Determinación experimental de las propiedades electromagnéticas de petroleo pesado en el rango de las microondas

Abstract

Resumen En el presente trabajo se describe la medición de la respuesta electromagnética de crudos pesados venezolanos en frecuencias de microondas (4,881 GHz y 6,301 GHz). Para ello determinamos experimentalmente la permitividad dieléctrica compleja que junto a la permeabilidad magnética caracterizan dicha respuesta. La permitividad magnética se asume igual a la unidad de acuerdo a estudios anteriores. La determinación experimental de la permitividad dieléctrica implica: a) el diseño, construcción y excitación de un resonador circular cilíndrico como sistema experimental para la caracterización electromagnética del material, b) el procesamiento numérico de los datos experimentales para obtener los parámetros electromagnéticos requeridos y c) la estimación de la incertidumbre de la medición. La cavidad circular cilíndrica fue diseñada y construida para resonar en el modo TE011 cerca de 5 GHz excitada mediante un lazo (loop) semicircular. La muestra de crudo a caracterizar, se confin´o en una probeta de cuarzo de alta pureza(99% de silicio) y sus propiedades electromagnéticas se derivaron aplicando la teoría de permitividades efectivas para mezclas de Bruggeman. Las muestras de crudos pesados fueron proporcionadas por PDVSA-INTEVEP por medio de un convenio específico acordado con el Instituto de Ingeniería. Los resultados experimentales indican una permitividad dieléctrica real relativamente independiente de la frecuencia y una permitividad dieléctrica imaginaria muy pequeña a alta frecuencia, lo que significa, una baja absorción de microondas en las frecuencias de caracterización. Palabras clave: absorción de microondas, petróleo pesado, cavidad resonante.