Способ определения размера капель эмульсии

Авторы патента:

G01N15/0205 - Исследование свойств частиц; определение проницаемости, пористости или площади поверхности пористых материалов (идентификация микроорганизмов C12Q)

G01N15/02 - определение размеров частиц или распределения их по размерам (G01N 15/04,G01N 15/10 имеют преимущество; путем измерения осмотического давления G01N 7/10; путем фильтрации B01D; путем просеивания B07B)

Владельцы патента RU 2783468:

Акционерное общество "Акционерная компания ОЗНА" (RU)

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в нефтяной промышленности, а также в других областях науки, требующих гранулометрического анализа жидких дисперсных сред. Способ определения размера капель эмульсии включает применение дисперсионного анализа дисперсных сред водонефтяных эмульсий, который проводится с использованием электронного цифрового микроскопа с увеличением в 40-400 раз по снимкам, полученным микрофотографированием. Фотоснимок направляют в программу для работы с растровыми изображениями, в которой происходит идентификация дисперсной фазы в дисперсной среде оператором за счет видимости капель на снимке, при этом выделяя тонкими линиями границы дисперсной фазы, проводят оконтуривание каждой капли, подсчитывают площадь оконтуривания в пикселях и по результатам выполненных измерений определяют закономерность между числом измеренных капель дисперсной фазы и их размером в пробе, на основе которой определяют процентное соотношение размеров частиц. Техническим результатом является повышение точности результатов измерения размера капель дисперсной фазы. 2 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения размера капель дисперсных сред водонефтяных эмульсий, в частности, в нефтяной промышленности, а также в других областях науки, требующих гранулометрического анализа жидких дисперсных сред. Предложенный способ определения размера капель эмульсии включает использование электронного цифрового микроскопа с увеличением в 40-400 раз, программы для работы с растровыми изображениями.

Известна система гранулометрического анализа дисперсных материалов [RU №2300753, МПК G01N 15/02, опубл. 10.06.2007], содержащая источник светового излучения, фотокамеру, нейросетевой блок и компьютер, расположенные так, что источник светового излучения направлен на исследуемый материал, отраженное излучение от которого попадает в фотокамеру, выходные сигналы которой поступают на вход нейросетевого блока, связанного с компьютером, на который выдается результат в виде информации о распределении частиц по размерам. Обучение нейросетевого блока выполняют в течение множества сеансов, в каждом из которых на вход нейросетевого блока подают сигналы с фотокамеры, соответствующие двумерному изображению определенного образца материала.

Недостатком описанного способа является невозможность применения для анализа гранулометрического состава жидких дисперсных сред, поскольку фотокамера должна работать в режиме поточной микроскопической съемки, что делает измерения крайне не надежными (из-за загрязнений оптики камеры, возможной расфокусировки и т.д.). То есть экспресс-анализ гранулометрического состава с помощью прямого фотографирования среды в поточных условиях сильно затруднен.

Известно устройство для диспергирования эмульсий и суспензий с регулированием размеров частиц дисперсных фаз [RU 2362616, МПК B01F 11/00, опубл. 27.07.2009, бюл. №21]. Устройство состоит из корпуса, выполненного в виде неравноплечей U-образной трубы, с размещенным с торца одного плеча боковым патрубком входа исходного продукта. Регулирование размером частиц дисперсной фазы достигается путем варьирования частотой и амплитудой электрических импульсов, сформированных последовательно соединенными генератором импульсов, коммутатором и катушкой зажигания. При прохождении продукта через корпус происходит его обработка заданным количеством возмущений давления.

Недостатком данного устройства является неспособность изобретения определять размер капель эмульсии. Устройство способно лишь регулировать размер эмульсии и суспензии.

Известна система гранулометрического анализа жидких дисперсных сред [RU 2626381, МПК G01N 15/02, опубл. 26.07.2017, бюл. №21], содержащая источник светового излучения, фотокамеру и нейросетевой блок, отличающаяся тем, что в систему дополнительно введены нормализатор концентрации, управляемый вентиль, проточная измерительная камера, дренажная система, модуль выборки признаков, блок объективного анализа, блок управления и индикатор результатов. Обучение нейросетевого блока происходит при начальной градуировке, а также в случаях, когда картина рассеяния света сильно отличается от уже известных.

Основной недостаток данного изобретения состоит в том, что есть вероятность переобучения системы при некорректной начальной градуировке, которая может привести к непредсказуемому поведению нейросети за пределами обучающей выборки и ошибочным результатам.

Наиболее близким аналогом для предлагаемого изобретения является способ определения гранулометрического состава смеси частиц произвольной формы с использованием видеотехнических средств [RU №2282176, G01N 15/02, опубл. 20.08.2006] гранулометрический состав определяется на основе снимков, полученных с помощью видеокамеры или цифрового фотоаппарата. Принцип действия основан на выполнении предварительной обработки изображения для компенсации неоднородности освещения. Для идентификации видимых частиц произвольной формы принимают множество точек, в которых яркость меньше определенного порога, либо модуль градиента превосходит модуль градиента в соседних точках, восстанавливают полностью границы частиц, заполняя пустоты между первичными границами кругами поэтапно уменьшающегося диаметра, распознают и отбрасывают каждую мелкодисперсную область. Предлагаемый способ реализуется с помощью типового устройства, представляющего собой программно-аппаратный комплекс, включающий комплект осветительных приборов, комплект видеокамер, фреймграберы для перевода видеосигнала в цифровой формат, источники освещения и промышленный компьютер для обработки получаемых от видеокамер изображений.

Недостатками известного способа являются низкая точность в следствии высокого влияния светопоглощающих и светоотражающих свойств исследуемых сред, возможность потери данных в связи с хранением в памяти компьютера или на жестком диске, необходимость в большом объеме памяти для хранения архива данных, необходимость яркого освещения в зависимости от времени суток.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи по определению размера капель водонефтяной эмульсии.

Для решения поставленной задачи берется проба с пробоотборника в объеме 2-3 мл в пипетку, с этой пипетки на предметное стекло цифрового микроскопа, оснащенного источником света, наносится исследуемая проба, снизу подается видимый световой луч для улучшения видимости капель, фотографируется проба в 40, 100 и 400 кратном измерении, фотоснимок направляется в программу для работы с растровыми изображениями. Идентификацию дисперсной фазы в дисперсной среде проводит оператор за счет видимости капель на снимке, после чего, выделяя тонкими линиями границы, проводит оконтуривание каждой капли (должно быть оконтурено не менее 300 капель). Программа для работы с растровыми изображениями подсчитывает площадь оконтуривания в пикселях, полученные значения вносятся в таблицу Excel, где происходит перерасчет пикселей в мкм² с учетом коэффициента преобразования и кратности увеличения.

По результатам выполненных измерений находят искомую закономерность между числом измеренных глобул (капель) дисперсной фазы и их диаметром (размером) в пробе. На основе полученной закономерности определяется процентное соотношение размеров частиц.

Конечными результатами дисперсионного анализа являются:

- определение распределения частиц в пробе по фактическим размерам;

- представление этого распределения в графической и табличной формах и выявление закономерностей распределения.

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого изобретения, заключается в повышении точности результатов при измерении размера капель дисперсной фазы методом дисперсионного анализа через оконтуривание глобул (капель).

Данный технический результат достигается за счет применения дисперсионного анализа водонефтяных эмульсий, который проводится с использованием электронного оптического микроскопа по снимкам, полученным микрофотографированием. Диаметры глобул (капель) дисперсной фазы определяются путем вычисления значений площадей их поверхности, видимых на микрофотографиях. Площадь поверхности частиц определяется способом оконтуривания.

Способ определения размера капель эмульсии, включающий применение дисперсионного анализа дисперсных сред водонефтяных эмульсий, который проводится с использованием электронного цифрового микроскопа с увеличением в 40-400 раз по снимкам, полученным микрофотографированием, отличающийся тем, что фотоснимок направляется в программу для работы с растровыми изображениями, в которой происходит идентификация дисперсной фазы в дисперсной среде оператором за счет видимости капель на снимке, при этом выделяя тонкими линиями границы дисперсной фазы, проводят оконтуривание каждой капли, подсчитывают площадь оконтуривания в пикселях и по результатам выполненных измерений определяют закономерность между числом измеренных капель дисперсной фазы и их размером в пробе, на основе которой определяют процентное соотношение размеров частиц.

Заявлен способ изучения остаточной газоносности разрабатываемых угольных пластов в шахтах. Техническим результатом является повышение достоверности определения остаточной газоносности угольных пластов.

Кернодержатель для физического моделирования массообменных процессов при исследовании вытеснения нефти газом // 2778624

Заявленное устройство относится к области экспериментальных исследований массообменных процессов при фильтрации нефти с газами на насыпной дезинтегрированной керновой модели пласта-коллектора в условиях лаборатории. Кернодержатель состоит из основания, боковых крышек, при этом боковые крышки выполнены плотно прилегающими к основанию с обеих сторон с помощью болтовых соединений; между основанием, левой крышкой и правой крышкой размещена уплотнительная прокладка из мягкого металла; с обеих сторон основания выполнены внутренние спиралевидные каналы левый и правый, в центральной части основания выполнен сквозной канал перехода для соединения двух спиралевидных каналов посредством соединения типа болт-гайка; в основании кернодержателя выполнено сквозное отверстие с возможностью подачи агента закачки, а в правом спиралевидном канале выполнено противоположное отверстие с возможностью вывода нефти и газа.

Способ определения коэффициента вытеснения нефти в масштабе пор на основе 4d-микротомографии и устройство для его реализации // 2777702

Заявленная группа изобретений относится к нефтедобывающей отрасли, а именно к специальным исследованиям керна для проектирования и анализа разработки нефтяных месторождений с применением различных систем заводнения. Предложен способ определения коэффициента вытеснения нефти в масштабе пор на основе 4D-микротомографии, заключающийся в том, что из породы-коллектора изготавливают цилиндрический образец высотой от 4 до 6 мм и диаметром от 4 до 6 мм; далее помещают его в рентгенопрозрачный мобильный кернодержатель устройства для проведения рентгеновской компьютерной микротомографии пород-коллекторов, проводят микротомографию цилиндрического образца с последующей сегментацией структуры эффективной пористости.

Контрольный пункт для пропуска людей, не представляющих угрозы заражения окружающих вирусным заболеванием с аэрозольным распространением // 2775882

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к контрольному пункту для пропуска людей, не представляющих угрозы заражения окружающих вирусным заболеванием с аэрозольным распространением. Пункт содержит средство подачи воздуха, а также по меньшей мере одну управляемую преграду и средство управления этой преградой в зависимости от показаний средств приема и тестирования воздуха.

Способ определения параметров дисперсной фазы в аэрозольном потоке // 2771880

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения параметров дисперсных частиц или капель в потоках газа. Способ определения параметров дисперсной фазы в аэрозольном потоке включает определение скорости дисперсной фазы в аэрозольном потоке путем фокусировки света от одного или двух лазеров в двух точках вдоль оси аэрозольного потока, которые отделены друг от друга на известное расстояние, с последующим направлением рассеянного частицами света на фотодетектор, при этом одномодовое лазерное излучение фокусируют с помощью первой линзы и первой диафрагмы в одной точке аэрозольного потока в перетяжку с заранее измеренным известным гауссовым распределением интенсивности в поперечном сечении луча, рассеянный пролетающими частицами в области перетяжки свет фокусируют с помощью второй линзы и второй диафрагмы на площадке фотодетектора, регистрируют формы импульсов рассеянного света на площадке фотодетектора электронным блоком и быстродействующим аналого-цифровым преобразователем, с помощью специальной программы на компьютере обрабатывают формы импульсов, определяют их амплитуды и полуширины, количество зарегистрированных импульсов, вычисляют скорости частиц, вычисляют распределение по размерам и концентрации частиц, проводят расчет и визуализацию результатов измерений скорости частиц, их размеров и концентрации в аэрозольном облаке с помощью компьютерной программы.

Способ исследования проницаемости по жидкости образцов керна // 2771453

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано при проектировании разработки нефтяных месторождений. Способ исследования проницаемости по жидкости образцов керна включает оказание на образцы керна, одетые в термоусадочную оболочку, совместного воздействия фильтрации жидкости и эффективных напряжений, проведение исследования проницаемости образцов при осевом сжатии на стадиях деформирования до и за пределом прочности при постоянных значениях бокового давления, при этом на стадиях упругого, неупругого и запредельного деформирования ступенчато уменьшают и увеличивают поровое давление в диапазоне, который соответствует условиям разработки пласта, и фильтрацию жидкости продолжают на каждой ступени до стабилизации проницаемости, при этом определяют абсолютную проницаемость при начальных пластовых условиях, в предельных напряженных состояниях, которые соответствуют длительной, кратковременной и остаточной прочности.

Способ голографического анализа взвешенных частиц // 2770567

Изобретение относится к области измерительной техники и касается способа голографического анализа взвешенных частиц. Способ включает в себя освещение потока частиц световым пучком и регистрацию изображений частиц, по которым и судят о размерах и формах последних.

Способ входного контроля мембранных элементов // 2770236

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к процессу мембранного газоразделения. Способ включает размещение мембранного элемента в герметичном корпусе, измерение заданных газоразделительных характеристик мембранного элемента, определение заданных параметров, полученные значения параметров регистрируют, осуществляют сравнительный анализ полученных фактических значений параметров характеристик мембранного элемента с нормативными значениями параметров и выявляют мембранный элемент со значением, не соответствующим нормативному.

Устройство анализа взвешенных частиц // 2767953

Изобретение относится к технике измерений, в частности к анализу взвешенных частиц. Устройство анализа взвешенных частиц содержит источник света, объектив, фокусирующий световой пучок в область потока частиц, серию объективов и зеркал, расположенных на пути светового пучка, формирующих на матрице из приборов с зарядовой связью видеокамеры четыре голографических изображения частицы, которые поступают в персональный компьютер для обработки, отличающееся тем, что в качестве источника света в устройстве используется лазер, также устройство дополнительно содержит две разделительные призмы, три объектива и два зеркала, при этом объективы и зеркала, расположенные на пути светового пучка, установлены так, что ось светового пучка на выходе направлена в область потока частиц, а объективы не лежат на одной оси, но при этом проходят через счетную область пучка, где пересекаются в точке в плоскости регистрации матрицы из приборов с зарядовой связью цифровой видеокамеры.

Способ оценки свойств полимерной мембраны // 2767951

Изобретение относится к физико-химическим методам исследования полимерных растворов и может быть использовано в процессе изготовления пористых полимерных пленок и полых волокон. Способ оценки свойств полимерной мембраны путем определения скорости осаждения полимерного раствора для получения пористой полимерной пленки путем контакта с осадителем с помощью диффузионной ячейки и оценки пористой структуры мембраны включает визуальное наблюдение процесса осаждения через оптический микроскоп и регистрации на видеокамеру, при этом используют диффузионную ячейку, представляющую собой канал, заполненный раствором полимера глубиной 100-1000 мкм и образованный двумя параллельными прозрачными пластинами, установленными на расстоянии 10-500 мкм, так, что канал с одной стороны ограничен перегородкой, а с другой стороны контактирует с атмосферой и служит для введения осадителя, измеряют общую толщину осажденного полимерного слоя, при этом скорость осаждения слоя раствора полимера рассчитывают из отношения общей толщины осажденного полимерного слоя (d, мкм) ко времени его осаждения (t, с) как среднее значение на основании 5 измерений для полимерного раствора, а по заранее определенной зависимости проницаемости от скорости осаждения оценивают проницаемость мембраны.

Каскадный импактор // 2780177

Изобретение относится к устройствам для дисперсного анализа радиоактивных аэрозолей. Каскадный импактор содержит каскадные элементы, в качестве сопла первого каскадного элемента используется верхняя крышка, к которой посредством резьбового соединения присоединен штуцер, коллектором первого каскадного элемента является пластина второго каскадного элемента с сопловыми отверстиями.