[go: up one dir, main page]

RU2256166C1 - Method of determining oil content in water stream - Google Patents

Method of determining oil content in water stream Download PDF

Info

Publication number
RU2256166C1
RU2256166C1 RU2004112741/28A RU2004112741A RU2256166C1 RU 2256166 C1 RU2256166 C1 RU 2256166C1 RU 2004112741/28 A RU2004112741/28 A RU 2004112741/28A RU 2004112741 A RU2004112741 A RU 2004112741A RU 2256166 C1 RU2256166 C1 RU 2256166C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
oil
concentration
values
dispersion
Prior art date
Application number
RU2004112741/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.С. Фетисов (RU)
В.С. Фетисов
Original Assignee
Уфимский государственный авиационный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Уфимский государственный авиационный технический университет filed Critical Уфимский государственный авиационный технический университет
Priority to RU2004112741/28A priority Critical patent/RU2256166C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2256166C1 publication Critical patent/RU2256166C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: water treatment.
SUBSTANCE: invention, which can be used for continuously controlling quality of water and to measure concentration of emulsions, resides in that, in the calibration step, one performs nephelometric measurements for several different scattering angles, e.g., 30, 60, 90, 120, 150, 180°, in a closed hydraulic circuit, while consecutively increasing oil content in circuit and, each time, dispersing oil in water over a period of time long enough to achieve maximally possible change in dispersity of the emulsion. Values of specified concentrations and current light scattering intensities for different angles are continuously recorded to be further used for educating artificial neuronet, on input neurons of which light scattering intensities for different angles are given and, on output neuron, searched concentration values are obtained. Nephelometric equipment with, contained therein, educated neuronet is used to continuously control content of oil in water stream.
EFFECT: increased accuracy and rapidity of measurements.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при решении задач непрерывного контроля содержания нефти или масла в воде, экологического мониторинга, измерения концентрации эмульсий.The invention relates to the field of measuring technology and can be used in solving problems of continuous monitoring of oil or oil in water, environmental monitoring, measuring the concentration of emulsions.

Существуют различные способы измерения концентрации эмульсий. Многие из них специально предназначены для определения содержания нефти или масла в воде. Например, это можно сделать с помощью центрифугирования эмульсии с последующим определением количества разделенных фаз путем взвешивания или измерения уровня осадка [Беляков В.Л. Автоматизация промысловой подготовки нефти и воды. -М.: Недра, 1988. - С.141]. Такой метод требует довольно больших затрат времени и реализуем только в условиях лабораторий, где можно обеспечить тщательную подготовку центрифуг перед измерениями. Для условий поточных измерений более применимы фотометрические методы анализа [Карпищенко А.И. Медицинские лабораторные технологии. СПб.: Интермедика, 1998. - С.64]. Среди них наиболее часто используемым благодаря высокой чувствительности, широкодиапазонности измерений и относительной простоте реализации является нефелометрический метод. Этот метод основан на просвечивании объема жидкости зондирующим излучением и регистрации рассеянного излучения под некоторым углом (обычно 90°) к направлению первичного излучения [Беляков В.Л. Автоматизация промысловой подготовки нефти и воды. - М.: Недра, 1988. - С.128]. Результат измерения концентрации нефелометрическим методом (как и любым другим фотометрическим методом) зависит от дисперсности эмульсии, так как диаграмма направленности рассеянного излучения сильно изменяется с изменением среднего размера взвешенных капель [Карпищенко А.И. Медицинские лабораторные технологии. СПб.: Интермедика, 1998. - С.77]. Практически рассеянное излучение распределяется примерно так, как это показано на фиг.1 для низкоконцентрированной водомасляной эмульсии при длине волны, соответствующей красному излучению. Внешнее излучение R воздействует на частицу Р, которая рассеивает его в различных направлениях. Диаграмма направленности рассеянного излучения эволюционирует от конфигурации 1 для самых мелких глобуп масла (со средним диаметром 0,1-1 мкм) до конфигураций 2 для среднедисперсной эмульсии и 3 - для грубодисперсной (с размером глобуп порядка 100 мкм). Влияние этого фактора может привести к тому, что при поточных измерениях для одной и той же концентрации взвешенного вещества результат может колебаться в пределах 10-40%. Поэтому дисперсность эмульсии необходимо либо стабилизировать, либо каким-либо образом учитывать при измерениях.There are various methods for measuring the concentration of emulsions. Many of them are specifically designed to determine the content of oil or oil in water. For example, this can be done by centrifuging the emulsion, followed by determining the number of separated phases by weighing or measuring the level of sediment [Belyakov V.L. Automation of oil and water field preparation. -M .: Nedra, 1988. - P.141]. This method requires a rather large investment of time and is only possible in laboratory conditions where it is possible to ensure thorough preparation of centrifuges before measurements. For conditions of in-line measurements, photometric methods of analysis are more applicable [Karpishchenko A.I. Medical laboratory technology. St. Petersburg: Intermedika, 1998. - P.64]. Among them, the most commonly used due to its high sensitivity, wide range of measurements and relative ease of implementation is the nephelometric method. This method is based on the transmission of the volume of liquid by probing radiation and registration of scattered radiation at a certain angle (usually 90 °) to the direction of the primary radiation [Belyakov V.L. Automation of oil and water field preparation. - M .: Nedra, 1988. - P.128]. The result of measuring the concentration by the nephelometric method (like any other photometric method) depends on the dispersion of the emulsion, since the radiation pattern of the scattered radiation varies greatly with the average size of the suspended droplets [Karpishchenko AI Medical laboratory technology. St. Petersburg: Intermedika, 1998. - P.77]. Almost scattered radiation is distributed approximately as shown in Fig. 1 for a low concentration oil-water emulsion at a wavelength corresponding to red radiation. External radiation R acts on the particle P, which scatters it in different directions. The directivity pattern of scattered radiation evolves from configuration 1 for the smallest globules of oil (with an average diameter of 0.1-1 μm) to configurations 2 for a medium-dispersed emulsion and 3 for coarsely dispersed ones (with a size of globes of the order of 100 microns). The influence of this factor can lead to the fact that during in-line measurements for the same concentration of suspended matter, the result can fluctuate within 10-40%. Therefore, the dispersion of the emulsion must either be stabilized or taken into account in some way during measurements.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ определения содержания нефти в воде путем механического диспергирования пробы воды в присутствии поверхностно-активных веществ и последующего косвенного измерения содержания взвешенных частиц каким-либо фотометрическим методом [А.с. №317961 (СССР), МПК G 01 N 21/20. Способ количественного определения нефтепродуктов в воде. Опубл. 19.10.71, Бюп. №31]. Суть этого способа состоит в приведении размеров взвешенных капель к определенному узкому диапазону значений и стабилизации эмульсии за счет действия поверхностно-активных веществ. Диспергирование выполняется с помощью шестеренчатого насоса, совмещающего функции разбивания капель и перемешивания эмульсии. При реализации способа должны быть фиксированы объем пробы, температура, скорость вращения привода насоса, расход поверхностно-активных веществ, время диспергирования и время отстаивания. Недостатками способа являются:Closest to the proposed method is a method for determining the oil content in water by mechanically dispersing a water sample in the presence of surface-active substances and subsequent indirect measurement of suspended particles by any photometric method [A.S. No. 317199 (USSR), IPC G 01 N 21/20. A method for the quantitative determination of petroleum products in water. Publ. 10/19/71, Byp. No. 31]. The essence of this method is to reduce the size of suspended droplets to a specific narrow range of values and stabilize the emulsion due to the action of surface-active substances. Dispersion is carried out using a gear pump, combining the functions of breaking the drops and mixing the emulsion. When implementing the method, the sample volume, temperature, pump drive rotation speed, surfactant flow rate, dispersion time and settling time must be fixed. The disadvantages of the method are:

- нечеткое фиксирование дисперсности эмульсии на определенном уровне, т.к. она зависит от большого числа трудноучитываемых факторов, и связанная с этим погрешность определения концентрации;- fuzzy fixation of the dispersion of the emulsion at a certain level, because it depends on a large number of hard to consider factors, and the associated error in determining the concentration;

- относительная сложность реализации способа на потоке, обусловленная необходимостью периодического пробоотбора;- the relative complexity of the implementation of the method on the stream, due to the need for periodic sampling;

- длительное время анализа (порядка 10 мин), что делает его невозможным для использования в системах реального времени;- a long analysis time (about 10 minutes), which makes it impossible to use in real-time systems;

- недостоверность измерений при реализации способа на потоке, что обусловлено возможной неудовлетворительной представительностью пробы.- the reliability of the measurements during the implementation of the method on the stream, which is due to the possible unsatisfactory representativeness of the sample.

Задача, решаемая в изобретении, заключается в повышении точности определения концентрации нефти в потоке воды и сокращения времени измерения за счет исключения из цикла измерения стадий пробоотбора и пробоподготовки и использования нейросетевой технологии обработки фотометрических сигналов, содержащих, в частности, информацию о дисперсности эмульсии.The problem solved in the invention is to increase the accuracy of determining the concentration of oil in the water stream and reduce the measurement time by excluding from the measurement cycle the stages of sampling and sample preparation and the use of neural network technology for processing photometric signals containing, in particular, information about the dispersion of the emulsion.

Задача решается тем, что в известном способе определения содержания нефти в потоке воды путем механического диспергирования пробы воды и последующего косвенного измерения содержания взвешенных частиц каким-либо фотометрическим методом, в отличие от прототипа, механическое диспергирование проб выполняют только на этапе градуировки фотометрического оборудования, в течение которого в замкнутом гидравлическом контуре производят нефелометрические измерения для нескольких различных углов рассеяния, например, 30, 60, 90, 120, 150°, 180°, причем на этом этапе последовательно увеличивают содержание нефти в контуре, и для каждого нового значения концентрации производят диспергирование в течение времени, достаточного для максимально возможного изменения дисперсности эмульсии, при этом непрерывно запоминают значения заданной концентрации и текущих ннтенсивностей светорассеяния для различных углов, которые затем используют для обучения искусственной нейросети, на входные нейроны которой подают значения интенсивностей светорассеяния для разных углов, а на выходном нейроне получают значение искомой концентрации, затем нефелометрическое оборудование с обученной на нем искусственной нейросетью используют для непрерывного измерения содержания нефти в потоке воды.The problem is solved in that in the known method for determining the oil content in a water stream by mechanical dispersion of a water sample and subsequent indirect measurement of suspended particles by some photometric method, in contrast to the prototype, mechanical dispersion of samples is performed only at the stage of calibration of photometric equipment, during which in a closed hydraulic circuit make nephelometric measurements for several different scattering angles, for example, 30, 60, 90, 120, 150 °, 180 °, and at at this stage, the oil content in the circuit is successively increased, and for each new concentration value, dispersion is performed for a time sufficient for the maximum possible change in the dispersion of the emulsion, while the values of the given concentration and current light scattering intensities are continuously stored for various angles, which are then used to study artificial neural networks, on the input neurons of which they supply the values of light scattering intensities for different angles, and on the output neuron The value of the desired concentration is then determined, then the nephelometric equipment with an artificial neural network trained on it is used to continuously measure the oil content in the water stream.

На фиг.1, рассмотренной выше, показано изменение диаграмм направленности рассеянного излучения в зависимости от дисперсности эмульсии. На фиг.2 схематично показан пример устройства, с помощью которого может быть реализован предлагаемый способ.Figure 1, discussed above, shows a change in the radiation patterns of the scattered radiation depending on the dispersion of the emulsion. Figure 2 schematically shows an example of a device with which the proposed method can be implemented.

Пример конкретной реализации способа.An example of a specific implementation of the method.

Реализацию способа можно условно разбить на 2 этапа: градуировка/обучение и собственно поточные измерения.The implementation of the method can be divided into 2 stages: graduation / training and the actual flow measurements.

На этапе градуировки/обучения собирают замкнутый гидравлический контур 1, как показано на фиг.2. Контур включает в себя дозатор 2 (содержащий заливную горловину 3, шприцевой ввод 4 и сливную горловину 5), шестеренчатый насос 6 и нефелометр 7, содержащий излучатель 8 и несколько фотоприемников 9, расположенных по полуокружности таким образом, чтобы было возможно измерение интенсивностей рассеяния под разными углами относительно зондирующего луча. Обработка сигналов нефелометра выполняется с помощью контроллера 10, включающего в себя микрокомпьютер 11, клавиатуру 12, индикатор 13 и искусственную нейросеть (ИНС) 14.At the graduation / training stage, a closed hydraulic circuit 1 is assembled, as shown in FIG. The circuit includes a dispenser 2 (containing a filler neck 3, a syringe inlet 4 and a drain neck 5), a gear pump 6 and a nephelometer 7 containing an emitter 8 and several photodetectors 9 located in a semicircle so that it is possible to measure the scattering intensities under different angles relative to the probe beam. The processing of the nephelometer signals is performed using the controller 10, which includes a microcomputer 11, a keyboard 12, an indicator 13, and an artificial neural network (ANN) 14.

Представление ИНС 14 в виде отдельного функционального узла носит условный характер, т.к. она может быть реализована как аппаратно, так и программно. Парадигма (тип) ИНС может быть различной. Например, это может быть многослойный персептрон с одним скрытым слоем, как показано на фиг.2 [Круглов В.В., Борисов В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика. - М.: Горячая линия - Телеком, 2001. - С.53-58].The presentation of ANN 14 as a separate functional unit is conditional, because it can be implemented both hardware and software. The paradigm (type) of ANNs can be different. For example, it can be a multilayer perceptron with one hidden layer, as shown in figure 2 [Kruglov V.V., Borisov V.V. Artificial neural networks. Theory and practice. - M .: Hot line - Telecom, 2001. - P.53-58].

Градуировка (обучение) проводится следующим образом.Graduation (training) is carried out as follows.

Через заливную горловину 3 дозатора контур 1 полностью запивают водой, таким образом, чтобы там не осталось воздушных скоплений. Объем контура известен и постоянен. Включают шестеренчатый насос 6, в функции которого входит перекачка воды по контуру и диспергирование эмульсии. Контроллер 10 переводят в режим градуировки с клавиатуры 12.Through the filler neck 3 of the dispenser, circuit 1 is completely washed down with water, so that there are no air accumulations. The volume of the circuit is known and constant. They include a gear pump 6, the functions of which include pumping water along the circuit and dispersing the emulsion. The controller 10 is transferred to the calibration mode from the keyboard 12.

Выполняют нефелометрические измерения для нескольких различных углов рассеяния. Для этого посредством микрокомпьютера 11 производят включение излучателя 8 и автоматическую регистрацию сигналов фотоприемников 9, запоминаемых в памяти микрокомпьютера 11. В данном примере запоминаемые сигналы соответствуют углам рассеяния 30, 60, 90, 120, 150, 180°. С клавиатуры 12 вводят значение истинной концентрации (на данный момент равной нулю), отображаемой также на индикаторе 13, которая также заносится в память.Nephelometric measurements are performed for several different scattering angles. To do this, by means of the microcomputer 11, the emitter 8 is turned on and the signals of the photodetectors 9 stored in the memory of the microcomputer 11 are automatically registered. In this example, the stored signals correspond to scattering angles of 30, 60, 90, 120, 150, 180 °. From the keyboard 12 enter the value of the true concentration (currently equal to zero), also displayed on the indicator 13, which is also stored.

Затем через шприцевой ввод 4 дозатора 2 в контур вводят небольшое определенное значение масла (нефти) того сорта, с которым предполагается работа на потоке. При этом шестеренчатый насос 6 продолжает работать, выполняя перемешивание и диспергирование. С клавиатуры 12 вводят очередное значение текущей концентрации и запуск отсчета времени (например, 10 мин). В течение этого временного интервала дисперсность эмульсии будет изменяться, проходя весь диапазон своих возможнызх значений (от крупных капель размером порядка 100 мкм до мелких порядка 0,1-1 мкм). При этом существенно то, что дисперсность (средний размер частиц) непосредственно измерять не требуется; достаточно знать, что за время перемешивания дисперсность изменяется во всем возможном диапазоне своих значений. При этом микрокомпьютер 11 периодически, через равные интервалы времени, инициирует считывание в память значений сигналов фотоприемников 9. Накапливаемые таким образом массивы значений будут соответствовать одной концентрации, но разным состояниям эмульсии (значениям дисперсности). Описанная процедура ввода новой порции масла (нефти) повторяется для других градуировочных значений концентрации. Причем, если последующие значения концентрации последовательно увеличиваются и довольно сильно отличаются друг от друга (например, 0, 10, 20, 40, 80, 160 мг/л), то смену жидкости в контуре можно не производить перед каждым новым значением концентрации. Если же градуировочные значения лежат довольно близко друг к другу и требуется большая точность, то перед установкой каждого нового значения концентрации требуется слив предыдущей пробы через сливную горловину с краном 5, промывка контура и заливка контура чистой водой.Then, through the syringe input 4 of the dispenser 2, a small, defined value of the oil (s) of the kind with which it is supposed to work on the stream is introduced into the circuit. When this gear pump 6 continues to work, performing mixing and dispersion. From the keyboard 12 enter the next value of the current concentration and the start of the countdown (for example, 10 minutes). During this time interval, the dispersion of the emulsion will change, passing the entire range of its possible values (from large droplets of the order of 100 microns to small ones of the order of 0.1-1 microns). Moreover, it is essential that the dispersion (average particle size) is not directly measured; it is enough to know that during mixing the dispersion varies in the entire possible range of its values. In this case, the microcomputer 11 periodically, at equal intervals of time, initiates the reading of the values of the signals of the photodetectors 9. The arrays of values accumulated in this way will correspond to the same concentration but different emulsion states (dispersion values). The described procedure for introducing a new portion of oil (oil) is repeated for other calibration concentration values. Moreover, if the subsequent concentration values increase sequentially and are quite different from each other (for example, 0, 10, 20, 40, 80, 160 mg / l), then you can not change the fluid in the circuit before each new concentration value. If the calibration values lie quite close to each other and greater accuracy is required, then before setting each new concentration value, it is necessary to drain the previous sample through the drain neck with tap 5, flush the circuit and fill the circuit with clean water.

После окончания градуировки накопленные массивы данных сохраняются в памяти микрокомпьютера. Пример структуры сохраняемых данных приведен в табл. 1.After graduation, the accumulated data arrays are stored in the memory of the microcomputer. An example of the structure of the stored data is given in table. 1.

Затем выполняют обучение ИНС по накопленным данным. Это делается посредством запускаемой с клавиатуры 12 подпрограммы обучения ИНС, выполняемой микрокомпьютером 11. При этом из памяти микрокомпьютера 11 последовательно и многократно на входные нейроны ИНС подают значения сигналов соответствующих фотоприемников (ФП1-ФП6), а обучение ИНС сводится к такой настройке весов межнейронных связей, при которой выходной нейрон выдает правильные значения, соответствующие концентрациям, выставляемым при градуировке.Then, ANN training is performed on the accumulated data. This is done by means of the ANN training subroutine launched from the keyboard 12 and executed by the microcomputer 11. In this case, the signals of the corresponding photodetectors (FP1-FP6) are fed sequentially and repeatedly to the input neurons of the ANN from the memory of the microcomputer 11, and the training of the ANN is reduced to such adjustment of the weights of interneuron communications, at which the output neuron produces the correct values corresponding to the concentrations set during calibration.

Для качественного обучения ИНС необходимо, чтобы количество наблюдений (количество строк табл. 1) было как можно большим. Для этого нужно увеличивать частоту отсчетов сигналов фотоприемииков, выполняемых во время перемешивания. Конкретный метод обучения ИНС может быть различным. Например, может быть использован так называемый метод обратного распространения ошибки [Круглов В.В., Борисов В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика. - М.: Горячая линия - Телеком, 2001. - С.26-27, 43].For high-quality training of ANNs, it is necessary that the number of observations (the number of rows in Table 1) be as large as possible. To do this, increase the sampling frequency of the photodetector signals performed during mixing. The specific method for training ANNs may be different. For example, the so-called back propagation method of error can be used [Kruglov VV, Borisov VV Artificial neural networks. Theory and practice. - M .: Hot line - Telecom, 2001. - P.26-27, 43].

Figure 00000002
Figure 00000002

Параметры обученной ИНС (веса межнейронных связей) запоминаются в памяти микрокомпьютера 11. На этом процесс градуировки/обучения закончен.The parameters of the trained ANN (weight of interneuronal connections) are stored in the memory of microcomputer 11. At this point, the graduation / training process is completed.

Нефелометр 7 извлекают из контура 1 и вместе с контроллером 10 помещают на объект контроля (т.е. вставляют в разрыв трубопровода с исследуемой жидкостью). После этого с клавиатуры 12 запускают подпрограмму измерений, по которой предъявление текущих значений сигналов фотоприемников 9 на входы ИНС 14 приводит к почти мгновенному отклику на выходе ИНС, который отображается на индикаторе 13 в виде текущей концентрации эмульсии (содержания нефти в воде).The nephelometer 7 is removed from circuit 1 and, together with the controller 10, is placed on the test object (i.e., inserted into the pipeline rupture with the test liquid). After that, a measurement subroutine is launched from the keyboard 12, according to which the presentation of the current values of the signals of the photodetectors 9 to the inputs of the ANN 14 leads to an almost instantaneous response to the output of the ANN, which is displayed on the indicator 13 as the current emulsion concentration (oil content in water).

Описанный нефелометр 7 представлен здесь максимально упрощенно. Это может быть как серийный нефелометр (например, из модельного ряда 2100 фирмы НАСН (США), так и специально разработанный. Реально он может иметь некоторые усовершенствования, устраняющие влияние нестабильности излучателя и загрязнения окон фотоприемников. Но эти усовершенствования не меняют сути предлагаемого способа.The described nephelometer 7 is presented here as simplified as possible. This can be either a serial nephelometer (for example, from the NASH model range 2100 (USA), or specially developed. Actually, it can have some improvements that eliminate the effects of emitter instability and contamination of photodetector windows. But these improvements do not change the essence of the proposed method.

Контроллер 10 может быть реализован на базе однокристальной микроЭВМ (например, РlС16F876 фирмы МicroChip) или встраиваемого одноплатного компьютера. Автором использовалась модель 6052V фирмы IСОР (Тайвань) со встроенной флэш-памятью. ИНС может быть создана и сохранена в виде файла в среде программного пакета SТАТISTICA Neural Networks (продукт фирмы StatSoft), а затем перенесена в память микрокомпьютера.The controller 10 can be implemented on the basis of a single-chip microcomputer (for example, РlС16F876 from MicroChip) or an embedded single-board computer. The author used a model 6052V from ICOR (Taiwan) with built-in flash memory. ANN can be created and saved as a file in the environment of the STATISTICA Neural Networks software package (product of StatSoft), and then transferred to the microcomputer memory.

Таким образом, с помощью ИНС и нефелометра реализуются измерения концентрации эмульсии, инвариантные относительно дисперсности эмульсии. ИНС здесь является удобным средством аппроксимации многомерной функции концентрации от интенсивностей рассеяния света под различными углами. Эту же аппроксимацию можно, в принципе, получить с помощью описания указанной зависимости функцией какого-либо вида (например, степенным полиномом) и определения коэффициентов с помощью метода наименьших квадратов. Однако такой способ аппроксимации гораздо менее удобен, т.к. вид аппроксимируемой функции заранее не известен. Для нейросетевой же технологии аппроксимации вид функции не имеет значения.Thus, with the help of ANNs and a nephelometer, measurements of the emulsion concentration are invariant, which are invariant with respect to the dispersion of the emulsion. ANN is here a convenient means of approximating the multidimensional concentration function of light scattering intensities at various angles. The same approximation can, in principle, be obtained by describing the indicated dependence by a function of some kind (for example, a power polynomial) and determining the coefficients using the least squares method. However, this approximation method is much less convenient, because the type of the approximated function is not known in advance. For a neural network approximation technology, the form of the function does not matter.

Предлагаемый способ по сравнению со способом-прототипом обладаетThe proposed method in comparison with the prototype method has

- значительно сокращенным временем измерения за счет исключения из цикла измерения стадий пробоотбора и пробоподготовки и использования обученной нейросети для непрерывной обработки фотометрических сигналов;- significantly reduced measurement time due to the exclusion from the measurement cycle of the stages of sampling and sample preparation and the use of a trained neural network for continuous processing of photometric signals;

- повышенной точностью определения концентрации нефти в потоке воды за счет улучшенной представительности пробы и использования информации о дисперсности эмульсии;- increased accuracy in determining the concentration of oil in the water stream due to the improved representativeness of the sample and the use of information about the dispersion of the emulsion;

- относительной простотой реализации измерений на потоке, т.к. не требуется никакой предварительной подготовки объекта измерения, не требуется поддерживать постоянство технологических параметров, таких как температура, давление, расход, ИНС отслеживает все возможные изменения дисперсности, к которым может привести изменение указанных параметров.- the relative simplicity of the implementation of measurements on the stream, because no preliminary preparation of the measurement object is required, it is not required to maintain the constancy of technological parameters, such as temperature, pressure, flow, ANN monitors all possible changes in dispersion, which can lead to a change in these parameters.

Claims (1)

Способ определения содержания нефти в потоке воды путем механического диспергирования проб воды и последующего косвенного измерения содержания взвешенных частиц каким-либо фотометрическим методом, отличающийся тем, что механическое диспергирование проб выполняют только на этапе градуировки фотометрического оборудования, в течение которого в замкнутом гидравлическом контуре производят нефелометрические измерения для нескольких различных углов рассеяния, например 30, 60 90, 120, 150, 180°, причем на этом этапе последовательно увеличивают содержание нефти в контуре и для каждого нового значения концентрации производят диспергирование в течение времени, достаточного для максимально возможного изменения дисперсности эмульсии, при этом непрерывно запоминают значения заданной концентрации и текущих интенсивностей светорассеяния для различных углов, которые затем используют для обучения искусственной нейросети, на входные нейроны которой подают значения интенсивностей светорассеяния для разных углов, а на выходном нейроне получают значение искомой концентрации, затем нефелометрическое оборудование с обученной на нем искусственной нейросетью используют для непрерывного измерения содержания нефти в потоке воды.A method for determining the oil content in a water stream by mechanical dispersion of water samples and subsequent indirect measurement of suspended particles by some photometric method, characterized in that the mechanical dispersion of samples is performed only at the stage of graduation of photometric equipment, during which nephelometric measurements are performed in a closed hydraulic circuit for several different scattering angles, for example 30, 60 90, 120, 150, 180 °, and at this stage, sequentially increase with the oil is kept in the circuit and for each new concentration value they are dispersed for a time sufficient for the maximum possible change in the dispersion of the emulsion, while the values of the given concentration and current light scattering intensities for various angles, which are then used to train the artificial neural network, are input to the input neurons which serves the values of light scattering intensities for different angles, and on the output neuron get the value of the desired concentration, then not elometricheskoe equipment with a trained artificial neural network it is used for continuous measurement of the oil content in the water stream.
RU2004112741/28A 2004-04-26 2004-04-26 Method of determining oil content in water stream RU2256166C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004112741/28A RU2256166C1 (en) 2004-04-26 2004-04-26 Method of determining oil content in water stream

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004112741/28A RU2256166C1 (en) 2004-04-26 2004-04-26 Method of determining oil content in water stream

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2256166C1 true RU2256166C1 (en) 2005-07-10

Family

ID=35838465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004112741/28A RU2256166C1 (en) 2004-04-26 2004-04-26 Method of determining oil content in water stream

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2256166C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4265535A (en) * 1978-05-11 1981-05-05 Itt Industries, Inc. Oil-in-water method and detector
SU1728712A1 (en) * 1989-10-03 1992-04-23 Тбилисское Научно-Производственное Объединение "Аналитприбор" Device for preparing an oil- and oil product-containing water test
JP2003098080A (en) * 2001-09-26 2003-04-03 Nippon Steel Corp Oil content measurement method in emulsion
RU2213955C2 (en) * 2001-04-11 2003-10-10 Уфимский государственный авиационный технический университет Procedure establishing rheological characteristics of polymer materials

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4265535A (en) * 1978-05-11 1981-05-05 Itt Industries, Inc. Oil-in-water method and detector
SU1728712A1 (en) * 1989-10-03 1992-04-23 Тбилисское Научно-Производственное Объединение "Аналитприбор" Device for preparing an oil- and oil product-containing water test
RU2213955C2 (en) * 2001-04-11 2003-10-10 Уфимский государственный авиационный технический университет Procedure establishing rheological characteristics of polymer materials
JP2003098080A (en) * 2001-09-26 2003-04-03 Nippon Steel Corp Oil content measurement method in emulsion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5740264B2 (en) Automatic analyzer and analysis method
US7005107B2 (en) Apparatus for determining the speed of sedimentation of blood and other parameters correlated thereto
CN104395730A (en) Automatic analysis device and test sample measurement method
JP6110710B2 (en) Analyzer and automatic analyzer
EP2587250B1 (en) Automatic analysis device
JPH0746111B2 (en) Sample analysis method and automatic analyzer using the same
Yang et al. Design and evaluation of a miniature milk quality detection system based on UV/Vis spectroscopy
Altman et al. Holographic characterization and tracking of colloidal dimers in the effective-sphere approximation
Kaszubkiewicz et al. Particle size analysis by an automated dynamometer method integrated with an xy sample changer
CN105940293B (en) Measurement method using differential refractometer, differential refractometer and liquid chromatograph using the same
CN101228426B (en) Method for calibrating machines for the analysis of characteristic parameters of the blood connected to its density, such as erythrocytesedimentation rate and/or red corpuscles aggregation rate
DE3688887T2 (en) METHOD FOR IMPROVING THE ANALYSIS TIME IN KINETIC NEFELOMETRY.
Diaz-Olivares et al. Near-infrared spatially-resolved spectroscopy for milk quality analysis
RU2256166C1 (en) Method of determining oil content in water stream
JPH09329597A (en) Urine sediment inspection system
CN101936910B (en) Method for analyzing water toxicity
KR102593221B1 (en) Analysis equipment and analysis methods
SE524574C2 (en) Method of signal processing for voltammetry
CN112485439A (en) Specific protein reaction detection method, protein detection device and calibration method
JP6031552B2 (en) Automatic analyzer and analysis method
JP6313960B2 (en) Automatic analyzer
WO2010004416A2 (en) Method and relative apparatus for carrying out diagnostic analyses
Zhu et al. A unique cuvette and near-infrared spectral imaging for fast and accurate quantification of milk compositions
RU2755652C1 (en) Device for express control of the content of oil and mechanical particles in the produced water
CN114813298B (en) Sample mixing simulation test method and device, sample mixing equipment and storage medium

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060427