基于介电常数差异特性的接转站沉降罐油水界面检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供基于介电常数差异特性的接转站沉降罐油水界面检测装置，其技术方案为：主要由检测主机1、出口法兰盘2、钣金架3、防爆航空插件4、防爆电缆5、金属固定杆6、电路板保护腔7、钣金架8、RS485总线9、上位机10、油尺11、分处理器12、多组叉指电容探头13、介质14、电容检测模块15、级联模块16、高速开关模块17、多组叉指电容探头电路板18、串口转换模块19、USB调试模块20、电源模块21、级联油尺发射探头22、接收探头23和主处理器24构成；本实用新型专利技术有益效果：可以智能全天候进行油水界面测量工作，不受时间限制，不受外界环境干扰。

The dielectric constant of the characteristic difference of the things settling tank oil-water interface detection device based on

【技术实现步骤摘要】
基于介电常数差异特性的接转站沉降罐油水界面检测装置
本技术涉及油田测量技术
，尤其是基于介电常数差异特性的接转站沉降罐油水界面检测装置。
技术介绍
随着石油工业的不断发展，油罐液位测量技术受到人们的普遍关注。近年来，由于计算机、微电子、超声波、雷达、光纤、传感器等高新技术的迅猛发展，各种新型测量技术不断涌现。各种油罐测量技术的应用，已覆盖了各类立式罐、浮顶罐、密封球形罐等。所用计量技术和仪表类型包括浮力式、压力式，超声式、雷达式等。各种新技术、新方法已渗入到油罐液位测量领域，油罐液位测量已经进入了多功能、高精度的新阶段。但是任何一种界面检测仪器都各有不同，不可能完全取代另外一种，各自均有其相应的适用范围和不足之处。射频导纳界面仪，其原理是基于射频(RF)电容技术，通过被测介质呈现的阻抗特性来确定油水界面的位置，测量误差较大，一般在几十公分，甚至达到1米；压差式界面仪通过检测储罐不同位置的压力来反映不同位置的油水混合物密度，实际应用中发现，油和水的密度很接近（特别对于稠油而言），并且油的密度是变化的，这一变化很难在仪表中实时补偿，所以，很难满足储罐油水界面位置的测量精度要求；超声波界面仪利用超声波在油和水中不同的传播速度来确定油水分界面的位置，由于受超声波发送和接收距离的限制，使其测量精度下降，而且不能实现储罐原油量的准确计算。综合来看，尽管目前已有传统的电容式、电极式、放射线式、机电式和浮球式等，超声波探测技术、射频技术和光纤技术等新技术也开始尝试应用于油水界面的检测中，现有的技术仍存在测量精度不高，对油罐内部环境适应性差，传感器受压力不宜移动等较为突出的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于介电常数差异测量液位的方法，利用微波参数对介质介电常数敏感的特性测量和计算介质的相对介电常数，设计相关测量传感器，通过上位机软件控制获得水、水油混合、油不同分层位置，同时采用现代数字信号处理技术，提高测量信号的信噪比，提升测量精度，详细分解混合介质的分层剖面，实现对油水界面的精确测量。本技术的目的是通过以下技术手段实现的：上位机通过RS485总线连接检测主机，检测主机通过防爆电缆连接油尺，检测主机连接分处理器，分处理器一路连接接收探头，另一路连接级联油尺发射探头，联油尺发射探头连接介质，介质连接接收探头，检测主机通过防爆电缆和防爆航空插件并通过钣金架与油尺的金属固定杆相互连接，电路板保护腔采用交错的方式安装在金属固定杆上，金属固定杆通过钣金架与下一个级联油尺相互连接，处理器连接级联模块，高速开关模块用来切换电容检测模块和多组叉指电容探头的通断，USB调试模块连接主处理器，主处理器连接串口转换模块，电源模块分别连接串口转换模块、主处理器、串口转换模块，检测主机固定于出口法兰盘上。油尺由多组叉指电容探头电路板、电路板保护腔和金属固定杆三部分构成，油尺内每隔10mm设置一对叉指电容探头，各油尺通过防爆线缆和防爆航空插件级联，油水界面管理软件运行于上位机上，通过RS485总线可对远程的多个检测装置进行监控和报警指示，检测主机制成密封的防水控制盒。本技术的有益效果：a）可利用微波机制进行油罐内油水界面检测识别，可以达到厘米级的测量精度；b）可通过探头级联的方式进行检测深度扩展，根据油罐深度自由组合；c）可以智能全天候进行油水界面测量工作，不受时间限制，不受外界环境干扰。附图说明图1为本技术的油水界面检测仪系统框图，图2为本技术的油水界面检测系统工作原理图，图3为本技术的油尺内部功能图，图4为本技术的检测主机功能框图，图5为本技术的油水界面检测仪结构示意图。具体实施方式如图1至图5所示，基于介电常数差异特性的接转站沉降罐油水界面检测装置，主要由检测主机1、出口法兰盘2、钣金架3、防爆航空插件4、防爆电缆5、金属固定杆6、电路板保护腔7、钣金架8、RS485总线9、上位机10、油尺11、分处理器12、多组叉指电容探头13、介质14、电容检测模块15、级联模块16、高速开关模块17、多组叉指电容探头电路板18、串口转换模块19、USB调试模块20、电源模块21、级联油尺发射探头22、接收探头23和主处理器24构成；上位机10通过RS485总线9连接检测主机1，检测主机1通过防爆线缆5连接油尺11，检测主机1连接分处理器12，分处理器12一路连接接收探头23，另一路连接级联油尺发射探头22，联油尺发射探头22连接介质14，介质14连接接收探头23，检测主机1通过防爆电缆5和防爆航空插件4并通过钣金架3与油尺11的金属固定杆6相互连接，电路板保护腔7采用交错的方式安装在金属固定杆6上，金属固定杆6通过钣金架8与下一个油尺11相互连接，处理器12连接级联模块16，高速开关模块17用来切换电容检测模块15和多组叉指电容探头13的通断，USB调试模块20连接主处理器24，主处理器24连接串口转换模块19，电源模块21分别连接串口转换模块19、主处理器24、串口转换模块19，检测主机1固定于出口法兰盘2上。实施例1图1为油水界面检测仪系统框图，该装置包括装有油水界面检测装置管理软件的上位机10，检测主机1，级联油尺11三部分构成；其中，上位机10通过RS485总线9和检测主机1实现信号传输；检测主机1实现对级联的各个油尺11的实时控制、故障检测和数据传输，具体功能见图4；油尺11由多组叉指电容探头构成，各油尺通过防爆线缆5和防爆航空插件4级联，油尺内每隔1cm设置一对叉指电容探头，并且由金属固定杆固定，电容探头用来测量探头间介质的电容变化，具体结构见图3；油水界面管理软件运行于上位机10上，通过RS485工业现场总线9可对远程的多个检测装置进行监控和报警指示。接转站沉降罐油水界面检测装置工作流程为：由检测主机发送数据采集指令，油尺电容测量模块产生100-250KHz方波信号，通过发射探头将信号激励至油水层，接收探头在接收到油水层透射过来的信号后进行数据采集至电容测量模块，然后分处理器将对应的采集数值进行上传主机。主机在接收到有效的探头数据后对下一个级联探头进行轮询操作，直至所有的级联探头数据采集至主机。在主机得到所有的级联油尺数据后，开始对采集的数据进行处理，并传输至上位机油水界面管理软件端进行显示和存储。实施例2结合附图2工作原理，本专利技术具体实施步骤：a)装有接转站沉降罐油水界面检测装置管理软件的上位机10控制检测主机1工作，并发出地址指令，对级联的油尺11进行控制；b)各个级联油尺处理器12接收到主机的命令字后依次进行解析，对应的级联油尺发射探头22响应后启动100-250KHz方波发射；c)接收探头23接收模块接收到介质14的响应回波后进行数据解析；d)数据解析后该油尺处理器12将数据打包后进行上传，并发出检测主机1地址指令；e)检测主机1在得到油尺处理器12发送的指令后进行数据包解析，将该地址的数据解码后存入flash存储空间；f)检测主机1如上述方式将所有级联的油尺探头轮询一遍，将所有的数据进行解析存储；g)装有接转站沉降罐油水界面检测装置管理软件的上位机10根据接收到数据进行集中处理和显示。实施例3（一）油尺图3为油尺，油尺由多组叉指电容探头电路板18、电路板保护腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于介电常数差异特性的接转站沉降罐油水界面检测装置，其特征在于：上位机（10）通过RS485总线（9）连接检测主机（1），检测主机（1）通过防爆电缆(5)连接油尺（11），检测主机（1）连接分处理器（12），分处理器（12）一路连接接收探头（23），另一路连接级联油尺发射探头（22），联油尺发射探头（22）连接介质（14），介质（14）连接接收探头（23），检测主机（1）通过防爆电缆（5）和防爆航空插件（4）并通过钣金架（3）与油尺（11）的金属固定杆（6）相互连接，电路板保护腔（7）采用交错的方式安装在金属固定杆（6）上，金属固定杆（6）通过钣金架（8）与下一个油尺（11）相互连接，处理器（12）连接级联模块（16），高速开关模块（17）用来切换电容检测模块（15）和多组叉指电容探头（13）的通断，USB调试模块（20）连接主处理器（24），主处理器（24）连接串口转换模块（19），电源模块（21）分别连接串口转换模块（19）、主处理器（24）、串口转换模块（19），检测主机（1）固定于出口法兰盘（2）上。

【技术特征摘要】
1.基于介电常数差异特性的接转站沉降罐油水界面检测装置，其特征在于：上位机（10）通过RS485总线（9）连接检测主机（1），检测主机（1）通过防爆电缆(5)连接油尺（11），检测主机（1）连接分处理器（12），分处理器（12）一路连接接收探头（23），另一路连接级联油尺发射探头（22），联油尺发射探头（22）连接介质（14），介质（14）连接接收探头（23），检测主机（1）通过防爆电缆（5）和防爆航空插件（4）并通过钣金架（3）与油尺（11）的金属固定杆（6）相互连接，电路板保护腔（7）采用交错的方式安装在金属固定杆（6）上，金属固定杆（6）通过钣金架（8）与下一个油尺（11）相互连接，处理器（12）连接级联模块（16），高速开关模块（17）用来切换电容检测模块（15）和多组叉指电容探头（13）的通断，USB调试模块（20）连接主处理器（24），主处理器（24）...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜兴伟，董艾平，刘董宇，隋国勇，陈兴慧，汤国庆，李贵勇，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心，
类型：新型
国别省市：北京,11