一种原油含水在线自动检测装置的制作方法

1.本发明涉及原油含水检测技术领域，特别涉及一种原油含水在线自动检测装置。


背景技术：

2.未经加工处理的石油称为原油。具有特殊气味的粘稠性油状液体。是烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃等多种液态烃的混合物。原油的主要成分是碳和氢两种元素，分别占83～87%和11～14%，原油经炼制加工可以获得各种燃料油、溶剂油、润滑油、润滑脂、石蜡、沥青以及液化气、芳烃等产品，为国民经济各部门提供燃料、原料和化工产品。
3.原油开采抽取后要进行含水检测，原油从井中采出的原油一般都含有一定数量的水，而原油含水多了会给储运造成浪费。原油含水标准是多少，如苏联规定商品原油含水量不大于0.2%，含盐量不大于40mg/l；美国、加拿大和欧洲各国规定含水量不大于0.5%，含盐量不大于50mg/l；我国规定外输原油含水量不大于0.5%，含盐量不大于50mg/l。
4.原油含水测定仪是为配合油田研制开发的一种新型产品，现有技术的原油含水测定仪是需要将采出的原油进行取样后进行检测，不能实现原油含水的实时监测。且手动取样因其取样频率小，易受输油工况人为因素等影响，样品代表性差，由此而引发的交接计量纠纷日益增多。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
6.一种原油含水在线自动检测装置，其特征在于，包括波导扼流防爆控制箱，所述波导扼流防爆控制箱呈长方体状，所述波导扼流防爆控制箱的前面设有一防爆显示控制屏，所述防爆控制箱上下端面之间中心设有一原油介质隔离管，所述原油介质隔离管的顶部一体式连接原油管线连接法兰板一，底部一体式连接原油管线连接法兰板二，所述原油介质隔离管的底部设有管线原油介质来油进口，顶部设有管线原油介质出口。
7.所述原油介质隔离管内设有一段波导载体管，所述波导载体管外壁与原油介质隔离管的内壁贴合，所述波导载体管内从内到外依次设有与导载体管同心的圆筒状介质基片层、介质屏蔽层，所述介质基片层、介质屏蔽层之间从上至下内嵌有绕导载体管一周的容栅极片一、带状线探测传感器、容栅极片二，所述容栅极片一、容栅极片二均电连接容栅集成控制器，所述容栅集成控制器依次电连接介质谐振滤波器、检测电路、集成主板。
8.所述带状线探测传感器电连接微波集成控制器，所述微波集成控制器电连接集成主板，所述集成主板电连接防爆显示控制屏、微调电路系统、内置电源、温度传感器的输出端、散热器输入端，双工器，所述双工器连接数据远传系统。
9.作为优选方案，所述波导载体管的材质为聚四氟。
10.作为优选方案，所述散热器设有若干个，固定连接在波导扼流防爆控制箱内壁。
11.作为优选方案，所述介质谐振滤波器、检测电路、微波集成控制器、微调电路系统、内置电源、温度传感器、双工器均固定设置在波导扼流防爆控制箱内壁。
12.作为优选方案，所述集成主板嵌在一金属板内部，所述金属板与原油介质隔离管刚性连接。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该原油含水在线自动检测装置安装在采油管线上，实时监测开采的原油的含水信息，该装置设计新颖，结构简单，安全可靠，安装方便，易维护；尤其是机器采用了容栅探测技术、含水量检测不受工况，介质黏度，压力等变化影响，确保含水量检测标准。
附图说明
14.下面结合附图与具体实施方式对本发明进一步详细描述：
15.图1是本发明的立体结构示意图；
16.图2是本发明的爆炸结构示意图；
17.图3是本发明的逻辑控制连接结构示意图；
18.图4是本发明的原油介质隔离管剖面结构示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
20.一种原油含水在线自动检测装置，包括波导扼流防爆控制箱1，所述波导扼流防爆控制箱1呈长方体状，所述波导扼流防爆控制箱1的前面设有一防爆显示控制屏2，所述波导扼流防爆控制箱1上下端面之间中心设有一原油介质隔离管3，所述原油介质隔离管3的顶部一体式连接原油管线连接法兰板一4，底部一体式连接原油管线连接法兰板二5，所述原油介质隔离管3的底部设有管线原油介质来油进口6，顶部设有管线原油介质出口7；
21.所述原油介质隔离管3内设有一段波导载体管8，所述波导载体管8外壁与原油介质隔离管3的内壁贴合，所述波导载体管8内部从内到外依次内嵌有与波导载体管8同心的圆筒状介质基片层9、介质屏蔽层10，所述介质基片层9、介质屏蔽层10之间从上至下内嵌有绕波导载体管8一周的容栅极片一11、带状线探测传感器12、容栅极片二13，所述容栅极片一11、容栅极片二13均电连接容栅集成控制器14，所述容栅集成控制器14依次电连接介质谐振滤波器15、检测电路16、集成主板17；
22.所述带状线探测传感器12电连接微波集成控制器18，所述微波集成控制器18电连接集成主板17，所述集成主板17电连接防爆显示控制屏2、微调电路系统19、内置电源20、温度传感器21的输出端、散热器22输入端、双工器23，所述双工器23连接数据远传系统24。温度传感器21监测该装置内的温度，并将温度信号上传至集成主板17，当温度过高集成主板17控制散热器22打开。
23.进一步地，所述波导载体管8的材质为聚四氟。
24.进一步地，所述散热器22设有若干个，固定连接在波导扼流防爆控制箱1内壁。
25.进一步地，所述介质谐振滤波器15、检测电路16、微波集成控制器18、微调电路系统19、内置电源20、温度传感器21、双工器23均固定设置在波导扼流防爆控制箱1内壁。
26.进一步地，所述集成主板17嵌在一金属板25内部，所述金属板25与原油介质隔离管3刚性连接。
27.该原油含水在线自动检测装置在安装时，在原油输送管线上截取一段与该装置尺
寸相同的管线，然后将该装置安装在原油管线上（注意：不可带油焊接），然后将焊接原油主管线上的法兰盘与原油管线连接法兰板一4、原油管线连接法兰板二5对应连接。
28.这样开采的原油会流过该装置的波导载体管8，波导载体管8内设有容栅极片一11、带状线探测传感器12、容栅极片二13，容栅极片一11、容栅极片二13能扫描出断层水分子数据及其面积，带状线探测传感器12扫描断层原油分子数据及面积，当容栅极片一11、带状线探测传感器12、容栅极片二13，容栅极片一11加以激励电压时，通过电容耦合在容栅极片一11、带状线探测传感器12、容栅极片二13，容栅极片一11上产生电荷，再通过电容在公共接收极上产生电荷输出。
29.容栅极片一11、容栅极片二13将每一层扫描的水分子数据及其面积上传至容栅集成控制器14，容栅集成控制器14将收集到的信息依次经介质谐振滤波器15、检测电路16最终传入集成主板17，集成主板17通过特定函数的计算推出原油的含水率并将结果显示在防爆显示控制屏2，集成主板17连接双工器23，双工器23通过4g\5g无线通讯模块将原油的含水率传输到手机、电脑等数据远传系统24。
30.设备的容栅极片一11、容栅极片二13特殊频率波段的微波，能探测原油分子及水分子信号。微波传输依靠的是交变电场和交变磁场的互相感应而传播的。微波通过电解质时，电解质被极化，造成微波能量的衰减，故可以测量微波通过待测原油前后的衰减变化值来间接测量原油的一些特性。
31.带状线探测传感器12能探测油水混合物的介电常数，并将油水混合物的介电常数上传到微波集成控制器18，微波集成控制器18利用特定函数求出油水混合两相流的介电常数，并建立油水混合介质模型，微波集成控制器18将分析的数据上传至集成主板17，集成主板17综合处理容栅极片一11、容栅极片二13采集的原油分子、水分子信号及带状线探测传感器12探测的油水混合物信号，取得含水率。
32.本发明采用双容栅极片传感技术，容栅极片一11用于分层扫描流经波导载体管8内的原油，容栅极片一11测量原油体积以限定容栅极片二13分层扫描后所获得的有效数据，再利用这些有效数据进行运算，从而获得更高精度的检测结果；即容栅极片一11所测得数据用于筛选容栅极片二13传输到集成主板17的有效数据，从而达到进一步提高石油含水率的检测精度。
33.本发明本质上是利用微波传感技术穿透油样，通过计算机技术产生一个由油分子与水分子及水油混合组成的三维立体的模型，进而计算出原油中水的含量，以达到进行检测的目的。本发明省掉了取样环节，安装在采油管线上，实时监测开采的原油的含水信息，该装置设计新颖，结构简单，安全可靠，安装方便，易维护；尤其是机器采用了容栅探测技术、含水量检测不受工况，介质黏度，压力等变化影响，确保含水量检测标准。
34.以上对本发明的具体实施进行了详细描述，但是只是作为一个范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施案例，对本发明进行的等同修改也在本发明的保护范围之内。