流体管、磁共振流体分析仪及管汇系统的制作方法

本实用新型涉及流体在线检测的技术领域，尤其涉及一种流体管、磁共振流体分析仪及管汇系统。

背景技术：

在工业及实验室中，存在大量需要针对流动流体进行采样分析的应用场景。传统的流体采样检测方法通常有两种：第一种需要阻断流体流动后采样；第二种从流体管道中将流体取出分析后废弃。这类方法存在低效、影响生产或作业流程、环境污染等问题。

磁共振流体分析技术可以进行在线采样，具有高效、准确、绿色、安全等优势。磁共振流体分析仪在工作过程中，被测流体要从流体管中流过。磁共振流体分析仪的工作原理是利用仪器内部的永磁体产生的静磁场与天线发出的脉冲射频场，在相同频率下作用在流体组分原子核上产生共振，测量到该信号变化，通过流动状态测流速，静止状态测组份的方式实现对流体含量的分析。

油田产出流体的流体组份比较复杂，流体粘度大、附着能力强，其中存在一些大分子化合物如高粘度原油，容易附着在流体管内径处，造成流体管内结蜡、堵塞问题，降低了分析测量的准确性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种流体管、磁共振流体分析仪及管汇系统，以缓解在磁共振流体分析的过程中，流体管内易发生结蜡、堵塞的技术问题。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种流体管，包括：流体管本体、天线管、磁体和用于加热所述天线管的加热带；所述天线管设置于所述流体管本体外，所述磁体设置于所述天线管外；所述加热带设置于所述天线管和所述磁体之间。

在优选的实施方式中，所述流体管包括磁体隔热层，所述磁体隔热层设置于所述磁体与所述加热带之间。

在优选的实施方式中，所述加热带沿所述流体管本体的延伸方向设置。

在优选的实施方式中，所述流体管包括相对于设置的两个所述加热带。

在优选的实施方式中，所述加热带螺旋缠绕于所述天线管外。

在优选的实施方式中，所述流体管包括天线屏蔽层，所述天线屏蔽层设置于所述加热带与所述天线管之间。

在优选的实施方式中，所述流体管本体的第一端连接有第一三通阀，所述流体管本体的第二端连接有第二三通阀，所述第一三通阀和所述第二三通阀之间通过跨接管线连接；在第一状态下，所述流体管本体通过所述第一三通阀和所述第二三通阀，与外部管汇连通；在第二状态下，所述跨接管线通过所述第一三通阀和所述第二三通阀，与外部管汇连通。

在优选的实施方式中，所述流体管包括控制装置，所述加热带、所述第一三通阀和所述第二三通阀分别与所述控制装置电连接。

本实用新型提供一种磁共振流体分析仪，包括：上述的流体管。

本实用新型提供一种管汇系统，包括：管汇和上述的磁共振流体分析仪，所述磁共振流体分析仪中的流体管的两端分别与所述管汇连接，所述管汇中的流体能够从所述流体管的一端流入，从所述流体管的另一端流回管汇。

本实用新型的特点及优点是：

磁共振流体分析的过程中，采用本实用新型提供的流体管进行采样，被测流体从流体管本体中流过，磁体产生静磁场，天线管发出脉冲射频场。当流体管本体内出现结蜡、堵塞的情况，加热带工作，通过天线管热辐射进入流体管本体，通过提高流体的温度，来降低粘度，提升流动性，高流速流体可以冲刷带走流体管本体内的堵塞物，从而缓解了结蜡、堵塞的问题，减少由于堵塞对测量数据的影响，达到提升测量精度的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的流体管第一种实施方式的结构示意图；

图2a为本实用新型提供的流体管第二种实施方式的结构示意图；

图2b为图2a中的a-a向的剖视图；

图3为本实用新型提供的流体管与管汇连接的示意图；

图4a为本实用新型提供的流体管中的第一三通阀在第一状态的示意图；

图4b为本实用新型提供的流体管中的第一三通阀在第二状态的示意图；

图5a为本实用新型提供的流体管中的第二三通阀在第一状态的示意图；

图5b为本实用新型提供的流体管中的第二三通阀在第二状态的示意图。

附图标号说明：

10、流体管本体；20、天线管；30、磁体；

40、加热带；41、磁体隔热层；42、天线屏蔽层；

51、第一三通阀；52、第二三通阀；60、跨接管线；70、控制装置；

80、探头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

发明人对流体管出现结蜡、堵塞的问题作了分析：通常情况下，在线采样的环境温度比较恶劣，温度对流体的粘度和附着能力有很大影响，当环境温度下降，管道内流动性降低时，更容易发生结蜡、堵塞的现象。流体管内发生结蜡、堵塞，会造成仪器在组份测量时产生误差；此误差为累计误差，随着测量时间的增长误差值会不断增加，为仪器的准确测量带来困难。

实施例一

本实用新型提供了一种流体管，如图1和图2a所示，该流体管包括：流体管本体10、天线管20、磁体30和用于加热天线管20的加热带40；天线管20设置于流体管本体10外，磁体30设置于天线管20外；加热带40设置于天线管20和磁体30之间。

磁共振流体分析的过程中，采用本实用新型提供的流体管进行采样，被测流体从流体管本体10中流过，磁体30产生静磁场，天线管20发出脉冲射频场。当流体管本体10内出现结蜡、堵塞的情况，加热带40工作，通过天线管20热辐射进入流体管本体10，通过提高流体的温度，来降低粘度，提升流动性，高流速流体可以冲刷带走流体管本体10内的堵塞物，从而缓解了结蜡、堵塞的问题，减少由于堵塞对测量数据的影响，达到提升测量精度的效果。

天线管20是螺线管结构，工作时向其内部发射射频脉冲。相比于将加热带40置于流体管本体10外、天线管20内侧，该流体管中，将加热带40设置于天线管20外，可以避免加热带40干扰天线管20发射的射频场。考虑到天线管20的发射功率是有限的，决定了其激发的射频磁场空间是有限的，目前天线管20紧贴流体管本体10，可以在尽量小的功率下让天线管20的射频场能完全覆盖其内部流体管本体10内的流体，若加热带40设置于天线管20和流体管本体10之间，则意味着天线管20内径需要扩大，就需要更大的发射功率。

考虑到磁体30频率会随温度变化而变化，温度升高会使磁体30固有频率下降，导致测量精度下降，为此，发明人对该流体管作了进一步改进：流体管包括磁体隔热层41，磁体隔热层41设置于磁体30与加热带40之间，通过磁体隔热层41，来保证磁体30温度稳定和测量精度。

加热带40产生的热量通过天线管20向流体管本体10传递，加热带40在天线管20外的设置方式可以有很多种。在本实用新型的一实施方式中，如图1所示，加热带40螺旋缠绕于天线管20外，加热带40可以与天线管20更加充分的接触，从而更好地向天线管20传递热量。

为了避免螺旋缠绕的加热带40，在通电工作时对天线管20的工作产生影响，发明人对该流体管作了进一步改进：如图1所示，流体管包括天线屏蔽层42，天线屏蔽层42设置于加热带40与天线管20之间。

在本实用新型的另一实施方式中，如图2a和图2b所示，加热带40沿流体管本体10的延伸方向设置，以实现沿流体管本体10的延伸方向，流体管本体10能够均匀吸收热量。加热带40直线状排布，在通电工作时不会对天线管20的工作产生影响。

加热带40的数量可以为一个或者多个，当加热带40的数量为多个时，多个加热带40绕天线管20分布。优选地，如图2b所示，流体管包括相对于设置的两个加热带40，以使流体管本体10更均匀地吸收热量。

为了进一步减少磁共振流体分析仪在工作工程中，对现场管汇的正常运转的影响，发明人对该流体管作了改进：如图3所示，流体管本体10的第一端连接有第一三通阀51，流体管本体10的第二端连接有第二三通阀52，第一三通阀51和第二三通阀52之间通过跨接管线60连接；在第一状态下，如图3、图4a和图5a所示，流体管本体10通过第一三通阀51和第二三通阀52，与外部管汇连通；在第二状态下，如图3、图4b和图5b所示，跨接管线60通过第一三通阀51和第二三通阀52，与外部管汇连通。

通过在流体管本体10的进、出口，设置第一三通阀51和第二三通阀52，达到切换流体静止、并行和流动串行状态。第一三通阀51和第二三通阀52可以采用三通电动球阀。例如，以流体管本体10的第一端为入口，以流体管本体10的第二端为出口。具体地，当系统处于流动正常运转状态时，第一三通阀51和第二三通阀52处于第一状态，油路经入口流入流体管本体10，从出口回到现场油路。磁共振流体分析仪进行正常测量工作。

当测量发现数据偏差较大或脱离正常值范围，分析存在堵塞情况时，控制第一三通阀51和第二三通阀52处于第二状态，流体经跨接管线60直接回到现场油路。流体管本体10内流体静止，同时加热带40工作，为流体管本体10加热，达到降低流体管本体10内堵塞物粘度、提升流动性的目的。加热停止，将第一三通阀51和第二三通阀52调整为第一状态，流体重新流过流体管本体10，高流速流体冲刷带走管内的堵塞物，达到解堵效果。

进一步地，流体管包括控制装置70，加热带40、第一三通阀51和第二三通阀52分别与控制装置70电连接，达到自动化的目的，提高磁共振流体分析仪测量的准确性。控制装置70可以采用plc控制器(programmablelogiccontroller，可编程逻辑控制器)。

本实用新型提供的流体管可以用作磁共振流动流体在线采样检测的探头80。该流体管主要针对流体分析仪的流体管解堵，但不限于对流体分析仪的流体管解堵；该流体管适用于所有涉及流体流量、成分及性质在线测量的工程应用领域。

实施例二

本实用新型提供了一种磁共振流体分析仪，包括：上述的流体管。在流体管中，磁体30产生静磁场，天线管20发出脉冲射频场，能够通过流动状态测流速，静止状态测组份的方式实现对流体管本体10内的流体进行含量的分析，并且缓解了管内结蜡、堵塞的问题，减少由于堵塞对测量数据的影响，达到提升测量精度的效果。

磁共振分析仪包括谱仪和磁共振探头，磁共振探头采用上述的流体管。该磁共振流体分析仪可用于油气田开发现场，进行油田产出流体流量、成分及性质的在线、绿色、非侵入式、全量程检测，助力油田产出流体的准确检测。

实施例三

本实用新型提供了一种管汇系统，包括：管汇和上述的磁共振流体分析仪，如图3所示，磁共振流体分析仪中的流体管本体的两端分别与管汇连接，管汇中的流体能够从流体管本体10的一端流入，从流体管本体10的另一端流回管汇。该管汇系统中的管汇，可以为油气田开发现场的现场管汇。

该管汇系统可以实现对管汇内的流体进行流量、成分及性质的在线测量，能够有效解决流体管内结蜡、堵塞问题，减少由于堵塞对测量数据的影响，达到提升测量精度的效果；同时，磁共振流体分析仪在工作工程中，可以不影响管汇的正常运转。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。