本發(fā)明涉及試驗用的油水計量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于模擬在高溫高壓環(huán)境下計量油水混合物中油水含量的高溫高壓油水分離計量器和實驗計算量設(shè)備。

背景技術(shù)：

實驗室內(nèi)進行油水相對滲透率實驗中的油水的分離和計量經(jīng)常用到油水分離器，但現(xiàn)有的油水分離器一般都不能承受壓力，所以都放在流程的最后端進行常壓計量，在常壓下計量油水量就導致實驗的延遲，不能及時的記錄有效數(shù)據(jù)，末端效應(yīng)明顯實驗誤差大，原始的讀取方法精確度也不夠精確，因此急需一種既能承受高壓，又計量準確的油水分離計量器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高溫高壓油水分離計量器和實驗計量設(shè)備。用以解決現(xiàn)有的油水分離計量器無法承受高溫高壓和油水的計量不夠準確的缺點。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高溫高壓油水分離計量器，所述高溫高壓油水分離計量器包括：底座和安裝在所述底座上的分離器本體，其特征在于，所述高溫高壓油水分離計量器還包括：設(shè)置在所述分離器本體內(nèi)部由至少一段閉合管線構(gòu)成的分離裝置、設(shè)置在所述分離器上部與所述分離裝置連通用于向所述分離裝置內(nèi)注油的注油口、設(shè)置在所述分離器上部與所述分離裝置連通用于排油的排油口、設(shè)置在所述分離器中部與所述分離裝置連通用于向所述分離裝置內(nèi)注入油水混合物的油水進入口、設(shè)置在所述分離器下部與所述分離裝置連通用于向所述分離裝置內(nèi)注水的注水口、設(shè)置在所述分離器下部與所述分離裝置連通用于排水的排水口、至少一條設(shè)置在所述分離器本體上與所述分離裝置連通的觀察縫以及安裝在所述分離器本體上與所述觀察縫位置對應(yīng)的壓緊塊，所述壓緊塊上設(shè)置有透明的觀察窗。

優(yōu)選的，所述分離裝置包括：豎直設(shè)置在所述分離器本體內(nèi)部利用重力分離油與水的分離管、豎直設(shè)置在所述分離器本體內(nèi)部設(shè)置與所述觀察縫連通的連通管、連通所述分離管上部與所述連通管上部的上連接管、連通所述分離管下部與所述連通管下部的下連接管。

優(yōu)選的，所述分離管與所述連通管互相平行，所述上連接管與所述下連接管互相平行，所述上連接管與所述分離管互相垂直。

優(yōu)選的，所述注油口和注水口內(nèi)均安裝有用于密封的堵頭。

優(yōu)選的，所述高溫高壓油水分離計量器還包括：設(shè)置在所述分離器本體上用于增加所述分離器本體強度的防爆塊和套設(shè)在所述分離器本體外側(cè)用于保溫的保溫套，所述保溫套上設(shè)置有與觀察窗位置對應(yīng)的觀察孔。

優(yōu)選的，所述觀察窗為藍寶石觀察窗，所述分離器本體為不銹鋼分離器本體或鈦鋼分離器本體。

優(yōu)選的，所述壓緊塊通過內(nèi)六方螺絲安裝在所述分離器本體上。

優(yōu)選的，所述底座包括兩個呈L形對稱安裝在所述分離器底部的金屬板。

相對應(yīng)的，本發(fā)明的另一目的在于提供一種實驗計量設(shè)備，所述實驗計量設(shè)備包括：攝像機、與所述攝像機連接的電腦以及高溫高壓油水分離計量器，所述高溫高壓油水分離計量器為權(quán)利要求1-9任意一項權(quán)利要求所述的高溫高壓油水分離計量器。

優(yōu)選的，所述攝像機為工業(yè)用的黑白攝像機。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：本發(fā)明將分離器本體安裝在底座上，通過油水進入口向設(shè)置在分離器本體內(nèi)部的分離裝置內(nèi)注入油水混合物，利用排油口排油或者利用排水口排水，通過觀察縫和壓緊塊上的觀察窗觀察分離裝置內(nèi)的油水分界面的變化，最終計算油水混合物中油的含量或者水的含量。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，測量準確，能承受較高壓強的特點，解決了在相對滲透率實驗中的計量滯后效應(yīng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明高溫高壓油水分離計量器的截面圖；

圖2為本發(fā)明高溫高壓油水分離計量器的立體圖；

圖3為本發(fā)明高溫高壓油水分離計量器的后視圖；

圖4為本發(fā)明高溫高壓油水分離計量器的俯視圖；

圖5為本發(fā)明實驗計量設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

實施例1

如圖1、2所示，該高溫高壓油水分離計量器包括：底座1、分離器本體2、分離裝置3、油水進入口4、注油口5、排油口6、注水口7、排水口8、觀察縫10以及壓緊塊9。本發(fā)明將分離器本體2安裝在底座1上，通過油水進入口4向設(shè)置在分離器本體2內(nèi)部的分離裝置3內(nèi)注入油水混合物，利用排油口6排油或者利用排水口8排水，通過觀察縫10和壓緊塊9上的觀察窗91觀察分離裝置3內(nèi)的油水分界面的變化，最終計算油水混合物中油的含量或者水的含量。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，測量準確，能承受較高壓強的特點，解決了在相對滲透率實驗中的計量滯后效應(yīng)。

該底座1用來固定分離器本體2，在本實施例中，該底座1為兩個對稱設(shè)置在分離器本體2下方的L形金屬板，可以理解的，也可以是立方體形狀的底座1或者其他形狀的底座1。當分離器本體2承受高壓作用時，由于底座1的存在將分離器本體2牢牢固定住，防止分離器本體2出現(xiàn)移動和傾倒等危險情況的發(fā)生。

該分離器本體2用來作為分離裝置3的載體，分離器本體2形狀為長方體，也可以是正方體或圓柱體。由于注入的油水混合物是高壓下注入的，分離器本體2需要承受較大的壓力，在本實施例中，分離器本體2為不銹鋼分離器本體2，可以理解的，也可以是鈦鋼分離器本體2或其他材料的分離器本體2，具體可以根據(jù)實際需要和生產(chǎn)成本確定。

該分離裝置3為至少一段閉合管線構(gòu)成連通機構(gòu)，用于通過重力作用將壓入分離裝置3內(nèi)的油和水自動分離開來便于用戶觀察油水界面變化。分離裝置3包括分離管31、連通管32、上連接管33以及下連接管34。該分離管31和該連通管32均沿著所述分離器本體2長度方向豎直設(shè)置所述分離器本體2內(nèi)部，該連通管32與觀察縫10連通，用戶可以通過觀察窗91透過觀察縫10觀察分離裝置3內(nèi)的油水界面變化，通過上連接管33將分離管31和連通管32的上部連通，通過下連接管34將分離管31和連通管32的下部連通，分離管31、連通管32、上連接管33以及下連接管34構(gòu)成了一個閉合的連通機構(gòu)，在本實施例中，該分離管31與連通管32互相平行，上連接管33與下連接管34互相平行，上連接管33垂直于分離管31?？梢岳斫獾?，也可以是分離管31與連通管32通過彎曲的上連接管33以及彎曲的下連接管34構(gòu)成了一個閉合的連通機構(gòu)，當然也可以是其他形狀連通機構(gòu)。為了計算注入油水混合物中的水含量，分別打開注水口7和注油口5，向分離裝置3內(nèi)分別先注入一定量的水和油，使得水和油充滿分離管31、連通管32、上連接管33以及下連接管34，由于油水是不相溶，油與水會形成一個分界面，注入油和水的量必須使得油和水的分界面剛好顯示在觀察窗91內(nèi)，上緊堵頭關(guān)閉注水口7和注油口5。分別打開油水進入口4和排水口8，利用高壓將一定量的油水混合物通過油水進入口4注入分離管31內(nèi)，同時由于壓力排水口8排出與油水混合物相同體積的水，從排水口8排出的水送入天平進行稱量便可得排出水的質(zhì)量M，通過查表便可得到相同壓力下的水的密度ρ1，因此排出水的體積為V1＝M/ρ1，同時由于油水混合物的注入，從油水混合物中分離出去的油導致觀察窗91內(nèi)的油水界面位移了一定距離H，而由于分離管31的截面S是已知的，因此便可得到油水混合物分離出油的體積V2＝H×S，油水混合物分離出水的體積V3＝V1-V2，最終得到油水混合物中水的質(zhì)量M2＝V3×ρ1。同理當需要得到油水混合物中油的質(zhì)量和體積時，只需打開油水進入口4和排油口6，根據(jù)前面公式得出油水混合物中油的質(zhì)量和體積，由于算法和前面算法相同此處不在詳細介紹。

該油水進入口4設(shè)置在分離器本體2中部與分離管31連通，通過該油水進入口4向分離裝置3內(nèi)注入高壓的油水混合物，由于油與水的比重不同，在重力的作用下，進入分離器的油往上運動水往下運動，由于油水混合物中分離出去的油和水導致觀察窗91內(nèi)的油水界面發(fā)生變化。

如圖4所示，該注油口5設(shè)置在分離器本體2上部與連通管32連通，用于向分離裝置3內(nèi)注入油。注油口5上安裝有堵頭，為了密封堵頭上安裝有O型密封圈，堵頭通過螺絲安裝在注油口5中。當需要向分離裝置3注入油時，只需要卸下堵頭向注油口5注入一定量的油后再上緊堵頭。

該排油口6設(shè)置在分離器本體2上部與分離管31連通，排油口6與外界的回壓閥連接，當需要計算壓入分離裝置3的油水混合物中的油的含量時，只要打開排油口6，在壓力的作用下分離裝置3中的油被排出來，放入天平便可稱量排出油的質(zhì)量。

該注水口7設(shè)置在分離器本體2上部與連通管32連通，用于向分離裝置3內(nèi)注入水。注水口7上安裝有堵頭，為了密封堵頭上安裝有O型密封圈，堵頭通過螺絲安裝在注水口7中。當需要向分離裝置3注入水時，只需要卸下堵頭想注水口7內(nèi)注入一定量的水后再上緊堵頭。

該排水口8設(shè)置在分離器本體2下部與分離管31連通，排水口8與外界的回壓閥連接，當需要計算壓入分離裝置3的油水混合物中的水的含量時，只要打開排水口8，在壓力的作用下分離裝置3中的水被排出來，放入天平便可稱量排出水的質(zhì)量。

該觀察縫10為一條設(shè)置在分離器本體2上細長的縫隙，觀察縫10與連通管32連通。便于用戶從觀察窗91中觀察分離裝置3中的油水界面，觀察縫10的寬度小于連通管32的寬度。

該壓緊塊9安裝在分離器本體2上與觀察縫10的位置對應(yīng)，該壓緊塊9上設(shè)置有與觀察縫10尺寸匹配的透明的觀察窗91，便于用戶從外界透過觀察窗91觀察分離裝置3內(nèi)的油水界面位置變化。該壓緊塊9可以選用內(nèi)六方螺絲固定在分離器本體2上，也可選用其他方式固定在分離器本體2上。該觀察窗91為藍寶石觀察窗91。

進一步的，因為分離器本體2上設(shè)置有觀察縫10，此處為分離器本體2的薄弱點，為了防止分離器本體2在承受高壓過程中出現(xiàn)爆裂等不安全事故，本實施例中，在分離器本體2靠近觀察窗91的側(cè)面上設(shè)置有防爆塊11，通過增加防爆塊11，加強了分離器本體2自身的強度，防爆塊11為梯臺狀，也可以是長方體或者其他形狀。

如圖3所示，進一步的，為了保證使用高溫高壓油水分離計量器時候，模擬溫度達到高溫的要求，可以在再分離器本體2外側(cè)套設(shè)一個用于阻止分離器本體2溫度散失的保溫套12，保溫套12上設(shè)置有與觀察窗91對應(yīng)的觀察孔。

實施例2

以上述實施例1為基礎(chǔ)，提出實施例2。

圖5示除了本發(fā)明實施例2的實驗計量設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，僅示出與本實施例相關(guān)的部分，詳述如下：

如圖5所示，與實施例1不同之處在于，本實施例中的實驗計量設(shè)備除了包括實施例1中所述的高溫高壓油水分離計量器100外，還包括：攝像機200、與攝像機連接的電腦300。

該攝像機200為工業(yè)攝像機，設(shè)置在高溫高壓油水分離計量器100的觀察窗91旁邊，用于實時記錄分離裝置3內(nèi)的油水界面位置變化，并將影像發(fā)送到電腦300上經(jīng)行處理計算。

進一步的，為了能讓攝像機200清晰看清分離裝置3內(nèi)的油水界面位置，可以在高溫高壓油水分離計量器100旁邊或者后面設(shè)置一個探照燈，這樣就能更清楚的記錄分離裝置3內(nèi)的油水界面位置。

該電腦300為常規(guī)的PC機，用來識別攝像機200發(fā)送的影像數(shù)據(jù)，電腦300上裝有專門的圖像識別軟件，由于油水的有著不同的透光性，因此在探照燈的照射下，油和水有著不同的灰度值，軟件通過識別不同的灰度來準確分析出油水分界面。并通過軟件上的刻度值，計算液面的變化值H。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施例對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。