CN217605570U - 一种利用电特性在线测量原油密度的计量设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用电特性在线测量原油密度的计量设备，表头与主体连接，主体下端连接有传感器组件，传感器组件包括基座、电容传感器和电导传感器，电容传感器和电导传感器均与基座连接，电容传感器和电导传感器均通过导线与表头连接，通过电容传感器能够检测出被测介质的电容量，通过电导传感器能够检测出被测介质的电导值，通过电容与电导两种方式能够互相印证，使计量装置能够识别并剔除虚假测量数值，从而提高对原油密度检测的准确性。

Description

一种利用电特性在线测量原油密度的计量设备

技术领域

本实用新型属于原油密度计量领域，尤其涉及一种利用电特性在线测量原油密度的计量设备。

背景技术

现有的计量密度一般有以下几种方式，一、离线测量：取样后，使用密度计按照相关标准进行测量；二、在线测量，利用科里奥利力的质量流量计、利用核技术的核密度计、利用液体压差测量原油密度的双法兰式测量液体密度、利用振动原理测量密度的振动管式液体密度计和音叉液体密度计。这些现有的测量技术都具有这样或那样的缺陷，具体分析如下：离线测量缺点是，须使用大量人力物力来进行实验，测量密度周期长，另外取样、实验时和实验后的样液，如果处理不当会，会有污染环境的风险；质量流量计测量原油密度，密度是根据振管的震动频率来测量的。受振动管结构等因素影响，结构较为复杂，造价高，误差大等不利影响而在油田使用受限。核密度计是利用伽马射线穿过被测介质时射线的衰减量来测量密度，此测量方式因要使用放射源，需办理许用证可证书和专人管理，使得管理成本增加，因此使用受限。双法兰式测量液体密度、振动管式液体密度计和音叉液体密度计三种方式测量混合液密度，对混合液的流态，粘度等都有相当苛刻的要求，原油的工况很难满足，目前现有技术中公开了采用电容传感器检测油品含水率，专利文献公开号CN2629036，其公开了一种油品含水率检测电容传感器，其采用管状电容器获得电容量，再根据电容量实现对油品含水量的自动在线检测，但是没有实现对原油密度的检测，但是其原理是通过电容传感器得到电容量，电容量对应原油的含水率，再由计算机根据电容量得到含水率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种利用电容与电导在线测量原油密度的计量设备。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种利用电特性在线测量原油密度的计量设备，包括表头和主体，所述表头与主体连接，主体下端连接有传感器组件，传感器组件包括基座、电容传感器和电导传感器，所述电容传感器和电导传感器均与基座连接，电容传感器和电导传感器均通过导线与表头连接。

进一步的技术方案在于，所述电容传感器包括内电极和外电极，基座上设有第一阶梯孔，第一阶梯孔内上部设置有第一压螺，所述内电极上端穿设在第一压螺内，所述外电极呈筒状外电极与基座同轴设置，其外电极上端与基座连接，所述内电极上套设有绝缘套，内电极上端固定有第一接线端子，绝缘套的上端与基座接触。

进一步的技术方案在于，所述第一阶梯孔的上孔底部设置有第一密封圈，第一密封圈套设在内电极上，第一压螺的下端与第一密封圈接触。

进一步的技术方案在于，所述外电极上开设有槽孔，槽孔沿周向方向等间距设置有多个。

进一步的技术方案在于，所述电导传感器为感应式电导传感器，其包括电极一和电极二，所述基座上设有第二阶梯孔，第二阶梯孔内上部设置有第二压螺，所述电极一上端穿设在第二压螺内，电极一的上端固定有第二接线端子，所述基座上设有第三阶梯孔，第三阶梯孔内上部设置有第三压螺，所述电极二上端穿设在第三压螺内，电极二的上端固定有第三接线端子，所述电导传感器上套设有绝缘体套，绝缘体套上端与基座接触。

进一步的技术方案在于，所述绝缘体套呈圆弧形结构，绝缘体套的两端分别嵌套连接电极一与电极二。

进一步的技术方案在于，所述第二阶梯孔的上孔底部设置有第二密封圈，所述第二密封圈套设在电极一上，第一压螺的下端与第二密封圈接触，所述第三阶梯孔的上孔底部设置有第三密封圈，所述第三密封圈套设在电极二上，第一压螺的下端与第三密封圈接触。

进一步的技术方案在于，所述基座上端具有第一连接端，主体下端具有第二连接端，所述第一连接端位于第二连接端内部并与其螺纹连接，第一连接端上设置有环形的安装槽，所述安装槽内设置有第四密封圈，所述第四密封圈与第二连接端接触。

进一步的技术方案在于，所述基座底部设置有温度变送器。

进一步的技术方案在于，所述主体上设置有连接法兰。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

表头与主体连接，主体下端连接有传感器组件，传感器组件包括基座、电容传感器和电导传感器，电容传感器和电导传感器均与基座连接，电容传感器和电导传感器均通过导线与表头连接，通过电容传感器能够检测出电容量，再由表头通过电容量得到原油密度，通过电导传感器检测出电导值，再由表头通过电导值得到原油密度，通过电容与电导两种方式能够相互对原油密度进行印证，提高对原油密度检测的准确性。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是图1中A处结构示意图；

图3是图1中沿A-A的剖面结构示意图；

图4是图1中沿B-B的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1-图4所示。一种利用电特性在线测量原油密度的计量设备，包括表头1和主体2，所述表头1与主体2连接，主体2下端连接有传感器组件，传感器组件包括基座3、电容传感器4和电导传感器5，所述电容传感器4和电导传感器5均与基座3连接，电容传感器4和电导传感器5均通过导线6与表头1连接。

使用时，其测量原理是采用电容法，主要原理为不同工况密度原油的介电常数，导致测量内电极7与外电极8之间电容的变化，通过电容测量芯片将电容的变化采集后通过算法转换为数字信号，从而实现对油水混合物工况密度的测量，再由表头1通过电容量得到原油密度，通过电导传感器5检测出电导值，其测量原理是采用电导阻抗法，主要原理为不同工况密度原油的电导值不同，导致电导值的变化，通过电导阻抗测量芯片将电导阻抗的变化采集后通过算法转换为数字信号，从而实现对油水混合物工况密度的测量，再由表头1通过电导值得到原油密度，本实用新型的目的是将电导传感器5与电容传感器4集成在一起，该两种检测方法能够相互印证，若采用分体式的会有安装位置的差异，不利于所得密度的相互印证，电导传感器5与电容传感器4与表头1的连接，以及电导传感器5与电容传感器4本身的工作原理，还有表头1通过电容量与电导值得到对应密度过程均为现有技术，在使用过程中，通过在主体2上设置法兰，对接到原油输送管路上。

表头1与主体2连接，主体2下端连接有传感器组件，传感器组件包括基座3、电容传感器4和电导传感器5，电容传感器4和电导传感器5均与基座3连接，电容传感器4和电导传感器5均通过导线6与表头1连接，通过电容传感器4能够检测出电容量，再由表头1通过电容量得到原油密度，通过电导传感器5检测出电导值，再由表头1通过电导值得到原油密度，通过电容与电导两种方式能够相互对原油密度进行验证，通过电导传感器5能够检测出被测介质的电导值，通过电容与电导两种方式能够互相印证，使计量装置能够识别并剔除虚假测量数值，从而提高对原油密度检测的准确性。

所述电容传感器4包括内电极7和外电极8，基座3上设有第一阶梯孔9，第一阶梯孔9内上部设置有第一压螺10，所述内电极7上端穿设在第一压螺10内，所述外电极8呈筒状外电极8与基座3同轴设置，其外电极8上端与基座3连接，所述内电极7上套设有绝缘套11，内电极7上端固定有第一接线端子12，绝缘套11的上端与基座3接触，实现电容传感器4与基座3的连接。

通过将内电极7和外电极8固定在基座3上，设置绝缘套11的目的是内电极7不能与外电极8导通

所述第一阶梯孔9的上孔底部设置有第一密封圈13，第一密封圈13套设在内电极7上，第一压螺10的下端与第一密封圈13接触，第一密封圈13的设置是为了保证内电极7与基座3之间的密封性。

所述外电极8上开设有槽孔14，槽孔14沿周向方向等间距设置有多个，槽孔14的设置是保证原油能充分进入的外电极8与内电极7之间。

所述电导传感器5为感应式电导传感器5，其包括电极一15和电极二16，所述基座3上设有第二阶梯孔17，第二阶梯孔17内上部设置有第二压螺18，所述电极一15上端穿设在第二压螺18内，电极一15的上端固定有第二接线端子19，所述基座3上设有第三阶梯孔20，第三阶梯孔20内上部设置有第三压螺21，所述电极二16上端穿设在第三压螺21内，电极二16的上端固定有第三接线端子22，所述电导传感器5上套设有绝缘体套23，绝缘体套23上端与基座3接触，将电导传感器5设置在外电极8的内部的目的是，能够对被电容传感器4检测的原油同时进行电导值检测，保证两种检测数据的有效性，做到同时同位置检测。

所述绝缘体套23呈圆弧形结构，绝缘体套23的两端分别嵌套连接电极一15与电极二16，感应式的电导传感器，需要增加绝缘体套23，避免电极一15和电极二16接液后与外电极导通。

所述第二阶梯孔17的上孔底部设置有第二密封圈24，所述第二密封圈24套设在电极一15上，第一压螺10的下端与第二密封圈24接触，所述第三阶梯孔20的上孔底部设置有第三密封圈25，所述第三密封圈25套设在电极二16上，第一压螺10的下端与第三密封圈25接触。

第二密封圈24保证电极一15与基座33之间的密封性，第三密封圈25保证电极二16与基座33之间的密封性。

所述基座3上端具有第一连接端26，主体2下端具有第二连接端27，所述第一连接端26位于第二连接端27内部并与其螺纹连接，第一连接端26上设置有环形的安装槽28，所述安装槽28内设置有第四密封圈29，所述第四密封圈29与第二连接端27接触，实现基座3与主体2的连接，外电极8与基座3螺纹连接，表头1与主体2同样采用螺纹连接，四密封圈29保证基座3与主体之间的密封性。

所述基座3底部设置有温度变送器30，基座3底部开设盲孔，温度变送器30可以设置在盲孔内并用树脂胶密封。

所述主体2上设置有连接法兰31，连接法兰31焊接在主体2上。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已。

Claims (10)

1.一种利用电特性在线测量原油密度的计量设备，其特征在于，包括表头（1）和主体（2），所述表头（1）与主体（2）连接，主体（2）下端连接有传感器组件，传感器组件包括基座（3）、电容传感器（4）和电导传感器（5），所述电容传感器（4）和电导传感器（5）均与基座（3）连接，电容传感器（4）和电导传感器（5）均通过导线（6）与表头（1）连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用电特性在线测量原油密度的计量设备，其特征在于，所述电容传感器（4）包括内电极（7）和外电极（8），基座（3）上设有第一阶梯孔（9），第一阶梯孔（9）内上部设置有第一压螺（10），所述内电极（7）上端穿设在第一压螺（10）内，所述外电极（8）呈筒状外电极（8）与基座（3）同轴设置，其外电极（8）上端与基座（3）连接，所述内电极（7）上套设有绝缘套（11），内电极（7）上端固定有第一接线端子（12），绝缘套（11）的上端与基座（3）接触。

3.根据权利要求2所述的一种利用电特性在线测量原油密度的计量设备，其特征在于，所述第一阶梯孔（9）的上孔底部设置有第一密封圈（13），第一密封圈（13）套设在内电极（7）上，第一压螺（10）的下端与第一密封圈（13）接触。

4.根据权利要求3所述的一种利用电特性在线测量原油密度的计量设备，其特征在于，所述外电极（8）上开设有槽孔（14），槽孔（14）沿轴向方向等间距设置有多个。

5.根据权利要求4所述的一种利用电特性在线测量原油密度的计量设备，其特征在于，所述电导传感器（5）为感应式电导传感器（5），其包括电极一（15）和电极二（16），所述基座（3）上设有第二阶梯孔（17），第二阶梯孔（17）内上部设置有第二压螺（18），所述电极一（15）上端穿设在第二压螺（18）内，电极一（15）的上端固定有第二接线端子（19），所述基座（3）上设有第三阶梯孔（20），第三阶梯孔（20）内上部设置有第三压螺（21），所述电极二（16）上端穿设在第三压螺（21）内，电极二（16）的上端固定有第三接线端子（22），所述电导传感器（5）上套设有绝缘体套（23），绝缘体套（23）上端与基座（3）接触。

6.根据权利要求5所述的一种利用电特性在线测量原油密度的计量设备，其特征在于，所述绝缘体套（23）呈圆弧形结构，绝缘体套（23）的两端分别嵌套连接电极一（15）与电极二（16）。

7.根据权利要求6所述的一种利用电特性在线测量原油密度的计量设备，其特征在于，

所述第二阶梯孔（17）的上孔底部设置有第二密封圈（24），所述第二密封圈（24）套设在电极一（15）上，第一压螺（10）的下端与第二密封圈（24）接触，所述第三阶梯孔（20）的上孔底部设置有第三密封圈（25），所述第三密封圈（25）套设在电极二（16）上，第一压螺（10）的下端与第三密封圈（25）接触。

8.根据权利要求2或7所述的一种利用电特性在线测量原油密度的计量设备，其特征在于，所述基座（3）上端具有第一连接端（26），主体（2）下端具有第二连接端（27），所述第一连接端（26）位于第二连接端（27）内部并与其螺纹连接，第一连接端（26）上设置有环形的安装槽（28），所述安装槽（28）内设置有第四密封圈（29），所述第四密封圈（29）与第二连接端（27）接触。

9.根据权利要求8所述的一种利用电特性在线测量原油密度的计量设备，其特征在于，所述基座（3）底部设置有温度变送器（30）。

10.根据权利要求1所述的一种利用电特性在线测量原油密度的计量设备，其特征在于，所述主体（2）上设置有连接法兰（31）。

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