近红外相机能够看穿原油

近红外相机能够看穿原油

近红外相机能够看穿原油
水滴穿过粘性原油这一现象能够被近红外的相机捕捉到,在近红外的900-1700nm波段,原油是近似透明的,为什么需要观察油中的水滴?


引言
不管在挪威大陆架,在巴西还是在沙特阿拉伯,从原油池中产出的都是含有油,气体,水,和沙子的混合物。针对在焦油沙里的重油品来说,蒸汽在恢复步骤中被用来降低黏度,在原油被卖给消费者之前需要进行油水混合处理。有可能是用在居民住宅或瓦斯工厂的天然气或者生产汽油或柴油的原油。
密度的差别常常被用来区分油,气体,水和沙子这四个主要部分:
气体由于有较大的密度差异能够很轻易地被分离出来。
沙子由于密度较大能够形成沉淀。
油和水由于两者密度差别较小需要较长时间来分离。

油和水的有效分离是最大的挑战

油和水的分离
巨大的蓄水池(特别是近海岸平台体积庞大的)常常被用来完成重力沉淀操作。为了加速两者整体的分离速度,不同的发展技术已经被用来促进水滴增长,静态电容对水滴的引入和合并被证明是有相当美妙的效果。

电容合并以及怎么更好地优化进程
通过激活在油水混合里的电场,小水滴被吸引成巨大的水滴。这使得油水分离能够使大水滴比小水滴更加快速安置,这个过程叫做电镀合并。
历史经验已经验证了这种原理技术,然而两个雨滴合并时细节并没有彻底摸清。
由于原油质量上存在很大的差异以及在黑暗的原油环境下很难用高速视觉相机去分析其中过程,很难去在动荡等级,尺寸,以及电场频率方面优化过程。由于真正的问题是原油在透明度方面的研究令人不满意。
高速近红外相机(Cheetah-640-CL),在900-1700nm波段光响应很敏感,能够穿透油并发现两个水滴碰撞合并的过程,水滴吸收了绝大部分的近红外波段光子同时作为在周围较轻媒介的暗水滴出现。在两个水滴接触并合并成大水滴这段小于40ms过程的捕捉需要高速相机来完成。
通过清晰的,高速的近红外相片来捕捉水滴碰撞,研究人员有能力去比较在同等条件下用数学模型来对比质量不同的重原油在一系列温度条件下的实验结果。

结论
高速的近红外相机(Cheetah-640-CL)被证明是一个很有价值的工具去完成从密度高的原油中分离出水,Cheetah-640-CL相机在640x512分辨率的状态下能够捕捉到每秒超过1000帧图像,可以探索不透明原油中高速水滴合并过程。
 

文件

应用笔记
SWIR cameras can see through crude oilThe behaviour of small water drops falling through a viscous oil, can be investigated by using a SWIR camera. In the infrared spectrum from 900 to 1700 nm, any crude oil is nearly transparent. Why should one be interested in looking at water drops in oil?

Xeneth LabVIEW软件开发套件(SDK)

Xenics摄像机的LabVIEW工具套件可提供 高水平的范例以及低水平的VI案例,便于编程人员将Xenics 摄像机集成到他们使用LabVIEW编写的软件 应用中。

Jan Šíma, Business Development Manager, ELCOM, a.s.
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