Разработка усовершенствованного программно-аппаратного комплекса управления патрубком анализатора протонного магнитного резонанса ПМРА-IV

ЦЕЛЬ. Целью работы является разработка усовершенствованного программноаппаратного комплекса управления патрубком в мехатронном анализаторе нефти ПМРАIV. Разработка должна обеспечить точную и стабильную подачу исследуемой жидкости к ПМР-датчику при проведении многофазных анализов свойств нефти. Оборудование должно обеспечивать патрубку плавное перемещение в измерительной емкости, иметь защиту от электромагнитных помех, а также быть компактным и простым в управлении. Управление должно осуществляться с помощью программы на компьютере и пульта управления.

МЕТОД. Для разработки был исследован принцип работы пробоотборника. По технической документации изучен принцип работы используемого электродвигателя СД-54. Исследован протокол связи между компьютером и микроконтроллером, управляющим электродвигателем. Изучен алгоритм управления для перемещения патрубка.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Результатом работы является разработанное компактное устройство управления патрубком. Созданы: управляющее программное обеспечение для компьютера в среде Labview, пульт управления и схемотехническое решение для увеличения помехозащищенности установки. Обеспечено плавное перемещение патрубка, управляемого с помощью пульта, либо программой на компьютере через USBсоединение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Сравнение с предыдущими конструкциями показывает, что устройство пробоотбора с новой системой управления работает более точно, стабильно и плавно, а также имеет несколько способов управления. Разработка способна стабильно работать при электромагнитных помехах, возникающих из-за переключений реле или магнитного поля, возникающего вокруг двигателя. Новое устройство управления позволяет быстро и точно отбирать необходимый объем жидкости в датчик ПМР.

1. Кашаев, Р. С. Аппаратура и методики ЯМР-анализа нефтяных дисперсных систем. Lambert Academic Publishing, Saarbruken, Germany: Ядерная физика, 2012. С.100-112.

2. Воробьев А.Е., Тчаро Х., Воробьев К.А. Цифровизация нефтяной промышленности: «интеллектуальный» нефтепромысел // Вестник Евразийской науки. 2018. №3. Том 10. C.71-86.

3. Нюхлов А.С., Татаринцева Ю.В., Харитонов К.А., и др. Преимущества использования технологии smart-field для повышения эффективности регионального управления предприятий нефтегазовой отрасли Красноярского края // Современные тенденции развития науки и производства: сборник материалов VI Международной научно-практической конференции (5 июля 2017 года), Том II – Кемерово: ЗапСибНЦ. 2017. С. 77-79.

4. Сафиуллин Б.Р., Козелкова В.О., Кашаев Р.С.,и др. Очистка нефти от асфальтено-смол и парафинов // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2022. Т.24. № 5. С. 166-178.

5. Н. Т. Киен, Ч. В. Тунг, Р. С. Кашаев. Определение параметров сважинной жидкости проточным ПМР-анализатором // IV Национальной н/пр. конф. ПАЭТЭКЖКХ. (Казань 6-7 декабря 2018 г.). - Казань, 2018. - Т.1. - С. 147-150.

6. A. Karseev, V. Vologdin, V. Davydov, Features of nuclear magnetic resonance signals registration in weak magnetic fields for express – control of biological solutions and liquid medium by nuclear magnetic spectroscopy method, Journal of Physics: Conference Series. Volume 643-2015.

7. Ч. В. Тунг Последовательность Карра-Парселла для измерений времен спин-спиновой релаксации Т2 // V Национальная конференция «Приборостроение и автоматизированный электропривод». (Казань 12-13 декабря 2019 г.). -Казань, 2019. - Т.1. - С. 147-150.

8. Чан Ван Тунг, Кашаев Р.С. Радиочастотный генератор и программа импульсных последовательностей релаксометра ПМР // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020. Т. 22. № 3. С. 90-96.

9. O.V. Коzelkov, А.G. Michailov, V.О. Коzelkova, et al., “Теchnologies of express-control appatusprogrammable complex on the base of PMR”, Russ. Chemical Technology, V.23, №3, 2022, pp.131-137.

10. N.G. Min, M. Ku, J. Yang, et al., “Microfluidic production of uniform microcarriers through phase separation in emulsion droplets”, Chemistry of Materials 2016 28 (5), pp. 1430-1438.

11. Киен Н.Т., Тунг Ч.В., Кашаев Р.С. Определение параметров скважинной жидкости проточным ПМР-Анализатором // Материалы докладов 4 Поволжская научно-практическая конференция. Приборостроение и автоматизированный электропривод и топливо-энергетическом комплексе и жилищно-коммунальном хозяйстве, Казань, ФГБОУ ВО КГЭУ, 6-7 декабря 2018 г. С 147– 150.

12. Кашаев Р.С., Тунг Ч.В., Киен Н.Т., и др.. Проточный анализатор нефти на базе протонного магнитного резонансного релаксометра // Сборник научных трудов по материалам 1 Межд. н./пр. конференции, 30 июня 2018 года, г. Смоленск. С.89-90.

13. Kashaev, R.; Anh, N.D.; Kozelkova, V.; et al. Online Multiphase Flow Measurement of Crude Oil Properties Using Nuclear (Proton) Magnetic Resonance Automated Measurement Complex for Energy Safety at Smart Oil Deposits. Energies 2023, 16(3), 1080.

14. Корнеев С.А, Корнеев В.С., Пеньков И.А., Трибельский М.И. Методика и результаты статических испытаний резинокордного патрубка для соединения трубопроводов // ОНВ. 2014. №2 C.139-145.

15. Kashaev R.S. Apparature and NMR-method of oil disperse systems analysis. Lambert Academic publishing (LAP). GmbH&Co.KG, Saarbruken, Germany, 2012. pp.92.

16. G.A. Ovseenko, O.V. Kozelkov, R.S. Kashaev, et al. “Apparatus for on-line structure-dynamical analysis of oils by nuclear magnetic resonance relaxometry method”. Internat. Conf. «Scientific research of the SCO countries: synergy and integration». Beijing, PRC, Abstracts. Sept.15, 2021, pp. 190-194.

17. Kashaev R.S., Nguyen D.A., Kozelkov O.V. Apparatus-program complex for on-line express- control of crude oils properties by proton magnetic resonance method. Practice Oriented Science: UAE - RUSSIA - INDIA. Proceedings of the International University Scientific Forum. UAE, 2023. pp. 213-220.

18. Гинзбург М. Я. Возможности увеличения эффективности добычи нефти установками электроприводных насосов за счет оптимизации кодификации оборудования в Общероссийских классификаторах основных фондов // Территория Нефтегаз. 2018. №7–8. C.64-75.

19. Kurilin A., USB is easy. Switching from RS-232 to USB // Components and Technologies. 2005. N49.Pt.1. pp. 114–117.

20. Башлыков Александр Особенности реализации протокола usb в микроконтроллерах LPC214x производства Philips // Компоненты и Технологии. 2005. №51. С.106 – 108.