便攜式數(shù)字化油水界面檢測儀的研制.pdf

1、從油田開采出的原油中含有一定水份，因此在原油生產(chǎn)和儲運過程中，由于油和水密度不同，在重力作用下會出現(xiàn)油水分層。儲油罐底部沉聚的水會占據(jù)大量的儲存空間，增加不必要的儲運成本。及時將罐底的水排出，以實現(xiàn)油水分離，對減少原油含水率，提高儲運效率十分重要。而實現(xiàn)油水分離的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于油水界面的檢測。準確檢測儲油罐的油水界面位置是實現(xiàn)油水分離的重要保障，也是計量油罐內(nèi)部儲油量的重要依據(jù)。
　　由于油水分界面特性復(fù)雜，尤其是存在油水乳化層會給

2、測量帶來一定的誤差，為此本文在詳細研究國內(nèi)外現(xiàn)有油水界面檢測的理論與技術(shù)基礎(chǔ)上，取長補短，根據(jù)原油生產(chǎn)和儲運過程中油水界面現(xiàn)場檢測的需要，設(shè)計了一款便攜式數(shù)字化油水界面檢測儀。將近紅外檢測技術(shù)與超聲波檢測技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用到油水界面的檢測中，根據(jù)超聲波在空氣和液體中衰減特性的不同可以有效區(qū)分儲罐內(nèi)部介質(zhì)是空氣還是液體（油和水），在此基礎(chǔ)上根據(jù)近紅外光譜吸收原理，通過檢測油水分層間含油濃度變化，以確定有效的油水分界點，減少測量誤差。
　

3、　檢測儀由上位機手持端和下位機檢測探頭兩部分組成，并通過特制的測量尺相連，內(nèi)置有導(dǎo)線，為數(shù)據(jù)傳輸提供媒介。探頭通過超聲波和近紅外檢測電路確定介質(zhì)屬性，并設(shè)計有溫度測量模塊，實現(xiàn)介質(zhì)溫度的實時測量，以便分析介質(zhì)狀態(tài)。手持端設(shè)置有檢測結(jié)果顯示和報警模塊，以及探頭位置自動測量裝置，配合探頭介質(zhì)屬性檢測結(jié)果實現(xiàn)油水界面具體位置的測量。
　　論文對檢測儀的軟硬件系統(tǒng)進行了設(shè)計與調(diào)試，并在江蘇遠望儀器有限公司搭建的試驗臺進行了現(xiàn)場試驗，試驗結(jié)

4、果表明，設(shè)計的油水界面檢測儀對于黏度相對低的油品，位置測量誤差在±3mm以內(nèi)，油水界面變化反應(yīng)時間≤1s，對于黏度相對高的油品測量誤差在±6mm以內(nèi)，反映時間≤2s，且溫度的變化和不同礦化度的水對其性能的影響很小。與油水界面檢測儀的國家行業(yè)標準，即測量誤差在油水界面實際位置±25mm范圍內(nèi)，油水界面變化的反應(yīng)時間≤3s，以及常見的檢測儀測量誤差(±10mm)相比較，設(shè)計的便攜式數(shù)字化油水界面檢測儀具有精度高和性能穩(wěn)定的優(yōu)點，可以很好滿足