CN218036268U - 一种基于光量子测量的混相相分仪 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于光量子测量的混相相分仪，包括：光量子混相相分仪主体，光量子混相相分仪主体上开设有光量子探测器安装孔及光量子源安装槽，光量子探测器安装孔的位置与光量子源安装槽的位置相对；内置光量子源安装结构，内置光量子源安装结构封装有光量子源，内置光量子源安装结构的顶端为弧面，弧面的弧度与光量子混相相分仪主体的内部流道的弧度相同；内置光量子源安装结构安装于光量子源安装槽内；光量子探测器，安装于光量子探测器安装孔内；相分计算机，与光量子探测器连接。本申请采用的是内置式的光量子源结构，实现了油气生产过程混相流量测量；卡扣式和钢套式的内置光量子源安装结构，减少了内部流道的漏点，更加安全稳定。
Description
技术领域
本申请涉及工业混相流体测量技术领域，尤其是涉及一种基于光量子测量的混相相分仪。
背景技术
石油是深埋在地下的流体矿物。最初人们把自然界产生的油状液体矿物称石油，把可燃气体称天然气，把固态可燃油质矿物称沥青。随着对这些矿物研究的深入，认识到它们在组成上均属烃类化合物，在成因上互有联系，因此把它们统称为石油。
油气水井在生产过程中，由于生产压差过大、砂岩油气层岩石胶结疏松等原因，使地层砂流入井筒，堵塞油气通道，造成油气井停产的现象。由于油田开发在地层深处进行，对于地层深处的出砂问题无法直接观测得到。随着全球油气产业的飞速发展，油气生产过程混相流量测量的需求越来越多。因此油气测量的可靠性和安全性要求越来越高。
实用新型内容
为了解决油气生产过程混相流量测量需求的问题，本申请提供了一种基于光量子测量的混相相分仪。
本申请提供一种基于光量子测量的混相相分仪，采用如下的技术方案：
光量子混相相分仪主体，所述光量子混相相分仪主体上开设有光量子探测器安装孔及光量子源安装槽，所述光量子探测器安装孔的位置与所述光量子源安装槽的位置相对；
内置光量子源安装结构，所述内置光量子源安装结构封装有光量子源，所述内置光量子源安装结构的顶端为弧面，所述弧面的弧度与所述光量子混相相分仪主体的内部流道的弧度相同；
所述内置光量子源安装结构安装于所述光量子源安装槽内；
光量子探测器，安装于所述光量子探测器安装孔内；
相分计算机，与所述光量子探测器连接。
可选的，所述内置光量子源安装结构为卡扣式；
所述内置光量子源安装结构的下端具有卡扣结构；
所述内置光量子源安装结构的内部具有光量子源仓、光量子源及PEEK源仓堵头；
所述光量子源仓的顶部的弧面的弧度与所述内置光量子源安装结构的弧面的弧度相同；
所述光量子源内置于所述光量子源仓中，通过所述PEEK源仓堵头封装。
可选的，所述卡扣结构为对称式双边卡扣，每一边卡扣的数量为两个。
可选的，所述光量子源安装槽的内部具有与所述对称式双边卡扣匹配的扣位。
可选的，所述内置光量子源安装结构为钢套式；
所述内置光量子源安装结构包括带螺纹钢套、光量子源仓、光量子源、PEEK源仓堵头及钢堵头；
所述带螺纹钢套的顶部的弧面的弧度与所述光量子混相相分仪主体的内部流道的弧度相同；
所述光量子源内置于所述光量子源仓中，通过所述PEEK源仓堵头封装；
所述带螺纹钢套具有内螺纹及外螺纹；
所述钢堵头具有与所述带螺纹钢套的内螺纹匹配的堵头螺纹，所述钢堵头通过螺纹匹配将封装了所述光量子源的所述光量子源仓限制在所述带螺纹钢套内部。
可选的，所述光量子源安装槽的内部具有与所述带螺纹钢套的外螺纹匹配的安装螺纹。
可选的，所述光量子混相相分仪主体为夹持式结构，通过夹持方式与测试管路连接；
或，
所述光量子混相相分仪主体为法兰式结构，所述光量子混相相分仪主体的两端分别具有法兰，通过法兰连接方式与测试管路连接。
可选的，所述光量子源为多组能级光量子源；
所述多组能级光量子源为豁免级Ba-133光量子源，所述豁免级Ba-133光量子源的活度小于27微居，所述豁免级Ba-133光量子源产生31keV、81keV、160keV和356keV 能量的四能级组的单个光量子。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1、本申请的混相相分仪采用的是内置式的光量子源结构，实现了油气生产过程混相流量测量；
2、卡扣式和钢套式的内置光量子源安装结构，减少了内部流道的漏点，更加安全稳定；
3、内置光量子源安装结构的顶端的弧面和内部流道的弧面是吻合的，减小了内部流道中混相流体流过造成的冲击；
4、光量子混相相分仪主体在与管道连接时，可以是夹持式或法兰式短接，使得连接方便；
5、光量子源为四组能级的光量子源，可以实现混相流体中多种流体介质的流量测量。
附图说明
图1是本申请的基于光量子测量的混相相分仪的整体结构示意图。
图2是本申请的基于光量子测量的混相相分仪的截面结构示意图。
图3是本申请的卡扣式的内置光量子源安装结构的示意图。
图4是本申请的卡扣式的内置光量子源安装结构的安装后的示意图。
图5是本申请的钢套式的内置光量子源安装结构的示意图。
图6是本申请的夹持式结构的混相相分仪的整体结构示意图。
图7是本申请的内置光量子源安装结构的安装方式的示意图。
附图说明：
101、光量子混相相分仪主体；102、光量子探测器安装孔；103、光量子源安装槽；104、内置光量子源安装结构；105、光量子探测器；106、相分计算机；107、内部流道；108、卡扣；109、卡位；501、带螺纹钢套；502、光量子源仓；503、光量子源；504、PEEK源仓堵头；505、钢堵头。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
参考图1和图2所示，本申请提供一种基于光量子测量的混相相分仪，包括：
光量子混相相分仪主体101，光量子混相相分仪主体101上开设有光量子探测器安装孔102及光量子源安装槽103，光量子探测器安装孔102的位置与光量子源安装槽103的位置相对；
内置光量子源安装结构104，内置光量子源安装结构封装有光量子源，内置光量子源安装结构的顶端为弧面，弧面的弧度与光量子混相相分仪主体101的内部流道107的弧度相同；
内置光量子源安装结构104安装于光量子源安装槽103内；
光量子探测器105，安装于光量子探测器安装孔102内；
相分计算机106，与光量子探测器105连接。
如图3和图4所示，内置光量子源安装结构104为卡扣式；
内置光量子源安装结构104的下端具有卡扣结构；
内置光量子源安装结构104的内部具有光量子源仓、光量子源及PEEK源仓堵头；
光量子源仓的顶部的弧面的弧度与内置光量子源安装结构104的弧面的弧度相同，弧面的吻合，能够减小内部流道中混相流体流过造成的冲击；
光量子源内置于光量子源仓中，通过PEEK源仓堵头封装，PEEK（聚醚醚酮）塑胶原料是芳香族结晶型热塑性高分子材料，具有机械强度高、耐高温、耐冲击、阻燃、耐酸碱、耐水解、耐磨、耐疲劳、耐辐照及良好的电性能，适用于对光量子源进行封装；
卡扣结构为对称式双边卡扣108，每一边卡扣的数量为两个，卡扣结构能够是的光量子源稳定的设置。
进一步的，光量子源安装槽的内部具有与对称式双边卡扣108匹配的扣位109，扣位109能够在内置光量子源安装结构按压到光量子源安装槽之后，通过卡扣的挂钩打开，刚好卡入到扣位109中，防止内置光量子源安装结构从光量子源安装槽脱出。
如图5所示，内置光量子源安装结构104为钢套式；
内置光量子源安装结构104包括带螺纹钢套501、光量子源仓502、光量子源503、PEEK源仓堵头504及钢堵头505；
带螺纹钢套501的顶部的弧面的弧度与光量子混相相分仪主体的内部流道的弧度相同；
光量子源503内置于光量子源仓502中，通过PEEK源仓堵头504封装；
带螺纹钢套501具有内螺纹及外螺纹；
钢堵头505具有与带螺纹钢套的内螺纹匹配的堵头螺纹，钢堵头505通过螺纹匹配将封装了光量子源503的光量子源仓502限制在带螺纹钢套内部。
光量子源安装槽的内部具有与带螺纹钢套的外螺纹匹配的安装螺纹。
钢套式的内置光量子源安装结构，能够通过螺纹安装的方式固定在光量子源安装槽中，相比较于卡扣设置，更加牢固，不易松动。
如图6所示，光量子混相相分仪主体101为夹持式结构，通过夹持方式与测试管路连接；
或，
如图1所示，光量子混相相分仪主体101为法兰式结构，光量子混相相分仪主体的两端分别具有法兰，通过法兰连接方式与测试管路连接。
结合图7所示的示意图，对内置光量子源安装结构的安装方式进行说明，在混相相分仪使用之前，光量子探测器安装孔102内还没有安装光量子探测器105，通过光量子探测器安装孔102的通孔，将内置光量子源安装结构放入到光量子源安装槽103中，如果内置光量子源安装结构是卡扣式的，则将内置光量子源安装结构按压到光量子源安装槽103中，卡扣的的挂钩打开，卡入到扣位中，再将光量子探测器105安装到光量子探测器安装孔102；如果内置光量子源安装结构是钢套式的，则通过螺纹旋转的方式将内置光量子源安装结构安装到光量子源安装槽103中，再将光量子探测器105安装到光量子探测器安装孔102。
需要说明的是，在以上实施例中描述的光量子源为多组能级光量子源，多组能级光量子源为豁免级Ba-133光量子源，豁免级Ba-133光量子源的活度小于27微居，豁免级Ba-133光量子源产生31keV、81keV、160keV和356keV 能量的四能级组的单个光量子。通过对每一个光量子能量的测量，依据物质与31keV、81keV、160keV的能量的光量子组的光电截面，以及物质与356keV 能量的光量子组的康普顿截面，完成混相流体的相分率测量。
光量子简称光子（photon），是传递电磁相互作用的基本粒子，是一种规范玻色子。光子是电磁辐射的载体，而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。与大多数基本粒子相比，光子的静止质量为零，这意味着其在真空中的传播速度是光速。与其他量子一样，光子具有波粒二象性：光子能够表现出经典波的折射、干涉及衍射等性质；而光子的粒子性可由光电效应证明。光子只能传递量子化的能量，是点阵粒子，是圈量子粒子的质能相态。一个光子能量的多少正比于光波的频率大小， 频率越高, 能量越高。当一个光子被原子吸收时，就有一个电子获得足够的能量从而从内轨道跃迁到外轨道,具有电子跃迁的原子就从基态变成了激发态。
综上的描述，本申请中基于光量子测量的混相相分仪具有以下优点：
1、本申请的混相相分仪采用的是内置式的光量子源结构，实现了油气生产过程混相流量测量；
2、卡扣式和钢套式的内置光量子源安装结构，减少了内部流道的漏点，更加安全稳定；
3、内置光量子源安装结构的顶端的弧面和内部流道的弧面是吻合的，减小了内部流道中混相流体流过造成的冲击；
4、光量子混相相分仪主体在与管道连接时，可以是夹持式或法兰式短接，使得连接方便；
5、光量子源为四组能级的光量子源，可以实现混相流体中多种流体介质的流量测量。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（ 包括摘要和附图 ）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
Claims (8)
1.一种基于光量子测量的混相相分仪，其特征在于，包括：
光量子混相相分仪主体，所述光量子混相相分仪主体上开设有光量子探测器安装孔及光量子源安装槽，所述光量子探测器安装孔的位置与所述光量子源安装槽的位置相对；
内置光量子源安装结构，所述内置光量子源安装结构封装有光量子源，所述内置光量子源安装结构的顶端为弧面，所述弧面的弧度与所述光量子混相相分仪主体的内部流道的弧度相同；
所述内置光量子源安装结构安装于所述光量子源安装槽内；
光量子探测器，安装于所述光量子探测器安装孔内；
相分计算机，与所述光量子探测器连接。
2.根据权利要求1所述的基于光量子测量的混相相分仪，其特征在于，
所述内置光量子源安装结构为卡扣式；
所述内置光量子源安装结构的下端具有卡扣结构；
所述内置光量子源安装结构的内部具有光量子源仓、光量子源及PEEK源仓堵头；
所述光量子源仓的顶部的弧面的弧度与所述内置光量子源安装结构的弧面的弧度相同；
所述光量子源内置于所述光量子源仓中，通过所述PEEK源仓堵头封装。
3.根据权利要求2所述的基于光量子测量的混相相分仪，其特征在于，
所述卡扣结构为对称式双边卡扣，每一边卡扣的数量为两个。
4.根据权利要求3所述的基于光量子测量的混相相分仪，其特征在于，
所述光量子源安装槽的内部具有与所述对称式双边卡扣匹配的扣位。
5.根据权利要求1所述的基于光量子测量的混相相分仪，其特征在于，
所述内置光量子源安装结构为钢套式；
所述内置光量子源安装结构包括带螺纹钢套、光量子源仓、光量子源、PEEK源仓堵头及钢堵头；
所述带螺纹钢套的顶部的弧面的弧度与所述光量子混相相分仪主体的内部流道的弧度相同；
所述光量子源内置于所述光量子源仓中，通过所述PEEK源仓堵头封装；
所述带螺纹钢套具有内螺纹及外螺纹；
所述钢堵头具有与所述带螺纹钢套的内螺纹匹配的堵头螺纹，所述钢堵头通过螺纹匹配将封装了所述光量子源的所述光量子源仓限制在所述带螺纹钢套内部。
6.根据权利要求5所述的基于光量子测量的混相相分仪，其特征在于，
所述光量子源安装槽的内部具有与所述带螺纹钢套的外螺纹匹配的安装螺纹。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的基于光量子测量的混相相分仪，其特征在于，
所述光量子混相相分仪主体为夹持式结构，通过夹持方式与测试管路连接；
或，
所述光量子混相相分仪主体为法兰式结构，所述光量子混相相分仪主体的两端分别具有法兰，通过法兰连接方式与测试管路连接。
8.根据权利要求7所述的基于光量子测量的混相相分仪，其特征在于，
所述光量子源为多组能级光量子源；
所述多组能级光量子源为豁免级Ba-133光量子源，所述豁免级Ba-133光量子源的活度小于27微居，所述豁免级Ba-133光量子源产生31keV、81keV、160keV和356keV 能量的四能级组的单个光量子。
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| CN117433596A (zh) * | 2023-12-21 | 2024-01-23 | 成都洋湃科技有限公司 | 腰型节流式光量子混相流量计 |
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2022
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| CN117433596B (zh) * | 2023-12-21 | 2024-03-01 | 成都洋湃科技有限公司 | 腰型节流式光量子混相流量计 |
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