучения механического импульса в жидкость до прихода ЭХО-импульса и по отношение этой величины к пороговому значению контролируют относительное количество остаточного газа в потоке жидкости. Также предложен дополнительный вариант реализации вышеуказанного способа. Достигается повышение точности и надежности контроля. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Изобретение может быть использовано в системах автоматизации процессов добычи, переработки и транспорта нефти. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения. Способ включает измерение времени прохождения ультразвуковых колебаний по направлению скорости потока и против направления скорости потока. Отличительной особенностью способа является суммирование времен прохождения ультразвуковых колебаний по направлению скорости потока и против направления скорости потока и определение содержания свободного газа в нефти по зависимости между суммой времен прохождения ультразвуковых колебаний и скоростью прохождения ультразвуковых колебаний, функционально связанной со сжимаемостью нефти - параметром, определяющим содержание свободного газа в нефти при известной плотности. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для зондирования гидросферы. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Устройство включает прочный корпус 1, оболочку 2, выполненную из высокопрочного полимера, например макралона, обладающего высокой ударопрочностью, внутри корпуса 1 размещены балластный блок 3, информационно-измерительная аппаратура 4, программно-управляющая аппаратура 5, блок электропитания 6, навигационный модуль 7. На оболочке 2 установлены поворотный механизм 8, электрическая микромашина 9 с гребным винтом в одном узле с ротором, антенна 10 навигационного модуля программно-управляющей аппаратуры 5. Оболочка 2 выполнена в виде решетчатой конструкции, на элементах которой установлены приемные устройства датчиков измерительной аппаратуры, элементы решетчатой конструкции расположены под разными углами в вертикальной и горизонтальной плоскостях соответственно, что обеспечивает увеличение парусности зонда при проведении гидрологических исследований в режиме при нахождении зонда в дрейфе, а также выполняет функцию стабилизации зонда при воздействии ветра и волнения при нахождении зонда на водной поверхности, а также на горизонтах подводных течений. 12 ил.

Изобретение относится к области акустики и может быть использовано для анализа физико-химических свойств жидких сред, в частности для определения скорости звука и анализа других физических характеристик (вязкости, частотной дисперсии этих параметров и др.). Техническим результатом изобретения является расширение области применения, повышение точности, упрощение изготовления и снижение себестоимости. Одночастотный генератор содержит усилитель, вход и выход которого замкнуты цепью обратной связи, включающей линию задержки акустических волн, которая содержит излучающий и приемный резонансные преобразователи, один из которых имеет узкую полосу рабочих частот. В качестве линии задержки объемных акустических волн используется анализируемая жидкая среда, заключенная между погруженными в жидкость плоскостями излучающего и приемного преобразователей, которые ограничивают объем, характеризуемый набором собственных частот, а в качестве преобразователей используются кварцевые резонаторы. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: для определения концентрации растворов. Сущность: заключается в том, что перед началом контроля на дефектоскопе устанавливают скорость распространения ультразвуковых колебаний, соответствующую скорости распространения ультразвуковых колебаний в веществе, в котором производится растворение, для чего берут пробу растворителя, помещают в нее измерительный блок и, меняя на дефектоскопе величину скорости распространения колебаний, добиваются показаний расстояния между излучающей поверхностью ультразвукового преобразователя и отражателем (L ₀), помещают измерительный блок в раствор и по показаниям дефектоскопа определяют расстояние между излучающей поверхностью ультразвукового преобразователя и отражателем (L), после чего определяют концентрацию раствора по формуле:

где P₀ - удельный вес растворяемого вещества, г/л;

L₀ - расстояние между излучающей поверхностью ультразвукового преобразователя и отражателем, мм;

L - расстояние между излучающей поверхностью ультразвукового преобразователя и отражателем по показаниям ультразвукового дефектоскопа, мм. Технический результат: повышение точности измерений. 2 ил.

Использование: для ультразвукового измерения концентрации взвешенных веществ в жидкой среде. Сущность заключается в том, что одновременно с вводом и приемом ультразвуковых импульсов последовательно отбирают пробы жидкой среды со взвешенным веществом, а отраженные ультразвуковые импульсы от взвешенных в жидкой среде веществ преобразуют в электрические импульсы и последовательно подсчитывают число отраженных ультразвуковых импульсов на каждом из заданных уровней напряжения на компараторе, при этом в течение отбора каждой пробы (1...n) производят отсчеты, при первом измерении через компаратор пройдут все отраженные импульсы (так как уровень напряжения равен 0), на микроконтроллере подсчитываются импульсы, прошедшие через компаратор во время измерительного интервала, при каждом следующем измерении (в течение одного цикла) посредством микроконтроллера увеличивают уровень напряжения на компараторе, подсчитывают и запоминают число прошедших импульсов за измерительный интервал, для каждой последовательности отсчетов вычисляют среднее арифметическое значение (кроме нулевого уровня), затем вычисляют среднее арифметическое значение этой последовательности отсчетов (М), имея данные лабораторного анализа и результаты вычисленных средних арифметических значений последовательности отсчетов (М), находят концентрацию взвешенных веществ в жидкости. Технический результат: повышение точности ультразвукового измерения концентрации взвешенных веществ в жидкой среде. 3 ил.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для разделения химических элементов в растворе. Первая и вторая жидкие фазы циркулируют в режиме противотока в устройстве для экстракции. Устройство выполнено в форме прямого полого цилиндра (1), в котором одно из оснований содержит стенку (2) или расположено в контакте с этой стенкой. Цилиндр (1) содержит входное отверстие (3), расположенное на его боковой стенке, и выходное отверстие (4), расположенное на другом его основании для фазы, которую хотят отделить, и третье отверстие (5) для второй фазы. Размер выходного отверстия (4) относительно меньше, чем размер входного (3), а третье отверстие (5) имеет размер, промежуточный между ними. Изобретение позволяет проводить совершенное, полное разделение фаз. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

Использование: для измерения скорости и поглощения ультразвука. Сущность: заключается в том, что с помощью управляемого по частоте генератора синусоидальных сигналов, управляемого аттенюатора и аналогового ключа в измерительную камеру излучают когерентные акустические импульсы с длительностью, значительно превышающей время единичного прохождения ультразвука по длине камеры. Подстройкой частоты генератора добиваются резонансного усиления сигнала на выходе преобразователя и определяют частоту резонанса с помощью частотомера. По частотам нескольких резонансных состояний и форме огибающей среза результирующего сигнала в состоянии резонанса вычисляют исходные значения коэффициента поглощения и скорости ультразвука. Технический результат: повышение точности измерения малых изменений скорости и поглощения ультразвука. 1 ил.

Использование: для определения влаги в органических растворителях. Сущность изобретения: сорбционно чувствительный элемент помещается непосредственно в анализируемую жидкость. В зависимости от вязкости анализируемой среды и частоты колебаний чувствительного элемента подводимую к чувствительному элементу мощность устанавливают путем изменения подводимого напряжения питания к электронному генератору в соответствии с формулой

Использование: для определения обводненности нефтяных скважин. Сущность: способ предусматривает отбор пробы, ее отстаивание и измерение гидростатического давления. Дополнительно измеряют время прохождения ультразвукового импульса через слой отстоявшейся воды, а массовую концентрацию воды W определяют из зависимости - W=g _вС_в(t₁-t₀)/2P, где: g - ускорение свободного падения; _в - плотность воды при установившихся температуре и давлении; С_в - скорость звука в воде; Р - гидростатическое давление; (t₁-t₀) - измеряемый интервал времени прохождения прямого и отраженного ультразвукового импульса. Способ может быть реализован с использованием устройства, содержащего герметичный корпус (емкость для отбора пробы) с датчиками давления, температуры и гидростатического (дифференциального) давления. В донной части корпуса должен быть установлен акустический преобразователь для излучения и приема ультразвуковых импульсов. Технический результат изобретения заключается в повышении точности измерения концентрации воды. 2 н, 1 з. п. ф-лы, 1 ил.