CN109596669A - 含水仪在线检测方法 - Google Patents

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米立飞
陈学梅
苏锋
方睿
李红艳
孙凯
王存博
徐津民
胡南
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Abstract

本发明创造提供了一种含水仪在线检测方法，含水仪中包括信号发射器、信号检测电路、导线和发生体，所述发生体内包括内导体和置于内导体外部的外导体，内导体与外导体之间包括有介质空间，该介质空间内充有油水混合介质；导线两端与发生体的两端对应连接形成一个信号传输环路；所述信号发射器产生一组30‑100MHZ的平面正弦波作为输入信号；输入信号通过导线传输至发生体的一端，且该输入信号通过所述内导体和所述外导体间的油水混合介质传输至发生体的另一端并产生输出信号。本发明创造通过数据选值的确定并结合整体检测方法实现了原油含水量累积情况的检测，提高了全天含水量检测数值的准确度。

Description

含水仪在线检测方法
技术领域
本发明创造属于含水仪检测领域，尤其是涉及一种含水仪在线检测方法。
背景技术
现有技术中，由于含水仪检测手段的限制，以及含水仪中固有结构形式的限制，不能实现对原油含水量的实时检测，这样就会造成全天原油含水量仅仅使用一个时间点的数据来记录，造成整体记录数据的不准确，同时也会造成相对失去了检测含水量的意义。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种含水仪在线检测方法，以解决无法实时在线检测的问题。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
含水仪在线检测方法，其包括含水仪中包括信号发射器、信号检测电路、导线和发生体，所述发生体内包括内导体和置于内导体外部的外导体，内导体与外导体之间包括有介质空间；导线两端与发生体的两端对应连接形成一个信号传输环路；
使原油检测原液流经介质空间，该原油检测原液为油水混合介质；
之后，所述信号发射器产生一组30-100MHZ的平面正弦波作为输入信号；
输入信号通过导线传输至发生体的一端，且该输入信号通过所述内导体和所述外导体间的油水混合介质传输至发生体的另一端并产生输出信号；
所述输出信号通过与发生体连接的导线输入至信号检测电路内；
所述信号检测电路检测出输入信号和输出信号之间的相位差值，并将相位差值转化电压值传出，利用标定方法得到电压值与含水量对应关系，之后通过查找对应的电压值，即可得到油水混合介质的含水量。
进一步的，所述发生体的长度为0.1-1m。
进一步的，所述外导体的内壁半径为10-30mm。
进一步的，所述内导体的外壁半径为0.1-5mm。
进一步的，所述电压值为0-3V。
进一步的，所述输入信号经过油水介质传播时发生相位偏移，将产生相位偏移的输入信号作为输出信号。
进一步的，所述表头与外套可拆卸连接，所述焊接主体外部罩有外套且焊接主体和外套均为空心体结构；
在外套内设有导线，所述导线的两端通过绝缘密封机构与发生体连接，所述发生体置于焊接主体内部；
所述绝缘密封结构包括导电柱、密封接头和密封焊座；
所述导线的两端均插入一导电柱内，所述导电柱外套有导电柱绝缘管且该导电柱一端卡接于密封接头内，导电柱的另一端与对应的发生体密封连接，所述密封接头卡接在密封焊接座内，所述密封焊接座与焊接主体固定。。
进一步的，所述导线的两端均裸露出其内部导线体，所述内部导线体外部包覆有导线绝缘管，在导线裸露内部导线体位置处还设有跨接绝缘管，所述导线内部的屏蔽网与密封接头连接且该屏蔽网外部套有跨接绝缘管。
进一步的，还包括发生体定位片，所述发生体定位片位于发生体两端且所述绝缘套与发生体定位片抵接。
进一步的，所述密封焊座为中空座体，所述密封焊座的底部内腔壁向内延伸形成限位座，所述限位座上放置有绝缘垫，该绝缘垫套在发生体外部。
相对于现有技术，本发明创造所述的含水仪在线检测方法具有以下优势：
本发明所述的在线检测方法中对于重点数据选值的确定，通过数据选值的确定并结合整体检测方法较传统含水仪来说实现了在线检测的目的，检测数据可反映为原油含水量的累积情况，将检测结果更加高效的应用在后期对于检测原油的处理手段中，而不用拘泥于检测方式而必须使用定时定点检测的手段。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造实施例所述的发生体结构示意图；
图2为本发明创造实施例所述的在线检测的原油含水仪的整体结构示意图；
图3为本发明创造实施例所述的绝缘密封机构剖面示意图；
图4为本发明创造实施例所述电压与含水量(含水率)的变化关系图。
附图标记说明：
1-表头；2-表头密封垫；3-六角头螺栓；4-平垫圈；5-弹簧垫圈；6-螺母；7-外套；8-焊接主体；81-焊接法兰；9-发生体；91-内导体；92-外导体；93-发生体定位片；94-油水混合介质；10-导线；11-绝缘密封机构；111-导电柱；112-跨接绝缘管；113-导线绝缘管；114-导电柱绝缘管；115-密封接头；116-密封垫；117-下密封垫；118一密封螺母；119-绝缘垫；120-绝缘套；121-密封焊座；122-限位座。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
如图1所示，含水仪在线检测方法，其特征在于：含水仪中包括信号发射器、信号检测电路、导线10和发生体9，所述发生体9内包括内导体91和置于内导体91外部的外导体92，内导体91与外导体92之间包括有介质空间；导线10两端与发生体9的两端对应连接形成一个信号传输环路；
使原油检测原液流经介质空间，该原油检测原液为油水混合介质94；
所述信号发射器产生一组30-100MHZ的平面正弦波作为输入信号；
输入信号通过导线10传输至发生体9的一端，且该输入信号通过所述内导体91和所述外导体92间的油水混合介质94传输至发生体9的另一端并产生输出信号；
所述输出信号通过与发生体9连接的导线输入至信号检测电路内；
所述信号检测电路检测出输入信号和输出信号之间的相位差值，并将相位差值转化电压值传出，转化电压值控制在0-3V之间，利用标定方法得到电压值与含水量的对应关系(利用下方呈现的设备标定的数据如表1所示)，之后即可得到油水混合介质94的含水量。
表1：电压值与含水率标定值
而上述含水仪在线检测方法中所述发生体9的长度为0.1-1m；所述外导体92的内壁半径为10-30mm；所述内导体91的外壁半径为0.1-5mm。
所述输入信号经过油水介质传播时需要发生相位偏移，将产生相位偏移的输入信号作为输出信号。
上述在线检测方法也需要含水仪设备辅助，而对于含水仪的改进也是提高此检测方法的手段之一：
如图2和3所示，一种在线检测的原油含水仪，包括表头1、外套7、绝缘密封机构11、导线10、焊接主体8和发生体9、发生体定位片93；
所述发生体定位片93位于发生体9两端且所述绝缘套120与发生体定位片93抵接；
所述表头1与外套7可拆卸连接，所述焊接主体8外部罩有外套7且焊接主体8和外套7均为空心体结构；
在外套7内设有导线10，所述导线10的两端通过绝缘密封机构11与发生体9连接，所述发生体9置于焊接主体8内部；
所述密封焊座121与焊接主体8焊接固定；
所述绝缘密封结构11包括导电柱111、密封接头115和密封焊座121；
所述导线10的两端均插入一导电柱111内，所述导电柱111外套有导电柱绝缘管114且该导电柱111一端卡接于密封接头115内，导电柱111的另一端与对应的发生体9密封连接，所述密封接头115卡接在密封焊接座121内，所述密封焊接座121与焊接主体8固定；
所述密封焊座121为中空座体，所述密封焊座121的底部内腔壁向内延伸形成限位座122，所述限位座122上放置有绝缘垫119，该绝缘垫119套在发生体9外部。
而上述提到的导线10，其两端均裸露出其内部导线体，所述导线10的两端均裸露出其内部导线体插入对应的导电柱111并通过焊锡丝灌封，所述内部导线体的外部包覆有导线绝缘管113，在导线10裸露内部导线体位置处还设有跨接绝缘管112，所述导线10内部的屏蔽网与密封接头115连接且该屏蔽网外部套有跨接绝缘管112。
所述导电柱111外部包覆有导电柱绝缘管114。
在所述密封接头115底部还包括有密封垫116和下密封垫117；所述导电柱111的一部分伸出密封接头115置于密封焊座121内，且伸出密封接头115的导电柱111部分外部依次套接有密封垫116和下密封垫117。
所述发生体9与导电柱111连接处通过密封螺母118连接固定，所述密封螺母118外包裹有下密封垫117，且该密封螺母118置于绝缘垫116上。
所述密封焊座121底部开有伸入孔，所述发生体9通过伸入孔伸入至密封焊座121内部；还包括绝缘套120，该绝缘套120套接在发生体9外部，绝缘套120的端部伸入至伸入孔内并与绝缘垫116抵接。
所述焊接主体8的两端设有焊接法兰81。
所述发生体9包括内导体91和外导体92，所述内导体91设置在所述外导体92的内部。
所述表头1的底部与外套7连接处垫有表头密封垫2。
所述表头1通过螺栓与外套7连接，且螺栓与外套7接触处还依次设有平垫圈4、弹簧垫圈5和螺母6。所述螺栓可选择为六角头螺栓3。
所述发生体9内包括内导体91和置于内导体外部的外导体92，内导体91与外导体92之间包括有介质空间，该介质空间内充有油水混合介质(即为原油原液)，表头1发出的信号传输速率和幅度衰减会受到油水混合物介质的影响，并且随着混合比例的变化而呈现非线性变化。因此，输入信号和经过(发生体9之后)波导后的输出信号之间的相对相位差就受到了油水混合比的影响，通过测出该相位差，基于标定的方法，可以反向获知油水比例。
本实施例的工作原理：
表头1中的信号发射器产生一组30～80MHZ的平面正弦波作为输入信号，通过导线10传输至发生体9的一端，此时内导体91和外导体92之间的油水混合介质传输此段信号至发生体9的另一端，电磁波经过油水混合介质传播时，会产生相位偏移，并作为输出信号；
导出发生体9另一端的输出信号并通过屏蔽导线传输至表头1内的信号检测电路，信号检测电路检测出输入信号和输出信号之间的相位差值，并将相位差值转化成为0～3V电压值传出，可以得出发生体9内油水混合介质的含水量，当信号发射器连续发出输入信号时，表头1传出的电压值与发生体9内的油水混合介质含水变化存在较强的对应关系，可检测出发生体9内的液体含水量的实时变化。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.含水仪在线检测方法，其特征在于：含水仪中包括信号发射器、信号检测电路、导线和发生体，所述发生体内包括内导体和置于内导体外部的外导体，内导体与外导体之间包括有介质空间；导线两端与发生体的两端对应连接形成一个信号传输环路；
使原油检测原液流经介质空间，该原油检测原液为油水混合介质；
之后，所述信号发射器产生一组30-100MHZ的平面正弦波作为输入信号；
输入信号通过导线传输至发生体的一端，且该输入信号通过所述内导体和所述外导体间的油水混合介质传输至发生体的另一端并产生输出信号；
所述输出信号通过与发生体连接的导线输入至信号检测电路内；
所述信号检测电路检测出输入信号和输出信号之间的相位差值，并将相位差值转化电压值传出，利用标定方法得到电压值与含水量对应关系，之后通过查找对应的电压值，即可得到油水混合介质的含水量。
2.根据权利要求1所述的含水仪在线检测方法，其特征在于：所述发生体的长度为0.1-1m。
3.根据权利要求1所述的含水仪在线检测方法，其特征在于：所述外导体的内壁半径为10-30mm。
4.根据权利要求1所述的含水仪在线检测方法，其特征在于：所述内导体的外壁半径为0.1-5mm。
5.根据权利要求1所述的含水仪在线检测方法，其特征在于：所述电压值为0-3V。
6.根据权利要求1所述的含水仪在线检测方法，其特征在于：所述输入信号经过油水介质传播时发生相位偏移，将产生相位偏移的输入信号作为输出信号。
7.根据权利要求1所述的含水仪在线检测方法，其特征在于：所述表头与外套可拆卸连接，所述焊接主体外部罩有外套且焊接主体和外套均为空心体结构；
在外套内设有导线，所述导线的两端通过绝缘密封机构与发生体连接，所述发生体置于焊接主体内部；
所述绝缘密封结构包括导电柱、密封接头和密封焊座；
所述导线的两端均插入一导电柱内，所述导电柱外套有导电柱绝缘管且该导电柱一端卡接于密封接头内，导电柱的另一端与对应的发生体密封连接，所述密封接头卡接在密封焊接座内，所述密封焊接座与焊接主体固定。
8.根据权利要求7所述的含水仪在线检测方法，其特征在于：所述导线的两端均裸露出其内部导线体，所述内部导线体外部包覆有导线绝缘管，在导线裸露内部导线体位置处还设有跨接绝缘管，所述导线内部的屏蔽网与密封接头连接且该屏蔽网外部套有跨接绝缘管。
9.根据权利要求7所述的含水仪在线检测方法，其特征在于：还包括发生体定位片，所述发生体定位片位于发生体两端且所述绝缘套与发生体定位片抵接。
10.根据权利要求7所述的含水仪在线检测方法，其特征在于：所述密封焊座为中空座体，所述密封焊座的底部内腔壁向内延伸形成限位座，所述限位座上放置有绝缘垫，该绝缘垫套在发生体外部。
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