CN206607199U - 用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，该装置包括：两个伺服电机；两个机械连杆，每个机械连杆连接一个伺服电机，两个机械连杆上设置有数量相同的永久磁铁，两个机械连杆对应位置上的永久磁铁的磁极不同；可编程序逻辑控制器的信号发生器在接收到预设磁处理磁场强度时，驱动伺服电机带动两个机械连杆运动，调整两个机械连杆上永久磁铁之间形成的磁场强度；磁场强度测试仪测试磁场强度，将测试的磁场强度数据传输给可编程序逻辑控制器的比较器，在测试的磁场强度数据与所述预设磁处理磁场强度相同时，触发两个伺服电机停止运动；油泵在测试的磁场强度数据与预设磁处理磁场强度相同时，开始工作。

Description

用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置

技术领域

本实用新型涉及原油集输技术领域，特别涉及一种用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置。

背景技术

我国出产的原油80％以上具有凝点高、黏度大、流变性复杂的特点，为了保障集输管道的安全运行和经济输送，必须改善原油的流动性。磁处理技术作为一种节能、无污染的物理技术，能够抑制原油蜡沉积，降低原油黏度，满足油田现场增大集输半径或者不加热集输的需求，自20世纪80年代起，磁处理器在我国大庆、辽河油田等开始了广泛的应用，取得了良好的防蜡降黏效果。

磁处理器分为电磁处理器和永磁处理器两种，电磁处理器是利用电磁感应的原理产生磁场，优点是磁场连续可调，能够提供变频磁场等，缺点是需要提供持续的电能，输出的磁场强度大时电磁线圈发热严重，易损伤原油集输管线的保温层。永磁处理器是通过永久磁铁产生磁场，目前应用较为普遍的是钕铁硼永久磁铁，永磁处理器的优点是磁场强度大，磁场持续稳定，操作简单方便，缺点是磁场强度不可调节，不耐高温。

针对我国的高含蜡、高凝点、高粘度的原油，磁处理的磁场强度有时需要达到300mT甚至更高。由于原油的性质复杂多变，即使是同一口油井不同阶段产出的原油，性质也不尽相同，在磁处理器应用时，就需要调节磁场强度来适应原油性质的变化以达到最佳的磁处理效果，永磁处理器由于磁场强度不可调节，导致其应用受到了限制。但是目前的电磁处理器工作的磁场强度达到250mT时，就无法长时间工作。根据实验室测试数据，当电磁处理器工作的磁场强度为250mT时，工作时间达到5min时，电磁处理器的外壳就会过热，继而引发过热保护，装置自动停止工作，待温度降至接近油温时，装置再重新开始工作，导致目前电磁处理器的工作磁场强度一般低于永磁处理器的磁场强度。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，以解决现有技术中磁处理装置存在的磁场强度大但不能连续可调、工作不稳定、发热的技术问题。该用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置包括：伺服电机、机械连杆、可编程序逻辑控制器、磁场强度测试仪以及油泵，所述可编程序逻辑控制器包括信号发生器和比较器，其中，两个所述伺服电机；两个所述机械连杆，每个机械连杆连接一个所述伺服电机，两个所述机械连杆对称设置在原油输送管线的两侧，两个所述机械连杆平行于所述原油输送管线，两个所述机械连杆上设置有数量相同的永久磁铁，两个所述机械连杆对应位置上的永久磁铁的磁极不同，每个所述机械连杆上相邻两个永久磁铁的磁极交错排布；所述信号发生器，分别与两个所述伺服电机连接，用于在接收到预设磁处理磁场强度时，向所述伺服电机输出运动触发信号，驱动所述伺服电机带动两个所述机械连杆运动，调整两个所述机械连杆之间的距离，调整两个所述机械连杆上永久磁铁之间形成的磁场强度；所述磁场强度测试仪，所述磁场强度测试仪的测试探头设置在两个所述机械连杆之间的原油输送管线上，所述磁场强度测试仪与所述可编程序逻辑控制器的所述比较器连接，用于测试两个所述机械连杆之间的原油输送管线处的磁场强度，将测试的磁场强度数据传输给所述比较器；所述比较器，用于在测试的磁场强度数据与所述预设磁处理磁场强度相同时，输出停止触发信号给两个所述伺服电机，触发两个所述伺服电机停止运动；油泵，与所述比较器连接，用于在测试的磁场强度数据与所述预设磁处理磁场强度相同时，接收启动触发信号，根据所述启动触发信号开始工作。

在一个实施例中，还包括：原油管线取样器，设置在所述原油输送管线上，用于在所述原油输送管线中采取油样；原油组分分析仪，与所述原油管线取样器和所述可编程序逻辑控制器连接，用于分析所述油样的物性数据，将所述物性数据发送给所述可编程序逻辑控制器；所述可编程序逻辑控制器，还包括：选择器，还用于根据所述物性数据在预存的物性数据和磁场参数对应关系中选择预设磁处理磁场强度和磁处理时间。

在一个实施例中，还包括：触控显示屏，与所述可编程序逻辑控制器连接，该触控显示屏包括：显示器，用于接收并显示所述可编程序逻辑控制器发送的所述物性数据、所述预设磁处理磁场强度、所述磁处理时间和所述磁场强度测试仪测试的磁场强度数据；输入设备，用于接收输入的所述预设磁处理磁场强度和所述磁处理时间，并将所述预设磁处理磁场强度发送给所述可编程序逻辑控制器的信号发生器，触发所述信号发生器生成所述运动触发信号。

在一个实施例中，所述启动触发信号，是所述比较器在测试的磁场强度数据与所述预设磁处理磁场强度相同时发送给所述油泵的；或者，所述启动触发信号是通过所述输入设备输入的，通过所述可编程序逻辑控制器将所述启动触发信号转发给所述油泵。

在一个实施例中，所述油泵，还用于在接收到结束触发信号时，停止工作；所述可编程序逻辑控制器，还用于在接收到所述结束触发信号时，将所述结束触发信号发送给两个所述伺服电机，驱动两个所述伺服电机带动两个所述机械连杆运动到预设位置，使得两个所述机械连杆保持预设距离，两个所述机械连杆上永久磁铁之间形成的磁场强度为零。

在一个实施例中，所述结束触发信号是通过所述输入设备输入的，通过所述可编程序逻辑控制器将所述结束触发信号转发给所述油泵；或者，所述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，还包括：计时器，与所述比较器连接，用于进行计时，所述比较器，还用于在测试的磁场强度数据与所述预设磁处理磁场强度相同时，触发所述计时器开始计时；所述计时器，还用于在计时时间达到所述磁处理时间时，向所述可编程序逻辑控制器发送所述结束触发信号；所述可编程序逻辑控制器，还用于接收所述结束触发信号，并将所述结束触发信号转发给所述油泵。

在一个实施例中，所述触控显示屏，还包括：调试按钮，与所述可编程序逻辑控制器连接，用于输入调试两个所述伺服电机的调试触发信号，并将所述调试触发信号发送给所述可编程序逻辑控制器；所述可编程序逻辑控制器，还用于将所述调试触发信号转发给两个所述伺服电机，驱动两个所述伺服电机寻找机械零点。

在一个实施例中，所述永久磁铁长为30毫米，宽为30毫米，高为2毫米，每个所述机械连杆上相邻两个永久磁铁间隔1厘米交错排布，所述永久磁铁沿着厚度方向充磁。

在一个实施例中，两个所述机械连杆的材质为不导磁的不锈钢材料。

在一个实施例中，还包括：壳体，所述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置设置于所述壳体内，用于保护所述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，屏蔽磁场。

在本实用新型实施例中，通过设置两个伺服电机，两个机械连杆，每个机械连杆连接一个伺服电机，同时，两个机械连杆上设置有数量相同的永久磁铁，两个机械连杆对应位置上的永久磁铁的磁极不同，使得两个机械连杆上的永久磁铁之间可以产生磁场，在伺服电机的带动下可以调整两个机械连杆之间的距离，进而调整两个机械连杆上永久磁铁之间的距离，实现可以高精度、无极调整两个机械连杆上永久磁铁之间产生的磁场强度，并根据磁场强度测试仪检测的磁场强度，最终将两个机械连杆上永久磁铁之间形成的磁场强度调整为预设磁处理磁场强度，实现了将不可变动的永久磁铁的磁场变为了可以高精度、无极连续调整磁场强度的磁场，与现有技术中的永磁处理器相比，本申请克服了磁场强度大但不能连续可调的问题；与现有技术中的电磁处理器相比，本申请中由于磁场是通过永久磁铁产生的，在工作过程中不震动、不发热，对原油集输管路及其保温层无不利或损伤，在磁场强度到达设定的磁场强度后，即使出现突然断电的情况，磁场强度也不受影响，有利于工作稳定性，有利于为磁处理技术在工程实例中的应用和推广奠定基础。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中：

图1是本实用新型实施例提供的一种用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种自动模式下触控显示屏的显示示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种手动模式下触控显示屏的显示示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

在本实用新型实施例中，提供了一种用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，如图1所示，该用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，包括：伺服电机6、机械连杆7、可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称为PLC)3、磁场强度测试仪5以及油泵(图中未示出)，所述可编程序逻辑控制器包括信号发生器和比较器，其中，

两个所述伺服电机6；

两个所述机械连杆7，每个机械连杆连接一个所述伺服电机，两个所述机械连杆对称设置在原油输送管线12的两侧，两个所述机械连杆平行于所述原油输送管线，两个所述机械连杆上设置有数量相同的永久磁铁，两个所述机械连杆对应位置上的永久磁铁的磁极不同，每个所述机械连杆上相邻两个永久磁铁的磁极交错排布；

所述信号发生器【例如，该信号发生器可以通过MAX038芯片或ICL8038芯片实现，在接收到预设磁处理磁场强度时，被触发生成并输出运动触发信号，该运动触发信号可以是脉冲信号或高(低)电平信号】，分别与两个所述伺服电机连接，用于在接收到预设磁处理磁场强度时，向所述伺服电机输出运动触发信号，驱动所述伺服电机带动两个所述机械连杆运动，调整两个所述机械连杆之间的距离，调整两个所述机械连杆上永久磁铁之间形成的磁场强度；

所述磁场强度测试仪5，所述磁场强度测试仪的测试探头9设置在两个所述机械连杆之间的原油输送管线上，所述磁场强度测试仪与所述可编程序逻辑控制器的所述比较器连接，用于测试两个所述机械连杆之间的原油输送管线处的磁场强度，将测试的磁场强度数据传输给所述比较器；

所述比较器，用于在测试的磁场强度数据与所述预设磁处理磁场强度相同时(例如，比较器将测试的磁场强度数据与预设磁处理磁场强度比较大小，该比较器可以通过74LS85芯片实现)，输出停止触发信号给两个所述伺服电机，触发两个所述伺服电机停止运动；

油泵，与所述比较器连接，用于在测试的磁场强度数据与所述预设磁处理磁场强度相同时，接收启动触发信号，根据所述启动触发信号开始工作。

由图1所示可知，在本实用新型实施例中，通过设置两个伺服电机，两个机械连杆，每个机械连杆连接一个伺服电机，同时，两个机械连杆上设置有数量相同的永久磁铁，两个机械连杆对应位置上的永久磁铁的磁极不同，使得两个机械连杆上的永久磁铁之间可以产生磁场，在伺服电机的带动下可以调整两个机械连杆之间的距离，进而调整两个机械连杆上永久磁铁之间的距离，实现可以高精度、无极调整两个机械连杆上永久磁铁之间产生的磁场强度，并根据磁场强度测试仪检测的磁场强度，最终将两个机械连杆上永久磁铁之间形成的磁场强度调整为预设磁处理磁场强度，实现了将不可变动的永久磁铁的磁场变为了可以高精度、无极连续调整磁场强度的磁场，与现有技术中的永磁处理器相比，本申请克服了磁场强度大但不能连续可调的问题；与现有技术中的电磁处理器相比，本申请中由于磁场是通过永久磁铁产生的，有利于工作稳定性，减少了发热的问题，有利于为磁处理技术在工程实例中的应用和推广奠定基础。

具体实施时，为了提高磁处理的准确性，在本实施例中提供了一种确定磁处理磁场强度的方案，例如，如图1所示，上述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，还包括：原油管线取样器11，设置在所述原油输送管线上，用于在所述原油输送管线中采取油样；原油组分分析仪10，与所述原油管线取样器和所述可编程序逻辑控制器连接，用于分析所述油样的物性数据，将所述物性数据发送给所述可编程序逻辑控制器；所述可编程序逻辑控制器3，还包括：选择器【例如，该选择器可以通过FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)来实现】，用于根据所述物性数据在预存的物性数据和磁场参数对应关系中选择预设磁处理磁场强度和磁处理时间。

具体的，上述原油管线取样器11可以采用全自动在线取样方式，上述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置启动时，原油管线取样器11自动取样，取样结束后，原油管线取样器11自动关闭。

具体的，上述原油组分分析仪10与原油管线取样器11相连，可以分析油样的含水率、黏度、温度等物性数据，并将分析得到的物性数据实时反馈给可编程序逻辑控制器3。

具体的，上述可编程序逻辑控制器3中的选择器可接收原油组分分析仪10分析的油样物性数据，根据油样的物性数据确定并推荐磁场参数(磁场参数包括磁场强度和磁处理时间)，例如，在可编程序逻辑控制器3的选择器中预先存储了物性数据和磁场参数对应关系，将对应关系中与油样物性数据相同的物性数据对应的磁场参数选择为磁处理磁场参数，即将该磁处理磁场参数中的磁场强度选择并推荐为上述预设磁处理磁场强度，并将该磁处理磁场参数中的磁处理时间选择并推荐为待进行磁处理的磁处理时间。

具体实施时，为了便于设置磁处理所需的预设磁处理磁场强度和磁处理时间，在本实施例中，如图1所示，上述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，还包括：触控显示屏2，与所述可编程序逻辑控制器连接，该触控显示屏2包括：显示器，用于接收并显示所述可编程序逻辑控制器发送的所述物性数据、所述预设磁处理磁场强度、所述磁处理时间和所述磁场强度测试仪测试的磁场强度数据；输入设备，用于接收输入的所述预设磁处理磁场强度和所述磁处理时间，并将所述预设磁处理磁场强度发送给所述可编程序逻辑控制器的信号发生器，触发所述信号发生器生成所述运动触发信号。

具体的，如图1所示，触控显示屏2可以设置在控制面板1上，同时，为了便于实现人机交互，控制面板1上还可以设置有电源开关、电源指示、油泵工作以及故障报警等按钮。如图2、3所示，触控显示屏2中的显示器可以显示所述预设磁处理磁场强度(即操作中的磁场强度300.00mT)、所述磁处理时间(即操作中的设定时间60分钟)和所述磁场强度测试仪测试的磁场强度数据(即状态中的磁场强度或当前磁场强度)等数据。此外，如图2所示，在触控显示屏2中的显示器上还可以通过进度条的方式显示磁处理的进程信息，例如，标有磁处理开始、磁处理进行中以及磁处理结束等进度信息的进度条随着磁处理的进程移动；还可以显示磁处理时间的状态，例如，显示磁处理时间60分钟，已用时间30分钟，即磁处理已经进行30分钟，剩余时间还有30分钟，当磁处理剩余时间为0分时，系统自动停止工作。触控显示屏2上还可以依次设置“开始”、“暂停”、“停止”以及“完成”等按钮来操作磁处理，例如，当点击“完成”“返回”即可回到系统主菜单。将“电源开关”旋钮旋至ON位置，电源指示灯亮，上述装置自动初始化准备进行磁处理，将“电源开关”旋钮旋至OFF位置，电源指示灯灭，上述装置关闭，磁处理完成。

具体的，上述触控显示屏2通过按钮设置可以进行自动操作、手动操作、伺服调试、报警数据、系统参数以及帮助中心6项操作，其中，“自动操作”为设定磁处理参数及时间后，无需人员干预，自动进行相应的动作，结束时自动停止；“手动操作”为所有命令都需要人为手动操作，优点是操作灵活，可随意启停与修改数据；“伺服调试”和“系统参数”为出厂时调试设备使用；“报警数据”为系统出现故障时产生报警记录；“帮助中心”是操作的简单说明，可依据该文档进行相应操作。

具体的，触控显示屏2中的输入设备用于用户输入预设磁处理磁场强度和磁处理时间，例如，该输入设备可以是触控屏形式的，在输入预设磁处理磁场强度时，可以直接输入磁场强度的数值；该输入设备也可以是按钮形式的，通过点击“设定磁场强度”按钮直接输入磁处理所需的预设磁处理磁场强度，如图3所示，也可以使用快捷输入按钮，快捷输入按钮可以提供50mT、100mT、150mT、200mT、250mT以及300mT共6个选项，选择其中一个选项后点击“Enter”，系统开始设置磁场强度，完成预设磁处理磁场强度的输入。

具体实施时，为了便于操控磁处理过程，在本实施例中，上述用于触发油泵开始工作的启动触发信号，可以是所述比较器在测试的磁场强度数据与所述预设磁处理磁场强度相同时发送给所述油泵的，以实现自动模式下由比较器触发油泵开始工作；或者

上述用于触发油泵开始工作的启动触发信号还可以是通过所述输入设备(例如，如图3所示，此时输入设备可以通过“泵启停”按钮形式实现)输入的，再通过所述可编程序逻辑控制器将所述启动触发信号转发给所述油泵。即在触控显示屏2的显示器显示测试的磁场强度数据与所述预设磁处理磁场强度相同时，可以人工通过上述输入设备输入的启动触发信号(例如，该启动触发信号可以是脉冲信号)，并通过可编程序逻辑控制器将所述启动触发信号转发给油泵，以实现在手动模式下由人工触发油泵开始工作。

具体实施时，为了实现便于结束磁处理过程，在本实施例中，所述油泵，还用于在接收到结束触发信号时，停止工作；所述可编程序逻辑控制器3，还用于在接收到所述结束触发信号时，将所述结束触发信号发送给两个所述伺服电机，驱动两个所述伺服电机带动两个所述机械连杆运动到预设位置，使得两个所述机械连杆保持预设距离，两个所述机械连杆上永久磁铁之间形成的磁场强度为零。

具体的，所述结束触发信号可以是通过所述输入设备(例如，如图3所示，此时输入设备可以通过“泵启停”按钮形式实现)输入的，通过所述可编程序逻辑控制器将所述结束触发信号转发给所述油泵；例如，可以人工通过上述输入设备输入的结束触发信号(例如，该结束触发信号可以是脉冲信号)，并通过可编程序逻辑控制器将所述结束触发信号转发给油泵，以实现在手动模式下由人工触发油泵停止工作，同时，人工触发可编程序逻辑控制器将结束触发信号发送给两个伺服电机，驱动两个伺服电机带动两个机械连杆运动，调整两个机械连杆上永久磁铁之间形成的磁场强度为零；或者

上述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，还包括：计时器，与所述比较器连接，用于进行计时，所述比较器，还用于在测试的磁场强度数据与所述预设磁处理磁场强度相同时，触发所述计时器开始计时；所述计时器，还用于在计时时间达到所述磁处理时间时，向所述可编程序逻辑控制器发送所述结束触发信号；所述可编程序逻辑控制器，还用于接收所述结束触发信号，并将所述结束触发信号转发给所述油泵。即以计时器计时的方式通过可编程序逻辑控制器触发油泵停止工作，实现了在自动模式下通过计时器和可编程序逻辑控制器触发油泵停止工作，同时，计时器和可编程序逻辑控制器自动根据结束触发信号驱动两个伺服电机带动两个机械连杆运动，调整两个机械连杆上永久磁铁之间形成的磁场强度为零。

具体实施时，为了便于人工调试上述装置，在本实施例中，如图1所示，所述触控显示屏2，还包括：调试按钮(如图1所示的“伺服调试”)，与所述可编程序逻辑控制器连接，用于输入调试两个所述伺服电机的调试触发信号，并将所述调试触发信号发送给所述可编程序逻辑控制器；所述可编程序逻辑控制器，还用于将所述调试触发信号转发给两个所述伺服电机，驱动两个所述伺服电机寻找机械零点。

具体的，点击触控显示屏2主菜单上的“手动操作”按钮，进入手动模式界面，点击“使能伺服”按钮，使伺服系统进入等待工作状态，“使能伺服”按钮亮起表示使能成功，再点击“寻零位”按钮(即可以是上述调试按钮)，使伺服电机6寻找到机械零点，“寻零位”按钮亮起时表示伺服电机正在寻找机械零点，“寻零位”按钮熄灭表示寻找机械零点完成，“使能伺服”按钮熄灭后，方可进行后续操作。

具体实施时，为了使两个机械连杆上的永久磁铁之间形成磁处理所需的磁场强度，同时避免造成永久磁铁断裂，在本实施例中，如图1所示，上述永久磁铁8长为30毫米，宽为30毫米，高为2毫米，每个所述机械连杆上相邻两个永久磁铁8间隔1厘米交错排布，磁程为500mm。所述永久磁铁沿着厚度方向充磁。本申请发明人考虑到永久磁铁的脆性大，尺寸不能过大，否则容易造成永久磁铁断裂，因此，该实施例中的上述永久磁铁的尺寸是综合考虑了磁场强度和永久磁铁脆性后优选的结果。

具体实施时，两个所述机械连杆7的材质为不导磁的不锈钢材料。不导磁的材料保证了永久磁铁产生的磁场不受与其连接的机械连杆的影响，进而保证磁处理磁场的精确性和稳定性。

具体实施时，为了保护上述原油管线取样器11、原油组分分析仪10、可编程序逻辑控制器3、伺服电机6、机械连杆7、磁场强度测试仪5及永久磁铁8，同时实现屏蔽磁场的目的，在本实施例中，如图1所示，上述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，还包括：壳体4，所述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置设置于所述壳体内，用于保护所述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，屏蔽磁场。

具体实施时，上述伺服电机6可以是额定功率1.5KW，额定转矩6N·m，编码器分辨率10000p/r，控制距离精度可达0.1mm，进而实现两个机械连杆上的永久磁铁8间的精密移动，保证磁场强度调节的精度。

具体实施时，上述磁场强度测试仪5可以采用单片微处理器技术和高分辨率、高线性的霍尔探头9，灵敏度为0.01mT，用于测试永久磁铁8间的磁场强度，磁场强度测试仪5将测试的磁场强度数据实时反馈给可编程序逻辑控制器3，以便实现磁场强度的实时准确调节。

具体实施时，上述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置既可以用于实验室也可以用于现场应用。

以下结合具体示例来详细说明上述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置的工作方法。

在一个应用场景中，以上述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置在自动模式下工作为例，其工作方法包括如下步骤：

(1)将上述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置的电源线连接至工频220V交流电源上，将“电源开关”旋钮旋至ON位置，控制面板1上的电源指示灯亮，等待系统自动初始化结束后，原油管线取样器11开始取样，原油组分分析仪10对油样进行分析，得到油样的物性数据，将油样的物性数据发送给可编程序逻辑控制器3的选择器，可编程序逻辑控制器3的选择器根据物性数据在预存的物性数据和磁场参数对应关系中选择预设磁处理磁场强度和磁处理时间，并将选择的预设磁处理磁场强度和磁处理时间发送给触控显示屏2进行显示；

(2)点击触控显示屏2主菜单上的“自动操作”按钮，进入自动模式界面，可以根据推荐的磁场参数(即可编程序逻辑控制器3的选择器选择的预设磁处理磁场强度和磁处理时间)，通过输入设备设置预设磁处理磁场强度和磁处理时间，例如，点击“设定时间”按钮，设置磁处理时间为60分，点击“磁场强度”按钮，设置磁处理所需的预设磁处理磁场强度为300mT，点击“开始”；

(3)可编程序逻辑控制器(PLC)3的信号发生器在接收到预设磁处理磁场强度时，生成用于驱动伺服电机6运动的运动触发信号，将运动触发信号发送给两个伺服电机6，驱动伺服电机6开始运动，伺服电机6带动机械连杆7运动，永久磁铁8在机械连杆7的带动下调整磁铁间距离，磁场强度测试仪5将永久磁铁8间的磁场数据反馈给PLC的比较器进行判别，可编程序逻辑控制器3的比较器将测试的磁场强度数据与预设磁处理磁场强度比较大小，该过程约需要5～10s；

(4)当反馈的测试的磁场强度数据与预设磁处理磁场强度一致时，可编程序逻辑控制器3的比较器发送停止触发信号给两个伺服电机，触发两个伺服电机停止运动，可编程序逻辑控制器3的比较器还触发计时器开始计时，此时触控显示屏2上“进程”处显示“磁处理进行中”，进度条开始移动，“状态”处显示磁处理已经进行的时间和磁处理剩余的时间，图2显示的状态是磁处理已经进行30分，剩余时间还有30分，当磁处理剩余时间为0分时，计时器向可编程序逻辑控制器3发送结束触发信号，可编程序逻辑控制器3接收结束触发信号，并将结束触发信号转发给油泵，触发停止工作，同时，可编程序逻辑控制器根据结束触发信号驱动两个伺服电机带动两个所述机械连杆运动到预设位置，使调整两个机械连杆上永久磁铁之间形成的磁场强度为零，系统自动停止工作；

(5)依次点击“完成”“返回”即可回到系统主菜单，将“电源开关”旋钮旋至OFF位置，电源指示灯灭，上述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置关闭，磁处理过程完成。

在另一个应用场景中，以上述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置在手动模式下工作为例，其工作方法包括如下步骤：

(1)将上述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置的电源线连接至工频220V交流电源上，将“电源开关”旋钮旋至ON位置，控制面板1上的电源指示灯亮，等待系统自动初始化结束后，原油管线取样器11开始取样，原油组分分析仪10对油样进行分析，得到油样的物性数据，将油样的物性数据发送给可编程序逻辑控制器3的选择器，可编程序逻辑控制器3的选择器根据物性数据在预存的物性数据和磁场参数对应关系中选择预设磁处理磁场强度和磁处理时间，并将选择的预设磁处理磁场强度和磁处理时间发送给触控显示屏2进行显示；

(2)点击触控显示屏2主菜单上的“手动操作”，进入手动模式界面，点击“使能伺服”按钮，使伺服系统进入等待工作状态，“使能伺服”按钮亮起表示使能成功，再点击“寻零位”按钮，使伺服电机6寻找到机械零点，“寻零位”按钮亮起时表示伺服系统正在寻找零点，“寻零位”按钮熄灭表示寻找机械零点完成，“使能伺服”按钮熄灭后方可进行后续操作；

(3)根据可编程序逻辑控制器3的选择器选择的预设磁处理磁场强度设置磁场强度，例如，点击“磁场强度”按钮，设置磁处理所需的预设磁处理磁场强度为300mT；具体的，在手动模式中设置磁场强度时，既可以直接点击“设定磁场强度”输入磁处理所需的磁场强度，也可以使用快捷输入按钮，快捷输入按钮提供50mT、100mT、50mT、200mT、250mT以及300mT共6个选项，选择300mT后点击“Enter”，系统开始设置磁场强度；

(4)可编程序逻辑控制器(PLC)3的信号发生器在接收到预设磁处理磁场强度时，生成用于驱动伺服电机6运动的运动触发信号，将运动触发信号发送给两个伺服电机6，驱动伺服电机6开始运动，伺服电机6带动机械连杆7运动，永久磁铁8在机械连杆7的带动下调整磁铁间距离，磁场强度测试仪5将永久磁铁8间的磁场数据反馈给PLC的比较器进行判别，可编程序逻辑控制器3的比较器将测试的磁场强度数据与预设磁处理磁场强度比较大小，该过程约需要5～10s；同时磁场强度测试仪5将磁场强度数据显示在显示屏的“当前磁场强度”一栏，例如，如图3所示，当前磁场强度为253mT；当反馈的测试的磁场强度数据与预设磁处理磁场强度一致时，可编程序逻辑控制器3的比较器发送停止触发信号给两个伺服电机，触发两个伺服电机停止运动；

(5)在触控显示屏2的显示器中“当前磁场强度”一栏显示的的磁场强度为300mT时，人工点击“泵启停”按钮(即上述输入设备)输入启动触发信号(例如，该启动触发信号可以是脉冲信号)，油泵将被启动(图3中白色箭头表示油泵启动后原油在原油输送管线中的流动方向)，同时控制面板1上的油泵启停指示灯亮起，磁处理正式开始；

(6)当磁处理时间到达后，人工再次点击“泵启停”按钮输入结束触发信号，通过可编程序逻辑控制器3将结束触发信号转发给油泵，油泵停止工作，油泵指示灯熄灭；点击“寻零位”输入结束触发信号，可编程序逻辑控制器接收并根据结束触发信号驱动两个伺服电机带动两个机械连杆运动，调整两个机械连杆上永久磁铁之间形成的磁场强度为零，复位机械连杆位置，点击“复位所有动作”按钮，所有数据清零，磁处理过程完成。

在本实用新型实施例中，通过设置两个伺服电机，两个机械连杆，每个机械连杆连接一个伺服电机，同时，两个机械连杆上设置有数量相同的永久磁铁，两个机械连杆对应位置上的永久磁铁的磁极不同，使得两个机械连杆上的永久磁铁之间可以产生磁场，在伺服电机的带动下可以调整两个机械连杆之间的距离，进而调整两个机械连杆上永久磁铁之间的距离，实现可以高精度、无极调整两个机械连杆上永久磁铁之间产生的磁场强度，并根据磁场强度测试仪检测的磁场强度，最终将两个机械连杆上永久磁铁之间形成的磁场强度调整为预设磁处理磁场强度，实现了将不可变动的永久磁铁的磁场变为了可以高精度、无极连续调整磁场强度的磁场，与现有技术中的永磁处理器相比，本申请克服了磁场强度大但不能连续可调的问题；与现有技术中的电磁处理器相比，本申请中由于磁场是通过永久磁铁产生的，在工作过程中不震动、不发热，对原油集输管路及其保温层无不利或损伤，在磁场强度到达设定的磁场强度后，即使出现突然断电的情况，磁场强度也不受影响，有利于工作稳定性，有利于为磁处理技术在工程实例中的应用和推广奠定基础。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，其特征在于，包括：伺服电机、机械连杆、可编程序逻辑控制器、磁场强度测试仪以及油泵，所述可编程序逻辑控制器包括信号发生器和比较器，其中，

两个所述伺服电机；

两个所述机械连杆，每个机械连杆连接一个所述伺服电机，两个所述机械连杆对称设置在原油输送管线的两侧，两个所述机械连杆平行于所述原油输送管线，两个所述机械连杆上设置有数量相同的永久磁铁，两个所述机械连杆对应位置上的永久磁铁的磁极不同，每个所述机械连杆上相邻两个永久磁铁的磁极交错排布；

所述信号发生器，分别与两个所述伺服电机连接，用于在接收到预设磁处理磁场强度时，向所述伺服电机输出运动触发信号，驱动所述伺服电机带动两个所述机械连杆运动，调整两个所述机械连杆之间的距离，调整两个所述机械连杆上永久磁铁之间形成的磁场强度；

所述磁场强度测试仪，所述磁场强度测试仪的测试探头设置在两个所述机械连杆之间的原油输送管线上，所述磁场强度测试仪与所述可编程序逻辑控制器的所述比较器连接，用于测试两个所述机械连杆之间的原油输送管线处的磁场强度，将测试的磁场强度数据传输给所述比较器；

所述比较器，用于在测试的磁场强度数据与所述预设磁处理磁场强度相同时，输出停止触发信号给两个所述伺服电机，触发两个所述伺服电机停止运动；

油泵，与所述比较器连接，用于在测试的磁场强度数据与所述预设磁处理磁场强度相同时，接收启动触发信号，根据所述启动触发信号开始工作。

2.如权利要求1所述的用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，其特征在于，还包括：

原油管线取样器，设置在所述原油输送管线上，用于在所述原油输送管线中采取油样；

原油组分分析仪，与所述原油管线取样器和所述可编程序逻辑控制器连接，用于分析所述油样的物性数据，将所述物性数据发送给所述可编程序逻辑控制器；

所述可编程序逻辑控制器，还包括：

选择器，用于根据所述物性数据在预存的物性数据和磁场参数对应关系中选择预设磁处理磁场强度和磁处理时间。

3.如权利要求2所述的用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，其特征在于，还包括：

触控显示屏，与所述可编程序逻辑控制器连接，该触控显示屏包括：

显示器，用于接收并显示所述可编程序逻辑控制器发送的所述物性数据、所述预设磁处理磁场强度、所述磁处理时间和所述磁场强度测试仪测试的磁场强度数据；

输入设备，用于接收输入的所述预设磁处理磁场强度和所述磁处理时间，并将所述预设磁处理磁场强度发送给所述可编程序逻辑控制器的信号发生器，触发所述信号发生器生成所述运动触发信号。

4.如权利要求3所述的用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，其特征在于，

所述启动触发信号，是所述比较器在测试的磁场强度数据与所述预设磁处理磁场强度相同时发送给所述油泵的；或者

所述启动触发信号是通过所述输入设备输入的，通过所述可编程序逻辑控制器将所述启动触发信号转发给所述油泵。

5.如权利要求3所述的用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，其特征在于，

所述油泵，还用于在接收到结束触发信号时，停止工作；

所述可编程序逻辑控制器，还用于在接收到所述结束触发信号时，将所述结束触发信号发送给两个所述伺服电机，驱动两个所述伺服电机带动两个所述机械连杆运动到预设位置，使得两个所述机械连杆保持预设距离，两个所述机械连杆上永久磁铁之间形成的磁场强度为零。

6.如权利要求5所述的用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，其特征在于，

所述结束触发信号是通过所述输入设备输入的，通过所述可编程序逻辑控制器将所述结束触发信号转发给所述油泵；或者

所述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，还包括：

计时器，与所述比较器连接，用于进行计时，

所述比较器，还用于在测试的磁场强度数据与所述预设磁处理磁场强度相同时，触发所述计时器开始计时；

所述计时器，还用于在计时时间达到所述磁处理时间时，向所述可编程序逻辑控制器发送所述结束触发信号；

所述可编程序逻辑控制器，还用于接收所述结束触发信号，并将所述结束触发信号转发给所述油泵。

7.如权利要求3所述的用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，其特征在于，所述触控显示屏，还包括：

调试按钮，与所述可编程序逻辑控制器连接，用于输入调试两个所述伺服电机的调试触发信号，并将所述调试触发信号发送给所述可编程序逻辑控制器；

所述可编程序逻辑控制器，还用于将所述调试触发信号转发给两个所述伺服电机，驱动两个所述伺服电机寻找机械零点。

8.如权利要求1至7中任一项所述的用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，其特征在于，所述永久磁铁长为30毫米，宽为30毫米，高为2毫米，每个所述机械连杆上相邻两个永久磁铁间隔1厘米交错排布，所述永久磁铁沿着厚度方向充磁。

9.如权利要求1至7中任一项所述的用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，其特征在于，两个所述机械连杆的材质为不导磁的不锈钢材料。

10.如权利要求1至7中任一项所述的用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，其特征在于，还包括：

壳体，所述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置设置于所述壳体内，用于保护所述用于改善含蜡原油流动性的磁处理装置，屏蔽磁场。