Принцип действия диэлькометрических влагомеров основан на

сильной зависимости диэлектрической проницаемости материалов

от содержания в них влаги. Это обусловлено аномально большой

диэлектрической проницаемостью воды (е = 81 при 20 °С). Для срав-

нения, диэлектрическая проницаемость углеводородов, входящих в

состав нефти, составляет от 2 до 2,6; нефть, содержащая воду, может

поэтому рассматриваться по диэлектрической проницаемости как

псевдобинарная смесь. Измерение диэлектрической проницаемости

в диапазоне средних частот тока (0,1... 30 МГц) сводится к определе-

нию емкости конденсатора, между обкладками (электродами) кото-

рого помещено исследуемое вещество. При этом измеренная ем-

кость

где С0 — емкость незаполненного конденсатора; е — диэлектрическая

проницаемость исследуемого вещества.

В диэлькометрических влагомерах для измерения влажности жид-

костей в основном используются коаксиальные цилиндрические

конденсаторы. При этом роль внешнего конденсатора выполняет

труба, внутри которой размещается стержень, играющий роль вну-

треннего электрода. Точность измерения диэлькометрическими

влагомерами вполне приемлема, а диапазон измерений составляет от

0,1 до 100 % об. Недостатком является дополнительная погрешность

от так называемого сорта нефти, так как нефти с различных место-

рождений имеют различные значения диэлектрической проницаемо-

сти. Эта погрешность становится существенной при малых концен-

трациях воды. Поэтому во влагомерах, рассчитанных на небольшое

влагосодержание (например, для товарной нефти), используют специ-

альную дифференциальную схему, позволяющую исключить влияние

сорта нефти на результат измерения (рис. 8.7). Влагомер содержит

два цилиндрических конденсатора 1 и 9. Конденсатор 1 установлен

в трубопроводе 10, по которому протекает анализируемая нефть, т. е.

его емкость зависит от ее диэлектрической проницаемости ен, которая

определяется как содержанием воды в нефти, так и ее сортом. Кон-

денсатор 9 установлен в емкости 8, которая периодически заполня-

ется нефтью, очищенной в блоке осушки 7 от воды и механических

примесей. Его емкость будет определяться диэлектрической прони-

цаемостью εно обезвоженной нефти, т. е. это значение зависит только

от сорта нефти. Конденсаторы 1 и 9 включены в колебательные кон-

туры генераторов 2 и 6, частоты колебаний которых ƒ_н, и f K пропор-

циональны емкостям этих конденсаторов. Выходные сигналы гене-

раторов поступают в смеситель 3; его выходное напряжение опреде-

ляется разностью частот ƒр, т. е. будет функцией только концентрации

воды в нефти. Этот сигнал в преобразователе 4 преобразуется в уни-

фицированный сигнал постоянного тока. Для визуального контроля

используется вторичный прибор 5. Влагомер обеспечивает измерение

влагосодержания в диапазонах от 0... 3 до 0... 60 % об.