izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2020-3-49-56izmertech-1752Research ArticleРАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯRADIO MEASUREMENTSСверхвысокочастотный резонансный метод измерения микролитровых объёмов свободной влаги авиационных топливMicrowave resonance method for measuring microliter volumes of free moisture in aviation fuelsВолковВ. В.VolkovV. V.

Воронеж

Vitaly V. Volkov

Voronezh

kotlac@yandex.ruСуслинМ. А.SuslinM. A.

Воронеж

Michael A. Suslin

Voronezh

nilsus@yandex.ruДумболовД. У.DumbolovJ. U.

г. Подольск, Московская обл.

Jamil U. Dumbolov

Podolsk, Moscow region

ddd-1967@yandex.ruВоронежский государственный технический университетРоссияVoronezh state technical UniversityRussian FederationВоенный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия им. проф. Н. Е. Жуковского и Ю. А.Гагарина»РоссияMilitary Educational and Scientifi c Center of the Air Force “N. E. Zhukovsky and Y. A. Gagarin Air Force Academy”Russian Federation25 ГосНИИ химмотологии Министерства обороны РоссииРоссия25 State research institute of chemical biology of the Ministry of defense of RussianRussian Federation202021062023034956Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1752

Одним из условий обеспечения безопасности эксплуатации воздушного транспорта является качество заправляемого в воздушные суда авиатоплива. Контроль качества топлива – многопараметровая задача, включающая контроль содержания свободной влаги. Регламентирующие документы устанавливают содержание свободной воды не более 0,0015 % масс. Разработан прямой электрометрический микроволновый резонаторный метод контроля свободной влаги в авиационных топливах. Метод заключается в измерении характеристик резонанса цилиндрического объёмного резонатора. При этом на твёрдой диэлектрической поверхности внутри резонатора находятся капли влаги, прижатые тонкой пластиной. Вследствие этого резко повышаются диэлектрические потери. Проведены аналитический и экспериментальный анализы метода. Обоснован диапазон контроля 0,5–30 мкл абсолютного объёма влаги авиационных топлив с максимальной погрешностью не более 25 %. Чувствительность предложенного метода контроля СВЧ-потерь в каплях свободной влаги, трансформированных в тонкий слой прижатием тонкой пластиной, на порядок больше чувствительности метода контроля СВЧ-потерь в каплях влаги на твёрдой поверхности в резонаторе. Предложенный метод может быть положен в основу создания приборов контроля свободной влаги авиационных топлив в условиях аэродрома и лаборатории. Показано направление развития метода.

One of the conditions for ensuring the safety of air transport operation is the quality of aviation fuel refueled in aircraft. Fuel quality control is a multi-parameter task that includes monitoring the free moisture content. Regulatory documents establish the content of free water no more than 0.0015% by weight. It is developed a direct electrometric microwave resonance method for controlling free moisture in aviation fuels, which consists in changing the shape of the water drops by pressing them on a solid surface inside a cylindrical cavity resonator. This can dramatically increase dielectric losses. Analytical and experimental analysis of the proposed method is carried out. The control range from 0,5 to 30 μl of absolute volume of moisture in aviation fuels with a maximum error of not morethan 25 % is justified The sensitivity of the proposed method for monitoring microwave losses in free moisture drops transformed into a thin layer by pressing is an order of magnitude greater than the sensitivity of the method for monitoring microwave losses in moisture drops on a solid surface in a resonator. The proposed method can be used as a basis for the development of devices for monitoring the free moisture of aviation fuels in the conditions of the airfield and laboratory. The direction of development of the method is shown.

цилиндрический объёмный резонаторвлагаэлектрическое полеcylindrical cavity resonatorhumidityelectric field.ReferencesViktorov V. A., Lunkin B. V., Sovlukov A. S., Radiovolnovye izmereniya parametrov tekhnologicheskih processov, Moscow, Energoatomizdat Publ., 1989, 208 р. (in Russian).Viktorov V. A., Lunkin B. V., Sovlukov A. S., Radiovolnovye izmereniya parametrov tekhnologicheskih processov, Moscow, Energoatomizdat Publ., 1989, 208 р. (in Russian).Nerazrushayushchij kontrol’ i diagnostika: Spravochnik, 3rd ed., ed. V. V. Klyuev, Moscow, Mashinostroenie Publ., 2005, 656 р. (in Russian).Nerazrushayushchij kontrol’ i diagnostika: Spravochnik, 3rd ed., ed. V. V. Klyuev, Moscow, Mashinostroenie Publ., 2005, 656 р. (in Russian).Belov Yu. G., Pykhteev N. A., Sensors and systems, 2003, no. 3, pp. 21–26.Belov Yu. G., Pykhteev N. A., Sensors and systems, 2003, no. 3, pp. 21–26.Suslin M. A., Kardashev G. A., Dumbolov D. U., Prishchepenko V. Yu., Galko S. A., Drozdov D. A., Territoriya neftegaz, 2013, no. 10, рp. 16–20 (in Russian).Suslin M. A., Kardashev G. A., Dumbolov D. U., Prishchepenko V. Yu., Galko S. A., Drozdov D. A., Territoriya neftegaz, 2013, no. 10, рp. 16–20 (in Russian).Volkov V. V., Suslin M. A., Mel’kumov V. N., Prishchepenko V. Yu., Measurement Techniques, 2016, vol. 59, no. 3, pp. 331–337. DOI:10.1007/s11018-016-0967-4Volkov V. V., Suslin M. A., Mel’kumov V. N., Prishchepenko V. Yu., Measurement Techniques, 2016, vol. 59, no. 3, pp. 331–337. DOI:10.1007/s11018-016-0967-4Matyukhin S. I., Frolenko K. Yu., Kondensirovannyye sredy i mezhfaznyye granitsy, 2013, vol. 15, no. 10, pp. 292–304 (in Russian).Matyukhin S. I., Frolenko K. Yu., Kondensirovannyye sredy i mezhfaznyye granitsy, 2013, vol. 15, no. 10, pp. 292–304 (in Russian).Akhadov Ya. Yu., Dielektricheskie svojstva chistyh zhidkostej, Moscow, Izdatel’stvo standartov Publ., 1972, 413 р. (inRussian).Akhadov Ya. Yu., Dielektricheskie svojstva chistyh zhidkostej, Moscow, Izdatel’stvo standartov Publ., 1972, 413 р. (inRussian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.