專利名稱：無接觸式油水界面檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無接觸式油水界面檢測(cè)裝置，屬于自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)油田原油的開采方法為先向地下注水，然后把油水混合液一起抽到分 離罐中，同時(shí)對(duì)分離罐進(jìn)行加熱。根據(jù)油、水密度不同的原理對(duì)原油進(jìn)行分離，分離后的原 油通過出油口輸送到儲(chǔ)油罐，而水則通過出水口再注入到地下。正常生產(chǎn)時(shí)為了不出現(xiàn)油 帶水、水帶油的現(xiàn)象，需要知道油水界面的高度。因此，油水界面的高度是原油生產(chǎn)中的重 要參數(shù)。另外為準(zhǔn)確了解原油的存儲(chǔ)量，也需要準(zhǔn)確測(cè)量油罐中油水界面的液位高度。長(zhǎng) 期以來油田的油水界面測(cè)量一直是工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域的一個(gè)難題，而油水界面這一參數(shù)對(duì)于每 個(gè)采油廠都是非常重要的。由于該界面受原油的物理特性、操作溫度、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、生產(chǎn)工藝、 安裝維護(hù)等多種因素的影響，使得許多測(cè)量?jī)x表對(duì)惡劣自然環(huán)境的適應(yīng)能力不夠，因此該 界面的自動(dòng)化檢測(cè)多年來一直未得到合理的解決。目前的檢測(cè)手段主要有三種，一是工作人員用長(zhǎng)木棍在罐頂進(jìn)行人工測(cè)量；二是 在罐頂安裝浮球式開關(guān)液位計(jì)，只檢測(cè)總液面高度，防止冒罐；三是在罐外安裝玻璃連通 器，觀察油水界面高度。有時(shí)上述幾種方法并用，工人必須隨時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)觀察，這樣，勞動(dòng)強(qiáng)度 和危險(xiǎn)性較大，生產(chǎn)質(zhì)量也得不到保證。為此，人們研制出許多常規(guī)測(cè)量?jī)x表，主要有浮子式、差壓式、電阻式、核子式、光 纖式、超聲波等檢測(cè)方法。但由于原油結(jié)蠟，這些儀表都不能長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行，而且存在著 檢測(cè)誤差大、維修調(diào)試?yán)щy等諸多問題。而且這些方法的缺點(diǎn)是沒有對(duì)應(yīng)油水界面高度和 總液面高度的模擬電信號(hào)輸出，在生產(chǎn)中不能完成自動(dòng)測(cè)量與控制。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種無接觸式油水界面檢測(cè)裝 置，在分析原油、水、空氣三種物質(zhì)物理特性的基礎(chǔ)上，采用線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)測(cè)量油水 界面液位的方法，可實(shí)時(shí)完成油/水界面和氣/油界面的雙液位測(cè)量并動(dòng)態(tài)顯示在顯示器 上。本項(xiàng)目已列入黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(項(xiàng)目號(hào)11551545)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是無接觸式油水界面檢測(cè)裝置，是由測(cè)控中心、信號(hào)調(diào)制 器、壓控振蕩器、定向耦合器、環(huán)形器、放大器、濾波器、混頻器、A / D轉(zhuǎn)換、天線構(gòu)成。測(cè)控 中心通過信號(hào)調(diào)制器與壓控振蕩器連接定向耦合器，定向耦合器分別連接環(huán)形器、混頻器 1、混頻器2。環(huán)形器連接天線和放大器并分別通過濾波器1、濾波器2、混頻器1、混頻器2、 A / D轉(zhuǎn)換1、A / D轉(zhuǎn)換2連接測(cè)控中心。所述的測(cè)控中心是由DSP中央處理器、電源、 SRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、Flash程序存儲(chǔ)器、顯示器構(gòu)成。本實(shí)用新型的有益效果是無接觸式油水界面液位檢測(cè)方法是采用線性調(diào)頻連續(xù) 波雷達(dá)測(cè)量油水界面液位的方法，可實(shí)時(shí)完成油/水界面和氣/油界面的雙液位測(cè)量并動(dòng) 態(tài)顯示在顯示器上。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量精確，由于是無接觸式油水界面液位檢測(cè)，裝置使用壽
3命長(zhǎng)，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離檢測(cè)與控制或多儲(chǔ)油罐集中檢測(cè)與控制。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明

圖1是本實(shí)用新型無接觸式油水界面檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)1、測(cè)控中心2、儲(chǔ)油罐3、氣/油界面4、油/水界面5、水/金屬界面。本實(shí)用新型最佳實(shí)施方案請(qǐng)參閱圖1，無接觸式油水界面檢測(cè)裝置，是由測(cè)控中心(1 )、信號(hào)調(diào)制器、壓控振 蕩器、定向耦合器、環(huán)形器、放大器、濾波器1、濾波器2、混頻器1、混頻器2、A / D轉(zhuǎn)換1、 A / D轉(zhuǎn)換2、天線構(gòu)成。測(cè)控中心(1)通過信號(hào)調(diào)制器與壓控振蕩器連接定向耦合器，定 向耦合器分別連接環(huán)形器、混頻器1、混頻器2。環(huán)形器連接天線和放大器并分別通過濾波 器1、濾波器2、混頻器1、混頻器2、A / D轉(zhuǎn)換1、A / D轉(zhuǎn)換2連接測(cè)控中心(1)。所述的 測(cè)控中心(1)是由DSP中央處理器分別與電源、SRAM數(shù)據(jù)存器、FIash程序存儲(chǔ)器、顯示 器連接構(gòu)成。其檢測(cè)方法是微波天線具有發(fā)射與接收的作用，將其垂直對(duì)準(zhǔn)儲(chǔ)油罐(2)液面 定向發(fā)射微波到氣/油界面(3)，在氣/油界面(3)產(chǎn)生一次反射波Y1返回到天線。發(fā)射 的微波透射出氣/油界面(3)到油/水界面(4)，在油/水界面(4)產(chǎn)生二次反射波Y2返 回到天線。由于時(shí)間的變化，返回頻率對(duì)比發(fā)射頻率發(fā)生變化，通過測(cè)控中心(1)處理、運(yùn) 算、可分別得出天線到氣/油界面(3)、天線到油/水界面(4)的距離，進(jìn)而通過顯示器顯示 出氣/油、油/水兩個(gè)界面在儲(chǔ)油罐內(nèi)位置。由于第三次界面(水/金屬)(5)反射的信號(hào) Y3衰減很大，通過濾波電路可以濾掉，不予計(jì)算。
權(quán)利要求無接觸式油水界面檢測(cè)裝置，是由測(cè)控中心(1)、信號(hào)調(diào)制器、壓控振蕩器、定向耦合器、環(huán)形器、放大器、濾波器1、濾波器2、混頻器1、混頻器2、A／D轉(zhuǎn)換1、A／D轉(zhuǎn)換2、天線構(gòu)成，其特征在于測(cè)控中心(1)通過信號(hào)調(diào)制器與壓控振蕩器連接定向耦合器，定向耦合器分別連接環(huán)形器、混頻器1、混頻器2；環(huán)形器連接天線和放大器并分別通過濾波器1、濾波器2、混頻器1、混頻器2、A／D轉(zhuǎn)換1、A／D轉(zhuǎn)換2連接測(cè)控中心(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無接觸式油水界面檢測(cè)裝置，其特征在于測(cè)控中心(1)由 DSP中央處理器、電源、SRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、FIash程序存儲(chǔ)器、顯示器構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無接觸式油水界面檢測(cè)裝置，是由測(cè)控中心、信號(hào)調(diào)制器、壓控振蕩器、定向耦合器、環(huán)形器、放大器、濾波器、混頻器、A／D轉(zhuǎn)換、天線構(gòu)成。測(cè)控中心通過信號(hào)調(diào)制器與壓控振蕩器連接定向耦合器，定向耦合器分別連接環(huán)形器、混頻器1、混頻器2。環(huán)形器連接天線和放大器并分別通過濾波器1、濾波器2、混頻器1、混頻器2、A／D轉(zhuǎn)換1、A／D轉(zhuǎn)換2連接測(cè)控中心。采用線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)測(cè)量油水界面液位的方法，可實(shí)時(shí)完成油/水界面和氣/油界面的雙液位測(cè)量并動(dòng)態(tài)顯示在顯示器上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量精確，由于是無接觸式油水界面液位檢測(cè)，裝置使用壽命長(zhǎng)，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離檢測(cè)與控制或多儲(chǔ)油罐集中檢測(cè)與控制。
文檔編號(hào)G01S13/08GK201724713SQ201020231449
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者劉樹東, 朱磊, 董亮 申請(qǐng)人:齊齊哈爾大學(xué)