Project Description
Установка прибора на опытную эксплуатацию
Суть проекта — определение границы раздела фаз жидкостей, например нефти и скважной жидкости в сепараторах. Как не странно многочисленные распростанённые сегодня методы имеют ряд недостатков сильно затрудняющие их применение в определённых условиях, например для тяжёлых нефтей. В ходе проекта была предпринята попытка реализовать прибор, работающий на основе анализа отражённой волны СВЧ излучения. По сдвигу фазы отражённой волны можно судить о диэлектрической постоянной жидкости, находящейся в ближней зоне антенны, а по амплитуде о поглощении. Поскольку обе эти характеристики у воды и нефтепродуктов сильно отличаются друг от друга, анализ отражённой волны в теории позволяет определить процентное содержание компонентов в суспензии, находящейся в ближней зоне антенны.
На графиках отражённого сигнала для трёх сред заметен как сдвиг фаз, так и изменение амплитуды
Для проверки данной гипотезы был собран макет устройства с широким применением демонстрационных плат.
Макет для исследований
В ходе экспериментов с суспензией из воды и машинного масла, проводившихся в домашних условиях были получены обнадёживающие результаты. Однако проводить эксперименты с нефтью в домашних условиях было невозможно, поэтому было снято помещение на территории завода «Квант», я бы сказал бывшего завода.
Первый домашний испытательный стенд
Мы оборудовали лабораторию. Заказали уникальную трубу из кварцевого стекла с патрубками для слива и залива жидкостей на разных уровнях. Также был сделан подъёмный механизм для перемещения самого прибора и антенного устройства.
Сборка стенда для испытаний и калибровки в лаборатории
Сначала была проведена попытка сделать устройство для сепараторов с большим давлением и температурой. В качестве основы для расположения антенн была использована разрезанная на пополам труба. Устройство заработало, но по ряду причин не удовлетворило заказчика. Оказалось очень дорогим и сложным в сборке. Кроме этого, крайне сложно было обеспечить герметичность устройства при высоких давлениях. Тем не менее устройство прошло полевые испытания в ходе которых выяснилось что благодаря его весу и длине монтаж на объекте и техническое обслуживание также сильно затруднены. По этим причинам было решено от него отказаться и перейти на другую технологию изготовления.
Высокотемпературный вариант прибора
В следующих сериях приборов мы использовали гибкие антенны. Платы из текстолита закреплялись на металлической ленте, которая заодно служила отражателем.
После долгих экспериментов, мне наконец удалось убедить инвестора что идея с индивидуальной калибровкой не является удачной и получить ресурсы на разработку самокалибрующейся в процессе измерений в системы. В результате была создана программа обработки данных имеющая признаки искусственного интеллекта. Получивший новое ПО прибор успешно прошёл испытания на объекте и получил положительный отзыв о работе.
Платы 16 канального ВЧ коммутатора(сверху) и синтезатора частоты (снизу)
По иронии судьбы это привело к закрытию проекта. Ресурсов фирмы, оплатившей разработку не для организации производства оказалось недостаточно, а попытка найти инвесторов не смотря на резко возросшее на словах к 2014 году стремление государства к импортозамещению оказалось невозможно.
