Бесконтактный контроль и онлайн-мониторинг воды и водных растворов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Несмотря на коронавирус, электронный вариант журнала выйдет 13 июня.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Сельское хозяйство

Опубликовано в Молодой учёный №29 (215) июль 2018 г.

Дата публикации: 18.07.2018

Статья просмотрена: 38 раз

Библиографическое описание:

Коробов, В. В. Бесконтактный контроль и онлайн-мониторинг воды и водных растворов / В. В. Коробов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 29 (215). — С. 93-101. — URL: https://moluch.ru/archive/215/52077/ (дата обращения: 30.05.2020).



Ключевые слова: контрольный модуль, контролируемая жидкость, колебательный контур, конический рефлектор, сенсорный модуль, резонансный контур, система восстановления уровня турбулентности потока, система преобразования уровня турбулентности потока, сельское хозяйство, контроль воды, контроль жидкостей

Известны различные технологии для контроля линейных размеров и измерения параметров и концентраций различных жидкостей и растворов в различных отраслях, в том числе в производстве полупроводниковых приборов, а также практически во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства.

Во многих случаях такие измерения и контроль существенно затрудняются в условиях, когда контролируемый объект находится в развитом динамическом состоянии. Это относится и к жидкостям и растворам, которые транспортируются по трубопроводам и имеют высокое давление и скорость движения.

Такое состояние контролируемого объекта создаёт на всём протяжении его движения по трубопроводу или любой другой гидравлической магистрали высокий уровень турбулентности, который существенно влияет на точность измерительных и контрольных приборов и устройств.

При контроле жидкостей имеются специфические условия и особенности, которые не присущи для твёрдых тел. К таким условиям и параметрам относятся не постоянные значения электрической проводимости, кислотности и щёлочности, а также возможные пульсации в количестве и составе растворённых в жидкости других веществ.

Изменение какого-либо из указанных параметров может внести существенную погрешность в процесс контроля параметров жидкости и измерения или контроля концентрации этих растворённых веществ. Изменение турбулентности в потоке жидкости в сочетании с изменениями вышеуказанных факторов требуют эффективного механизма компенсации.

Комплексная технология для решения такой проблемы относится к техническим решениям, направленным на моделирование ситуаций, позволяющих дистанционно, без непосредственного контакта с объектом контроля, оценивать состояние объекта в целом и пропорции и параметры состояния компонентов материального объекта, если он является многокомпонентным.

Предлагаемый автором инновационный аппарат и метод его применения является настолько универсальным, что его в равной степени возможно использовать как для непосредственных, так и для относительных измерений.

Метод дистанционного контроля параметров можно использовать практически во всех отраслях промышленности, сельского хозяйства и медицины. Особое значение имеет применение аппарата для контроля, например расхода жидкости в трубопроводе и одновременного контроля её химического состава.

Контроль жидкостей, химический состав которых должен быть постоянным и малейшее изменение которого может привести к необратимым последствиям, например питьевой воды, являются основной темой настоящего предложения.

Устройство для магниторезонансного контроля качества воды или водных растворов представляет собой участок трубопровода, на котором на наружной поверхности трубы установлен кольцевой сенсор, подключённый к источнику питания и системе управления и усиления и идентификации сигнала.

Рис. 1. Принципиальная схема сенсорного модуля, включая систему экранирования зоны импедансно-резонансного контроля и мониторинга при помощи многослойной системы РИТМ плат

В систему входит опционально передающее устройство, для передачи усиленного и идентифицированного сигнала на пульт оператора или на мобильное устройство.

Система настраивается на эталонный образец воды, причём с учётом всех локальных условий. Сенсор системы фиксирует любое изменение в состоянии воды, сигнал идентифицируется и передаётся на пульт оператора, монитор компьютера или мобильное устройство.

Периодичность контрольных тестов может изменяться при настройке в пределах от одного теста в 0,1 секунды до одного теста в 1 минуту.

На текущий момент предложения резонансных контрольных технологий, контроль при помощи традиционно принятого оборудования имеет группу существенных недостатков и проблем:

‒ Затраты времени на контроль качества воды в рассчёте на один объект составляют более двух рабочих часов;

‒ Затраты химических реагентов на один контроль составляют более 630 рублей (>10 долларов США);

‒ Оперативность доведения результатов контроля не позволяет исключить отложения солей жёсткости в системах объектов контроля;

‒ При контроле традиционными методами, точность контроля резко снижается из-за наличия органических загрязнений;

‒ Низкая оперативность реакции на результаты контроля приводит к преждевременному выходу из строя дорогостоящего оборудования;

‒ Несмотря на высокий уровень затрат на организацию и контроль качества воды эффект от этих затрат снижается от потерь, связанных с причинами, вызванными уровнем технологических проблем контроля при существующей технологии;

‒ Для выполнения операций контроля, базирующихся на существующей технологии, требуется специально подготовленный высокооплачиваемый квалифицированный персонал;

‒ Персонал не может выполнить больше одного теста в сутки и в период между тестами состояние воды не контролируется, что приводит к аварийным ситуациям;

‒ Время от момента обнаружения проблемы до устранения увеличивается из-за того, что нет возможности постоянного контроля за качеством воды, т. е. передача информации не оперативна, что также увеличивает время для устранения аварийных ситуаций.

Достоинства и достижения предлагаемой изобретённой технологии:

‒ Контроль осуществляется 24 часа в сутки;

‒ Контроль осуществляется в автоматическом режиме и процесс контроля не требует вмешательства оператора;

‒ Информация о результатах контроля в режиме реального времени передаётся в службы обслуживания, что минимизирует вероятность аварий, так как решения принимаются сразу при получении результатов измерений;

‒ Результаты контроля не зависят от увеличения или уменьшения концентрации органических веществ в контролируемой воде;

‒ Ввиду того, что контроль осуществляется без непосредственного контакта с водой, отсутствуют проблемы, связанные с коррозией или любым другим разрушающим фактором;

‒ Стоимость контроля состоит только из амортизации стоимости системы для контроля, что по расчетам составит не более 15 750 рублей (250 долларов США) в год;

‒ Система контроля работает в автономном автоматическом режиме и не требует какого-либо обслуживания.

К числу основных параметров сенсора для резонансного контроля качества воды следует отнести точность и чувствительность, фиксируется и идентифицируется отличие эквивалентное 0,000001 грамма на литр.

В дополнение к материалам на проект технологии и методики её использования, необходимо отметить особенности и дополнительные исходные технические требования и обстоятельства.

Одним из важнейших факторов, которые определяют воду, полученную из любых источников, как пригодную для питья, является фактор отсутствия в воде ионов тяжёлых металлов.

На этот параметр в каждой локальной области имеются научно обоснованные и привязанные к особенностям локальной области стандарты, но для рассмотрения вопроса необходимо провести некоторое аналитическое исследование.

Как правило эти ионы мигрируют из металлических конструкций устройств для подготовки воды к транспортировке и потреблению и растворяются в ней, после чего очистить воду от них или каким-то образом извлечь их из воды очень сложно, а в большинстве случаев, в зависимости от комплекса обстоятельств — невозможно. Кроме того, обнаружить наличие в воде ионов тяжёлых металлов возможно только при наличии специального дорогостоящего оборудования, которое к тому же можно применять только в лабораторных условиях и при наличии соответствующим образом подготовленных специалистов.

На сегодняшний день есть только одно средство исключить проникновение ионов металлов в воду — это полная изоляция поверхностей, с которыми вода находится в непосредственном контакте во время её производства или подготовки к использованию.

Данное решение означает применение такого вида покрытия, которое при небольших затратах обеспечивает полную изоляцию этих поверхностей, при этом сохраняя их тепловую и электрическую проводимость.

Ни одно из известных и применяемых в настоящее время покрытий, включая золото и платину не обеспечивают выполнение этих условий.

В рамках комплексной разработки изобретения, автор настоящей публикации в совместной работе с другими изобретателями готовы предложить инновационное покрытие поверхностей (эффективность которого подтверждена опытным путем), которые находятся в непосредственном контакте с водой двойной окисью рутения.

После нанесения такого покрытия, поверхность становится нейтральной и долговечность такого состояния составляет не менее 3 лет.

Такой вид покрытий является достаточно редким и неизвестным, малое количество специалистов информированы о нём и только единицы когда-либо применяли или наносили такие покрытия.

Автор настоящей статьи считает этот аргумент важнейшим для доказательства уникальности и универсальности предложенной технологии и считает что сегодня, на основании приобретённого опыта и достигнутых результатов испытаний можно сказать о том, что он и международная группа изобретателей располагает такой технологией, даже детально не раскрывая ни названия покрытия ни метода его нанесения.

Количество объектов на которых может быть установлено контрольное оборудование, базирующееся на принципе магнитного резонанса, может быть представлено в количестве более чем миллиона комплексных объектов, каждый из которых может иметь как минимум две контрольные точки.

Для анализа объёма поставки резонансных контрольных систем принимается конфигурация, укомплектованная кроме системы контроля, идентификации и интерпретации характера контрольного сигнала, системой передачи сигнала по существующим каналам связи.

На рынке США стоимость системы ориентировочно должна составить 2500 долларов США. Стоимость установки, гарантийного и серийного обслуживания, периодической аттестации, обеспечения запасными частями и инженерного сопровождения в процессе эксплуатации ориентировочно должна составить 30–35 % от стоимости системы, то есть 750–875 долларов США. Предполагаемый объём рынка 2,5 миллиарда долларов США по стоимости системы. Предполагаемый объём рынка услуг для комплексных контрольных систем — 875 000 000 долларов США. Предполагаемый общий объём рынка по вышеуказанным системам магниторезонансного контроля — 3,375 миллиарда долларов США.

Рис. 2. Трёхмерная модель внутреннего и наружного диаметров корпуса сенсорного модуля в сечении, которое показывает конструктивный принцип модуля, позволяющий осуществить изготовление модуля в виде набора двухсторонних печатных плат, разделённых диэлектрическими пластинами, через которые все платы соединяются токопроводящими штифтами

Предлагаемое конструктивное решение в свою очередь позволяет все печатные платы модуля выполнять как РИТМ (размерное избирательное травление) платы с высоким быстродействием.

Сама по себе РИТМ технология позволяет вести изготовление плат на стандартном технологическом оборудовании, включая все операции процесса изготовления, включая линии подготовки поверхности, нанесения фоторезиста, травления и химических и электрохимических покрытий.

Толщина проводников при этом может быть в пределах 25 микрон, при общей толщине платы в 350 микрон.

Такие параметры и конструктивные особенности позволяют резко снизить себестоимость изготовления при сохранении высокого качества и оптимальных выходных характеристик.

Рис. 3. Трёхмерная модель экранирующей системы сенсорного модуля, также состоящей из ряда связанных между собой металлических дисков, причём связь осуществляется при помощи соединительных штифтов, разнесённых по всему диаметру

Штифты расположены по обе стороны разреза в дисках и такая конструкция обеспечивает исключительную устойчивость в интенсивном резонансном процессе, так как в целом такая система взаимосвязей между элементами экранирующей системы формирует так называемую резонансную пружину, которая оптимально компенсирует колебательные процессы, возникающие при прохождении токового импульса через элементы сенсорного модуля и вызывающие соответствующую резонансную реакцию на импульсы, возбуждающие резонансные явления.

Для успешного внедрения новой технологии безусловно важен объект, на котором эта технология должна быть адаптирована.

Лучше всего осуществить это внедрение на серийно выпускаемом объекте, который уже встроен в существующие системы технологического оборудования и пользование которыми представляет собой заранее отработанный операционный процесс, на всех этапах согласованный с требованиями и ограничениями действующих стандартов, в том числе и стандартов экологического направления. К числу таких объектов более всего подходит стандартный счётчик расхода жидкости.

К примеру, в принятой в США технологии использования воды для замкнутых водообменных систем и в соответствии с системой действующих стандартов и технических условий и требований, требуется постоянный контроль за её несколькими рабочими параметрами, который сегодня осуществляется при помощи химико-реагентных методов. Процесс контроля очень трудоёмкий, требует значительных затрат на химические реагенты и не даёт возможности оперативно передавать информацию с результатами контроля на пульт оператора.

В основном пользователями указанной технологии являются инженерные системы офисных зданий, гостиниц и производственных зданий и сооружений.

В среднем на одно офисное здание средних размеров требуется приблизительно 4 прибора для контроля воды в системах водообеспечения кондиционеров и 4 прибора для контроля воды в системах рециркуляции бойлеров.

Предлагаемая технология позволяет:

‒ вести контроль в режиме реального времени;

‒ оперативно реагировать на изменения в воде, что повышает долговечность оборудования;

‒ передавать онлайн информацию непосредственно на пульты операторов, что уменьшает время на принятие оперативных решений;

‒ сократить расходы на технологические материалы и химические реагенты.

Для более полного объяснения необходимо остановиться на принципиальных решениях аппарата и всей связанной с ним и его применением инфраструктуры.

Рис. 4. Модель предложенного аппарата

В предлагаемом аппарате каналы для прохождения контролируемой жидкости выполнены таким образом, что жидкость, находящаяся в полости соленоида, на входе и на выходе из него, имеет наиболее оптимальную форму для формирования сердечника, как части магнитопровода контрольного модуля.

Конические рефлекторы на входе и на выходе из соленоида, который в контрольном модуле представляет собой обмотку импульсного электромагнита, усиливают изоляцию магнитного поля и исключают утечку энергии поля, что увеличивает энергетическую насыщенность сигнала, направляемого в контролируемую жидкость и соответственно увеличивает энергетическую насыщенность резонанса на сигнал, направляемый в контролируемую жидкость.

Этот факт значительно увеличивает точность контроля и позволяет селективно выделить резонанс в частоте, которая присуща определённому веществу, содержащемуся в контролируемой жидкости.

Всё комплексное интегративное техническое решение аппарата и формирующей его локальной инфраструктуры представляет собой:

‒ Аппарат для комплексного контроля параметров и их сочетаний в жидкостях, содержащий контрольный модуль, связанный с системой преобразования уровня турбулентности потока контролируемой жидкости и ввода преобразованного потока жидкости в контрольный модуль с системой восстановления уровня турбулентности потока жидкости и вывода потока жидкости из контрольного модуля, в котором контролируемый поток жидкости связан с возбуждающим элементом колебательного контура указанного контрольного модуля, как сердечник с импульсным электромагнитом;

‒ Аппарат как система преобразования уровня турбулентности потока контролируемой жидкости и ввода преобразованного потока указанной жидкости в контрольный модуль, гидравлическая система контрольного модуля и система восстановления уровня турбулентности потока контролируемой жидкости и вывода потока жидкости из контрольного модуля представляют собой сообщающиеся сосуды;

‒ Аппарат как система преобразования уровня турбулентности потока контролируемой жидкости и ввода преобразованного потока указанной жидкости в контрольный модуль, гидравлическая система контрольного модуля и система восстановления уровня турбулентности потока контролируемой жидкости и вывода потока жидкости из контрольного модуля представляют собой сообщающиеся сосуды, состоящие из двух вертикальных и соединяющих их одной горизонтальной составляющих.

В предложенном аппарате все вертикальные составляющие указанных сообщающихся сосудов представляют собой систему преобразования уровня турбулентности потока контролируемой жидкости и ввода преобразованного потока указанной жидкости в контрольный модуль и систему восстановления уровня турбулентности потока контролируемой жидкости и вывода потока жидкости из контрольного модуля, возбуждающий элемент колебательного контура которого установлен коаксиально горизонтальной составляющей сообщающихся сосудов, поток контролируемой жидкости в которой связан с указанным возбуждающим элементом, как сердечник с импульсным электромагнитом.

В предложенном аппарате все элементы и взаимодействующий с ними возбуждающий элемент представляет собой соленоид, связанный с системами электрического питания и управления.

Для этого в аппарате система преобразования уровня турбулентности потока контролируемой жидкости и ввода преобразованного потока указанной жидкости в контрольный модуль имеет соосный возбуждающему элементу колебательного контура указанного контрольного модуля конический рефлектор, обращённый вершиной конуса ко входу в контрольный модуль.

Для предложенного аппарата, его инфраструктуры и программы и метода их комплексного использования характерно конструктивное решение, в котором система восстановления уровня турбулентности потока контролируемой жидкости и вывода потока указанной жидкости из контрольного модуля имеет соосный возбуждающему элементу колебательного контура указанного контрольного модуля конический рефлектор, обращённый вершиной конуса к выходу из контрольного модуля.

Конструктивно аппарат, система и метод их применения представляют собой техническое решение, в котором соосный возбуждающему элементу колебательного контура указанного контрольного модуля конический рефлектор, обращённый вершиной конуса к входу в контрольный модуль и соосный возбуждающему элементу колебательного контура указанного контрольного модуля конический рефлектор, обращённый вершиной конуса к выходу из контрольного модуля, совместно с горизонтальной составляющей сообщающихся сосудов, расположенной в возбуждающем элементе колебательного контура контрольного модуля являются элементами, формирующими динамичный сердечник импульсного электромагнита.

Реализованная в аппарате и его инфраструктуре система преобразования уровня турбулентности потока контролируемой жидкости и ввода преобразованного потока указанной жидкости в контрольный модуль гидравлическая система контрольного модуля и система восстановления уровня турбулентности потока контролируемой жидкости и вывода потока жидкости из контрольного модуля представляют собой сообщающиеся сосуды, состоящие из двух вертикальных и, соединяющих их, одной горизонтальной составляющих, содержащей как минимум один канал, преимущественно цилиндрической формы.

Также в аппарате система преобразования уровня турбулентности потока контролируемой жидкости и ввода преобразованного потока указанной жидкости в как минимум один контрольный модуль, а также гидравлическая система, как минимум одного контрольного модуля и система восстановления уровня турбулентности потока контролируемой жидкости и вывода потока жидкости из как минимум одного контрольного модуля представляют собой сообщающиеся сосуды, состоящие из двух вертикальных и, соединяющих их, одной горизонтальной составляющих, содержащей как минимум один канал, преимущественно цилиндрической формы, коаксиально которому помещён как минимум один соленоид, являющийся возбуждающим элементом колебательного контура указанного контрольного модуля.

Предлагаемый метод работы аппарата и связанных с ним функционально сопутствующих инфраструктурных элементов предусматривает создание переменного электромагнитного поля в горизонтальном канале контрольного модуля, в котором располагается контролируемый или исследуемый образец или протекает контролируемая жидкость. Это поле является своеобразным посредником между резонансным контуром и этой жидкостью.

Указанный резонансный контур, благодаря наличию возбуждающего элемента, с одной стороны является эмиттером (излучателем) этого поля, а с другой стороны, акцептором (чувствительным элементом) тех изменений в электромагнитном поле, которые вносит испытываемый (контролируемый) образец, то есть жидкость, протекающая в горизонтальном канале контрольного модуля.

Указанный поток жидкости характеризуется импедансом, который является как раз тем критическим параметром, который измеряется, идентифицируется и анализируется при использовании предлагаемого аппарата и метода.

Активное, индуктивное и ёмкостное сопротивления являются составными частями импеданса, как параметра, измеряемого по предлагаемому методу.

Под воздействием внешнего переменного электромагнитного поля в жидкости индуцируются такие электрические явления как вихревые токи проводимости (eddy currents), вихревые токи смещения (вызванные диэлектрической поляризацией) и упорядоченное движение ионов (ионные токи).

В соответствии с принципом суперпозиции полей, эти электрические явления вносят искажения во внешнее переменное электромагнитное поле. Эти искажения воспринимаются соленоидом, формирующим указанное электромагнитное поле и являющимся частью контрольного модуля, а для всего резонансного контура, в состав которого входит этот соленоид эти искажения воспринимаются как дополнительные элементы — конденсатор, индуктор и резистор.

Указанное изменение параметров резонансного контура отражается в параметрах его амплитудно-частотной характеристики, что в свою очередь приводит к изменению резонансных частоты и амплитуды указанного контура.

Эти изменения позволяют судить о составных и интегрированных параметрах импеданса контролируемой жидкости. Сравнение параметров импеданса протекающей жидкости со статистической моделью этих параметров и их сочетаний, позволяют судить о параметрах исследуемого или контролируемого жидкого материального объекта.

Для выполнения указанных условий необходимо следующее:

‒ формирование трёхмерной пространственной системы, в которой возбуждающий и контролирующий элемент — соленоид, охватывает контролируемый элемент — жидкость;

‒ совмещение центров симметрии поперечных сечений контролирующего и контролируемого элементов указанной трехмерной пространственной системы;

‒ стабилизация равномерного зазора между наружной поверхностью контролируемого элемента и внутренней поверхностью контролирующего элемента указанной трехмерной пространственной системы;

‒ формирование вокруг и внутри объёма, занимаемого контролирующим элементом энергетически насыщенного пространства в виде переменного электромагнитного поля с контролируемой и регулируемой напряжённостью;

‒ воздействие переменного электромагнитного поля на контролируемый элемент и индуцирование в нём вихревых токов проводимости, вихревых токов смещения и упорядоченного движения ионов в виде ионных токов (причём вихревые токи смещения образуются за счёт диэлектрической поляризации);

‒ идентификация и сравнительный анализ возникших в указанном переменном электромагнитном поле искажений и обеспечение восприятия их резонансным контуром контролирующего элемента как дополнительных элементов — конденсатора, индуктора и резистора;

‒ фиксация уровней возникших искажений и изменений в параметрах указанного резонансного контура в части его амплитудно-частотной характеристики в виде изменения резонансной частоты и амплитуды и оценка на их базе импеданса контролируемого элемента, определяющего параметры состояния жидкого материального объекта.

Энергетически насыщенное пространство в предлагаемом техническом решении — это электромагнитное поле, которое имеет две составляющие: магнитную и электрическую. Основной характеристикой магнитного поля является плотность магнитного потока или магнитная индукция.

Электрическое поле характеризуется напряжённостью и этот параметр для данного случая позволяет, благодаря приданию контролируемой жидкости свойств и функций сердечника магнитопровода, образованного элементами контрольного модуля, сделать систему контролируемой и регулируемой настолько, чтобы обеспечить необходимую точность и гибкость измерений и контроля параметров жидких материальных объектов в их различных вариациях.

Приложение 1

United States Patent Application

20100224497

Kind Code

A1

September 9, 2010


DEVICE AND METHOD FOR THE EXTRACTION OF METALS FROM LIQUIDS

Abstract

A volume-porous electrode is provided which increases effectiveness and production of electrochemical processes. The electrode is formed of a carbon, graphitic cotton wool, or from carbon composites configured to permit fluid flow through a volume of the electrode in three orthogonal directions. The electrode conducts an electrical charge directly from a power source, and also includes a conductive band connected to a surface of the electrode volume, whereby a high charge density is applied uniformly across the electrode volume. Apparatus and methods which employ the volume-porous electrode are disclosed for removal of metals from liquid solutions using electroextraction and electro-coagulation techniques, and for electrochemical modification of the pH level of a liquid.

Приложение 2

United States Patent Application

20130173180

Kind Code

A1

July 4, 2013


DETERMINATION OF ATTRIBUTES OF LIQUID SUBSTANCES

Abstract

A monitoring unit (100) that determines parameters (p1, p2) of an attribute (P) of a liquid substance flowing (F) through a dielectric conduit (110) includes plural coil members (121, 122) encircling the dielectric conduit (110) that subjects a flow of the liquid substance to plural different electromagnetic fields (B(f)), and under influence thereof measuring circuitry registers corresponding impedance measures (z(f)) of the liquid substance. A processor (130) derives the parameters (p1, p2) of the attribute (P) based on the registered impedance measures (z(f)).

Приложение 3

United States Patent Application

20130178721

Kind Code

A1

July 11, 2013


VIVO DETERMINATION OF ACIDITY LEVELS

Abstract

A bolus for use in a ruminant animal's reticulum includes a cavity (100) configured to receive ruminal fluids present in the stomach. The cavity has walls (110) of a dielectric material and is encircled by a coil member (120), which is configured to subject the ruminal fluids to an electro-magnetic field. A Sensor element (310) measures the electromagnetic field's influence on the ruminal fluids and thus register an electromagnetic property representative of an acidity level of said fluids. A transmitter (410) transmits a wireless output signal (SD) reflecting the acidity measure.

Приложение 4

United States Patent Application

20120029845

Kind Code

A1

February 2, 2012


APPARATUS AND METHOD FOR FLUID MONITORING

Abstract

According to some embodiments, an apparatus and method are provided for detecting the composition of a fluid. An alternating electromagnetic field may be applied to the fluid and distortions in the electromagnetic field are compared with predetermined, expected distortion «signatures» for particular components at particular concentrations. The presence and concentration of the components in the fluid may be detected by detecting these distortion signatures.

Приложение 5

United States Patent

8,820,144

September 2, 2014


Apparatus and method for fluid monitoring

Abstract

According to some embodiments, an apparatus and method are provided for detecting the composition of a fluid. An alternating electromagnetic field may be applied to the fluid and distortions in the electromagnetic field are compared with predetermined, expected distortion «signatures» for particular components at particular concentrations. The presence and concentration of the components in the fluid may be detected by detecting these distortion signatures.

Приложение 6

United States Patent

8,694,091

April 8, 2014


In vivo determination of acidity levels

Abstract

A bolus for use in a ruminant animal's reticulum includes a cavity (100) configured to receive ruminal fluids present in the stomach. The cavity has walls (110) of a dielectric material and is encircled by a coil member (120), which is configured to subject the ruminal fluids to an electro-magnetic field. A Sensor element (310) measures the electromagnetic field's influence on the ruminal fluids and thus register an electromagnetic property representative of an acidity level of said fluids. A transmitter (410) transmits a wireless output signal (SD) reflecting the acidity measure.

Приложение 7

United States Patent

9,316,605

April 19, 2016


Determination of attributes of liquid substances

Abstract

A monitoring unit (100) that determines parameters (p1, p2) of an attribute (P) of a liquid substance flowing (F) through a dielectric conduit (110) includes plural coil members (121, 122) encircling the dielectric conduit (110) that subjects a flow of the liquid substance to plural different electromagnetic fields (B(f)), and under influence thereof measuring circuitry registers corresponding impedance measures (z(f)) of the liquid substance. A processor (130) derives the parameters (p1, p2) of the attribute (P) based on the registered impedance measures (z(f)).

Основные термины (генерируются автоматически): контрольный модуль, контролируемая жидкость, возбуждающий элемент, колебательный контур, система преобразования уровня турбулентности потока, доллар США, система восстановления уровня турбулентности потока, указанная жидкость, конический рефлектор, резонансный контур.


Похожие статьи

Численное моделирование трехмерных турбулентных струй...

Системы уравнений (1¸11) с краевыми условиями (12) обезразмеривались введением безразмерных переменных по формулам

Разностное уравнение (13) можно записать для потенциала Q в каждой точки сетки поперек потока в плоскости по i (нумерация i сечений по...

Вычисление дисперсии оценки временного положения...

Моделирование САР скорости системы «АИН ШИМ – АД» с переменными ψr - is с контуром потока в системе относительных единиц.

Основные термины (генерируются автоматически): входной сигнал, выходной сигнал, колебательный контур, резонансный усилитель, несущая...

Принципиальные вопросы горизонтальной и вертикальной...

На модели показан модуль для активного бесконтактного мониторинга параметров контролируемого потока жидкости (это может быть смесь, эмульсия, сжимаемая по свойствам жидкая среда, смесь, аэрозоль и т. д.).

Концентраторы потоков для ветроэнергетических установок

В США и Европе этот путь выбран давно и достаточно хорошо осуществляется.

При определении наличия перемещения воздушных потоков в каналах системы естественной вентиляции применен цифровой.

Численное моделирование трехмерных турбулентных струй...

Сложность рассматриваемой проблемы связана с одной стороны с незавершенностью теории турбулентности, а с

— доля общей массы элемента, сосредоточенная в его k-м узле с весом.

О точном решении задачи движения вязкой сжимаемой жидкости...

Разработка алгоритма расчета аэродинамических сил...

— более малая эффективность работы лопастной системы

Главным элементом этого устройства являются лопасти, которые при воздействии на них воздушного потока создают вращающий момент.

Расчет резонансного усилителя с быстрым установлением...

Резонансный усилитель с быстрым установлением выходного напряжения относится к области радиолокации, системам многоканальной связи.

Реактивные элементы образуют колебательный контур, настроенный на частоту несущей гармоники, которая выделяется на...

Использование ультразвуковых волн для измерения расстояния до...

Принцип действия резонанса следующий: на колебательную систему или резонансный контур (рисунок 3) подают переменное напряжение определенной частоты и на реактивном сопротивлении контура получают напряжение при резонансе...

Эйлеровы методы моделирования потоков со свободной...

Свободная поверхность потока — граница между жидкостью и находящимся над ней газом.

Однако в данной статье будем рассматривать направление из выделенного класса задач, включающих человека в контуре управления [2]. Конкретно системы...

Похожие статьи

Численное моделирование трехмерных турбулентных струй...

Системы уравнений (1¸11) с краевыми условиями (12) обезразмеривались введением безразмерных переменных по формулам

Разностное уравнение (13) можно записать для потенциала Q в каждой точки сетки поперек потока в плоскости по i (нумерация i сечений по...

Вычисление дисперсии оценки временного положения...

Моделирование САР скорости системы «АИН ШИМ – АД» с переменными ψr - is с контуром потока в системе относительных единиц.

Основные термины (генерируются автоматически): входной сигнал, выходной сигнал, колебательный контур, резонансный усилитель, несущая...

Принципиальные вопросы горизонтальной и вертикальной...

На модели показан модуль для активного бесконтактного мониторинга параметров контролируемого потока жидкости (это может быть смесь, эмульсия, сжимаемая по свойствам жидкая среда, смесь, аэрозоль и т. д.).

Концентраторы потоков для ветроэнергетических установок

В США и Европе этот путь выбран давно и достаточно хорошо осуществляется.

При определении наличия перемещения воздушных потоков в каналах системы естественной вентиляции применен цифровой.

Численное моделирование трехмерных турбулентных струй...

Сложность рассматриваемой проблемы связана с одной стороны с незавершенностью теории турбулентности, а с

— доля общей массы элемента, сосредоточенная в его k-м узле с весом.

О точном решении задачи движения вязкой сжимаемой жидкости...

Разработка алгоритма расчета аэродинамических сил...

— более малая эффективность работы лопастной системы

Главным элементом этого устройства являются лопасти, которые при воздействии на них воздушного потока создают вращающий момент.

Расчет резонансного усилителя с быстрым установлением...

Резонансный усилитель с быстрым установлением выходного напряжения относится к области радиолокации, системам многоканальной связи.

Реактивные элементы образуют колебательный контур, настроенный на частоту несущей гармоники, которая выделяется на...

Использование ультразвуковых волн для измерения расстояния до...

Принцип действия резонанса следующий: на колебательную систему или резонансный контур (рисунок 3) подают переменное напряжение определенной частоты и на реактивном сопротивлении контура получают напряжение при резонансе...

Эйлеровы методы моделирования потоков со свободной...

Свободная поверхность потока — граница между жидкостью и находящимся над ней газом.

Однако в данной статье будем рассматривать направление из выделенного класса задач, включающих человека в контуре управления [2]. Конкретно системы...

Задать вопрос