CN202329745U - 电容式油位及含水概略测量装置 - Google Patents

Abstract

一种电容式油位及含水概略测量装置由测量部分与电路部分组成。测量部分包括：导线(1)、电极(2)、支架(3)、绝缘层(4)、金属屏蔽层(5)。电路部分包括：下降距离检测电路(6)、电容量检测电路(7)、A/D转换器(8、9)、程序存储器(10)、数据存储器(11)、CPU中央处理器(12)、操作按钮(13)、显示屏(14)。其测量部分为两个相对的电极(2)组成，电极(2)上连接着导线(1)，导线(1)与电容量检测电路(7)连接，电极(2)外附有绝缘层(4)，两电极(2)间由塑料空心支架(3)固定，外设金属屏蔽层(5)。本实用新型适用于油、水界面检测，通过介电系数变化曲线，分析油罐内原油含水变化规律，指导含水原油处理。

Description

电容式油位及含水概略测量装置

技术领域

本实用新型涉及储油罐油位测量和处理含水原油沉降罐含水测量技术，具体而言一种电容式油位及含水概略测量装置。 

背景技术

在油田开发过程中，由于三次采油聚合物的大量使用，进入联合站原油性质发生很大变化。在冬季或温度较低的季节，联合站原油处理过程中经常会出现原油起泡的情况，当油罐中原油起泡的时候，会造成液面无法准确测量，影响原油产量计量。对于检测泡沫下液面位置，现在并没有合适手段。 

在联合站一次沉降罐处理原油的过程中，经常会因油品性质恶劣(如酸化油、三次采油聚合物影响、老化油)造成沉降分离困难，油罐中存在乳化层，对乳化层进行检测，对其厚度变化追踪，为后期调整生产措施是很有意义的工作。但目前没有能在油罐中检测介质变化的手段。现有量油方式中判断油罐中底水层方法有两种：即量油尺头部涂敷显水膏和使用万用表测量量油尺和罐壁回路电阻值法。显水膏法使用较麻烦，除消耗显水膏外也不能立刻重复进行测量，测量精度也不高，因此应用较少。使用万用表测量量油尺是否碰到水层，使用方便快捷，但需要在量油尺和罐壁间施加直流电流，存在测量中出现电火花的可能，存在安全隐患。 

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述不足之处，设计一种电容式油位及含水概略测量装置。 

本实用新型的目的是由下述技术方案实现的： 

本实用新型由测量部分与电路部分组成。测量部分包括：导线、电极、支架、绝缘层、金属屏蔽层。电路部分包括：下降距离检测电路、电容量检测电路、A/D转换器、程序存储器、数据存储器、CPU中央处理器、操作按钮、显示屏组成。其电容式油位及含水概略测量装置的测量部分为两个相对的电极组成，电极上连接着导线，导线与电容量检测电路连接，电极外附有绝缘层，两电极间由塑料空心支架固定，检测介质可以从中间通过，外设金属屏蔽层。 

上述的电容式油位及含水概略测量装置，其电路部分下降距离检测电路、电容量检测电路将信号通过A/D转换器至CPU中央处理器，操作按钮指令CPU中央处理器，经数据存储器存储，通过程序存储器运算两极间介质的介电系数，介电系数变化和下降距离变化两个数值信号输入CPU中央处理器进行处理绘制曲线，并在显示屏显示。根据曲线变化情况人工分析出水层、油层、乳化层等信息。因此可以适用于储油罐底水层的油水界面检测，也可以适用于含水原油沉降罐含水率变化的检测分析。 

工作原理：在量油时，电极随量油尺重锤下降，在空气中，电极构成的电容量为一定值。当电极遇到油品泡沫时，由于泡沫中包含大量空气，因此与空气中时的电容量差别不大。当电极没入油液面下，电容量因为检测介质的介电系数改变而改变，电容量明显增大并随含水量的增加逐渐变大，完全没入水中时，电容量达到最大值。检测电路通过测试导线连接到形成检测电容的两电极，对电容量的变化进行检测，得到介电系数信号。介电系数信号结合下降距离信号在CPU中央处理器运算后可以绘制成介电系数变化曲线，横坐标为介电系数变化量，纵坐标轴下降距离变化量。根据曲线变化判断出电极处于油层还是水层。可以通过预先标定油和水充当检测介质时的电容量或介电系数，对显示出的曲线进行分析鉴别，确定检测电极所处位置的介质情况。从而达到区别油、水层，忽略泡沫层得到真实油位或油水乳化层厚度的目的。 

本实用新型的有益效果是：可以忽略泡沫的存在，检测出罐内油位液面，能够区别油、水层界面，可以取代现有电阻法测量油水界面的方法，操作安全。通过介电系数变化曲线，分析出油罐内介质含水或介电系数变化规律，对于油田开发中含水原油处理具有重要意义。 

附图说明

图1-本实用新型主视全剖结构示意图 

图2-本实用新型电路工作原理框图 

附图中，1.导线，2.电极，3.支架，4.绝缘层，5.金属屏蔽层，6.下降距离检测电路，7.电容量检测电路，8、9.A/D转换器，10.程序存储器，11.数据存储器，12.CPU中央处理器，13.操作按钮，14.显示屏。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施做进一步阐述： 

本实用新型由测量部分与电路部分组成。测量部分包括：导线1、电极2、支架3、绝缘层4、金属屏蔽层5。电路部分包括：下降距离检测电路6、电容量检测电路7、A/D转换器8、9、程序存储器10、数据存储器11、CPU中央处理器12、操作按钮13、显示屏14。其测量部分为两个相对的电极2组成，电极2上连接着导线1，导线1与电容量检测电路7连接，电极2外附有绝缘层4，两电极2间由塑料空心支架3固定，外设金属屏蔽层5。电路部分的下降距离检测电路6、电容量检测电路7信号通过A/D转换器8、9至CPU中央处理器12，操作按钮13指令CPU中央处理器12，经数据存储器11存储，通过程序存储器10运算两极间介质的介电系数，介电系数变化和下降距离变化两个数值信号输入CPU中央处理器12进行处理绘制曲线，并在显示屏14显示。 

Claims (2)

1.一种电容式油位及含水概略测量装置由测量部分与电路部分组成；测量部分包括：导线(1)、电极(2)、支架(3)、绝缘层(4)、金属屏蔽层(5)；电路部分包括：下降距离检测电路(6)、电容量检测电路(7)、A/D转换器(8、9)、程序存储器(10)、数据存储器(11)、CPU中央处理器(12)、操作按钮(13)、显示屏(14)；其特征在于：所述的电容式油位及含水概略测量装置的测量部分为两个相对的电极(2)组成，电极(2)上连接着导线(1)，导线(1)与电容量检测电路(7)连接，电极(2)外附有绝缘层(4)，两电极(2)间由塑料空心支架(3)固定，外设金属屏蔽层(5)。

2.根据权利要求1所述的电容式油位及含水概略测量装置，其特征在于：所述的电路部分下降距离检测电路(6)、电容量检测电路(7)得到的两路信号通过A/D转换器(8、9)至CPU中央处理器(12)，操作按钮(13)指令CPU中央处理器(12)进行电容检测消零等操作和参数设置，经数据存储器(11)存储，通过程序存储器(10)运算两极间介质的介电系数，介电系数变化和下降距离变化两个数值信号输入CPU中央处理器(12)进行处理绘制曲线，并在显示屏(14)显示。 

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