Принцип регистрации водного и углеводородного конденсата на поверхности охлаждаемого зеркала заключается в использовании эффекта полного преломления.

Полное преломление — эффект, проявляющийся при падении продольных плоскополяризованных волн на границу раздела разнородных сред, и заключающийся в отсутствии отраженной волны. Эффект возможно наблюдать только в случае падения потока вертикально поляризованной волны на границу раздела сред под углом Брюстера.

Для реализации этого эффекта в качестве источника излучения используется лазер с вертикально поляризованным излучением, а материала зеркала — диэлектрик.

Когда зеркало чистое, луч от лазера, падающий на поверхность под углом Брюстера, полностью преломляется. В результате на выходе фотодетектора получаем нулевой сигнал.

За всеми процессами, проходящими на поверхности зеркала, можно наблюдать через оптическую систему с 40-кратным увеличением. В системе предусмотрен белый светодиод, который обеспечивает вертикальную подсветку поверхности охлаждаемого зеркала через объектив микроскопа. Боковая подсветка осуществляется лазером.

Особенности регистрации углеводородного конденсата

При образовании на зеркале тонкой пленки углеводородов, имеющей показатель преломления отличный от материала зеркала, условия полного преломления нарушаются и появляется волна, отраженная от границы раздела сред «газ — пленка». Кроме того, ввиду оптической прозрачности сконденсированной пленки появляется вторая отраженная волна от границы раздела «пленка — зеркало». В результате фотоприемник фиксирует два отраженных луча, которые образуют интерференционную картину.

Измерение точки росы по углеводородам происходит при достижении толщины плёнки равной примерно 5−10 nm.

Конденсацию углеводородов можно наблюдать только при включении вертикальной подсветки поверхности охлаждаемого зеркала.

Особенности регистрации водного конденсата

При охлаждении зеркала и появлении на поверхности капель конденсирующихся паров воды происходит интенсивное рассеяние света. Система регистрации реагирует возрастанием уровня фотосигнала на процесс конденсации паров воды. Уровень сигнала фотоприемника зависит от количества воды, сконденсировавшейся на поверхности охлаждаемого зеркала. Конденсацию воды можно наблюдать как при включении вертикальной подсветки анализатора точки росы, так и боковой подсветке поверхности охлаждаемого зеркала

Измерять точку росы в автоматическом и ручном режимах, выступать арбитражным прибором, а также хранить результаты всех измерений в течение пяти лет — все это возможности анализатора HYGROVISION-BL. Фирма «Вымпел» — единственный производитель конденсационных влагомеров, сумевшая в одном приборе объединить функции автоматического потокового и ручного визуального анализаторов.

Конденсационный гигрометр точки росы HYGROVISION-BL вобрал в себя все лучшие характеристики потокового автоматического анализатора КОНГ-Прима-2М и визуального измерителя точки росы HYGROVISION-MINI. От КОНГ-Прима-2М он получил уникальную систему оптической регистрации, позволяющую идентифицировать конденсат и измерять заданный параметр — точку росы по воде или углеводородам. От ручного визуального влагомера HYGROVISION-MINI прибор перенял инновационный метод визуализации конденсации при 40-кратном увеличении картинки благодаря встроенному микроскопу, а также аккумулятор, рассчитанный на 6−8 часов непрерывной работы. Следует отметить, что наличие последнего делает конденсационный гигрометр HYGROVISION-BL единственным потоковым анализатором с возможностью автономного питания, причем аккумулятор автоматически запускается при отключении внешнего питания, т. е. прибор становится незаменимым при возникновении всевозможных форс-мажорных ситуаций, особенно на тех участках нефтегазового комплекса, где требуется непрерывное измерение влажности газа.

Все вышеперечисленные функции не просто реализованы в приборе, но реализованы на высоком техническом уровне. Например, гигрометр для газов HYGROVISION-BL запоминает результаты измерений, сделанных как в автоматическом, так и в ручном режимах и хранит их в течение 5 лет. Данные последних 12 измерений отображаются на сенсорном дисплее прибора. Для оперативного съёма данных HYGROVISION-BL имеет ИК-порт.

Таким образом, один прибор — промышленный гигрометр HYGROVISION-BL — по сути может выполнять все манипуляции, связанные с процессом измерения влажности газа:

• измерять точку росы газа по углеводородам или же воде с высокой точностью;
• использовать анализатор как автоматический потоковый и осуществлять арбитражный контроль его измерений простым переключением режимов;
• применять прибор как визуальный переносной гигрометр для контроля других автоматических анализаторов.

Для большего удобства работы с прибором специально для HYGROVISION-BL было разработано дополнительное оборудование:

• блок подготовки газа (бпг) MODEL-001 — позволяет использовать анализатор в качестве потокового стационарного, обеспечивая снижение давления пробы газа с рабочего вплоть до атмосферного;
• устройство для охлаждения корпуса — расширяет диапазон измерений до -60 °С.

Принцип действия конденсационного гигрометра HYGROVISION-BL, как и всех анализаторов фирмы «Вымпел», полностью соответствует требованиям ГОСТ 20 060–74/20 061−84.

Благодаря таким высоким техническим характеристикам анализатор HYGROVISION-BL был выбран стандартом сравнения межгосударственных эталонов влажности газа стран, входящих в COOMET — организацию национальных метрологических институтов стран Центральной и Восточной Европы.