電導(dǎo)式含水率測量電極超聲波防粘結(jié)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于自動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到電導(dǎo)式含水率測量電極超聲波防粘結(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油工業(yè)的信息化和自動化，油田開采也相繼進(jìn)入高含水率甚至特高含水率階段，為了能夠及時了解和掌握各產(chǎn)層的生產(chǎn)狀況以便對地下儲層進(jìn)行壓裂或堵水，使油井處于正?；蜃罴焉a(chǎn)狀態(tài)并最終達(dá)到提高油井開發(fā)效率和提高原油采收效率的目的，所以原油的含水率測量就變得極為緊迫，而在原油含水率的測量領(lǐng)域中，就目前國內(nèi)情況而言電導(dǎo)法測量占據(jù)著主導(dǎo)地位，且此技術(shù)會越來越受到重視。
[0003]電導(dǎo)法的測量原理主要是依靠預(yù)先安裝在管道內(nèi)的兩對電極環(huán)，通過測量電極環(huán)之間的混相電導(dǎo)率達(dá)到測量原油含水率的目的。電極環(huán)由于長期工作于原油環(huán)境中，其表面逐漸會被石油晶體和原油中的沉積物所粘結(jié)，這就使得測量效果大打折扣，從而嚴(yán)重影響到原油開采，由于目前主要采用的是人工機(jī)械式的電極防粘結(jié)處理，這一方法通常使用在離線停工方式上，而離線停工清除粘結(jié)物通常是在計劃外停工、裝置局部停工或設(shè)備切換條件下進(jìn)行，不但影響生產(chǎn)，同時會增加計劃外費用及易造成設(shè)備磨損。由于受防粘結(jié)技術(shù)不完善的影響，往往造成對電極環(huán)的盲目拆卸和報廢，缺少科學(xué)性，從而造成人力和物力的巨大浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有含水率測量裝置電極易粘結(jié)污垢的缺點，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、工作效率高的電導(dǎo)式含水率測量電極超聲波防粘結(jié)裝置。
[0005]解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:超聲波信號發(fā)生器和超聲波換能器相連，超聲波信號發(fā)生器包括輸入電路、控制電路、驅(qū)動電路、檢測電路、換能器、顯示電路，輸入電路的輸出端接控制電路，驅(qū)動電路的輸入端接控制電路、輸出端接檢測電路和超聲波換能器，檢測電路的輸入端接驅(qū)動電路、輸出端接顯示電路。
[0006]本實用新型的驅(qū)動電路為:電源連接器Pl的6腳接二極管D7的正極和二極管D12的負(fù)極、5腳接二極管D8的正極和D13的負(fù)極、4腳接地，電源連接器Pl的3腳輸出24V電源、2腳輸出5V電源、I腳輸出-5V電源、5腳和6腳輸出220V交流電，二極管D7和D8的負(fù)極接二極管Dl的負(fù)極并接絕緣柵雙極晶體管IGBTI的C端和電容C7的一端，二極管Dl 2和二極管Dl 3的正極接電容C7的另一端、二極管D9的正極、電容C8的一端、絕緣柵雙極晶體管IGBT4的E極，絕緣柵雙極晶體管IGBTl的G端通過電阻R4接集成電路Ul的3腳，集成電路Ul的15腳通過電阻R3接5V電源、14腳接三極管Ql的集電極、6腳接二極管Dl的正極、5腳接二極管D4的負(fù)極、2腳接24V電源、I腳接電容C4的一端和絕緣柵雙極晶體管IGBTl的E端、9腳接電容C4的另一端和電容Cl的一端并接地，電容Cl的另一端接24V電源，二極管D4的正極通過電阻R7接24V電源，三極管Ql的基極接集成電路U6的37腳、發(fā)射極接地，絕緣柵雙極晶體管IGBTl的E端接二極管D9的負(fù)極并通過電感LI接電容C8的另一端和絕緣柵雙極晶體管IGBT2的C端以及絕緣柵雙極晶體管IGBT3的C端;絕緣柵雙極晶體管IGBT2的G端通過電阻R5接集成電路U2的3腳，集成電路U 2的15腳通過電阻Rl接5V電源、14腳接三極管Q2的集電極、5腳接二極管D5的負(fù)極、9腳接電容C5的一端和電容C2的一端并接地、2腳接電容C2的另一端并接24V電源、6腳接二極管D2的正極、I腳接電容C5的另一端和絕緣柵雙極晶體管IGBT4的C端，二極管D5的正極通過電阻R8接24V電源，三極管Q2的基極接集成電路U6的33腳、發(fā)射極接地，二極管D2的負(fù)極接二極管D3的負(fù)極并接絕緣柵雙極晶體管IGBT2的C端，絕緣柵雙極晶體管IGBT2的E端接絕緣柵雙極晶體管IGBT4的C端并接隔離變壓器T2的一輸入端;絕緣柵雙極晶體管IGBT4的G端通過電阻R18接集成電路U8的3腳，集成電路U8的6腳接二極管D15的正極、15腳通過電阻R16接5V電源、14腳接三極管Q5的集電極、5腳接二極管D18的負(fù)極、9腳接電容C14的一端和電容C12的一端并接地、I腳接電容C14的另一端并接絕緣柵雙極晶體管IGBT4的E端、2腳接電容C12的另一端并接24V電源，二極管D18的正極通過電阻R21接24V電源，二極管D15的負(fù)極接絕緣柵雙極晶體管IGBT4的C端，三極管Q5的基極接集成電路U6的35腳、發(fā)射極接地;絕緣柵雙極晶體管IGBT3的G端通過電阻R6接集成電路U3的3腳，集成電路U3的6腳接二極管D3的正極、15腳通過電阻R2接5V電源、14腳接三極管Q3的集電極、5腳接二極管D6的負(fù)極、9腳接電容C6的一端和電容C3的一端并接地、I腳接電容C6的另一端和絕緣柵雙極晶體管IGBT3的E端、2腳接電容C3的另一端并接24V電源，二極管D6的正極通過電阻R9接24V電源，三極管Q3的基極接集成電路U6的34腳、發(fā)射極接地;絕緣柵雙極晶體管IGBT5的C端接絕緣柵雙極晶體管IGBT3的E端和隔離變壓器T2的另一輸入端、G端通過電阻R17接集成電路U7的3腳，集成電路U7的2腳接電容Cll的一端并接24V電源、6腳接二極管D14的正極、15腳通過電阻R15接5V電源、14腳接三極管Q4的集電極、5腳接二極管D17的負(fù)極、9腳接電容C13的一端和電容Cll的另一端并接地、I腳接電容Cl 3的另一端并接絕緣柵雙極晶體管IGBT5的E端，二極管D14的負(fù)極接絕緣柵雙極晶體管IGBT5的C端，二極管017的正極通過電阻1?20接24￥電源，三極管04的基極接集成電路U6的36腳、發(fā)射極接地，集成電路Ul?U3和集成電路U7以及集成電路U8的型號為EXB840，集成電路U6的型號為PIC16F877。
[0007]本實用新型的檢測電路為:隔離變壓器T2的一輸入端接絕緣柵雙極晶體管IGBT4的C端、另一輸入端接絕緣柵雙極晶體管IGBT5的C端、一輸出端接電阻R12的一端和電流互感器Tl的一輸入端、另一輸出端接地，電阻R12的另一端接二極管DlO的負(fù)極和集成電路U5的3腳并通過電阻Rl 3接地，集成電路U5的I腳接集成電路U4的3腳、2腳接地、4腳接-5V電源、8腳接5V電源、6腳接地、7腳接集成電路U4的14腳、5腳接二極管D11的負(fù)極，集成電路U4的13腳接集成電路U6的2腳、16腳接5V電源、8腳接地，電流互感器TI的另一輸入端通過電感L2接超聲波換能器Hl的一端，電流互感器Tl的一輸出端通過電阻RlO接二極管Dll的負(fù)極、另一輸出端通過電阻Rl I接二極管Dl I的負(fù)極并接地，二極管D1和二極管D11的正極接超聲波換能器Hl另一端并接地，集成電路U4的型號為⑶4046、集成電路U5的型號為LM358，集成電路U6的型號為PIC16F877。
[0008]本實用新型的超聲波換能器通過粘結(jié)劑直接固定于電極所在處的石油管壁上，超聲波信號發(fā)生器采用調(diào)頻的方式，根據(jù)實際管道、電極的尺寸和換能器的具體情況選取系統(tǒng)調(diào)制頻率F、計算調(diào)頻范圍以及調(diào)制周期，并發(fā)出電信號，超聲波換能器利用壓電效應(yīng)將接受來的電信號轉(zhuǎn)換為超聲信號，利用超聲波的空化、活化、剪切和抑制等效應(yīng)，使得電極表面及周圍的石油晶體誘導(dǎo)期縮短，快速生成晶垢核，從而使原油中的沉淀物沉積在晶垢核上，繼續(xù)漂浮于原油中，達(dá)到電極防粘結(jié)的效果。本實用新型具有成本低、工作效率高的優(yōu)點，可在石油開采中廣泛推廣使用。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是圖1中超聲波信號發(fā)生器的電氣原理方框圖。
[0011 ]圖3是圖1中超聲波信號發(fā)生器的電子線路原理圖。