联合站游离水脱除器的油水界面自动测量装置制造方法及图纸

联合站游离水脱除器的油水界面自动测量装置，它涉及一种油田用游离水脱除器的油水分离测量装置，以解决液面测量存在的操作困难、准确性和可靠性较差的问题。液面测量模块的测量信号输出端与液面信号调制模块的测量信号输入端相连接，液面信号调制模块的调制信号输出端与接口转换模块的调制信号输入端相连接，接口转换模块的控制信号输出端与阀门开闭驱动模块的控制信号输入端相连接，接口转换模块的数据输入输出端与ＵＳＢ接口模块的数据输入输出端相连接，ＵＳＢ接口模块的控制信号输入输出端与主控制模块的控制信号输入输出端相连接。本实用新型专利技术采集各液体电导率的电压信号，分析所有采集信号确定液面的位置，具有准确性和可靠性都较高的特点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种油田用游离水脱除器的油水界面测量装置。
技术介绍
游离水脱除器界面测量值是油田集输生产中的十分重要的工艺控制参数。 由于三次采油聚驱技术存在采出液介质的聚合物、硫化物等杂质含量较高的缺 点，从而使联合站集输工艺系统出现了游离水界面检测不准导致电脱水控制失 衡和水中含油超标的问题。因此，界面测量与控制的准确与否影响净化油含水 率、污水含油指标及工艺和设备工作系统稳定性。目前，大多数油田的联合站 的游离水脱除器液面的检测存在测量不准、操作自动化不强的问题。例如，游离水和电脱水界面检测使用的是射频导纳油水界面仪，控制系统为DCS集散型 控制系统，自投运以来运行较平稳，但自从接收聚驱站来液含有50mg/L以上 浓度和被处理介质发生变化后，经常出现波动，自动检测难以控制。设计安装 的DE表的工作原理主要是利用油与水的介电常数不同这一性质来检测油水界 面的，由于这种过渡层非常粘且导电率高，改变了界面层油水介质的介电常数， 所以DE表检测准确度不高。若改为手动控制，则增加了岗位操作人员的劳动 强度，又使工艺管理更难控制。表i<table>table see original document page 3</column></row><table>表l为目前常用几种液面测量装置。可以看出，目前的测量装置不能测 量过渡层液面高度，而过渡层增厚时，随着罐顶油进入电脱，与电脱中产生 的硫化物混合在电脱水的油水界面处，因导电率高影响电脱水的电场稳定， 当累积较厚时就会造成电脱垮电场，造成脱水器系统的崩溃。
技术实现思路
本技术为解决现有液面测量装置存在的操作较困难、准确性和可靠 性较差的问题，提供一种联合站游离水脱除器的油水界面自动测量装置。本技术由液面测量模块、液面信号调制模块、接口转换模块、USB 接口模块、主控制模块和阀门开闭驱动模块组成，液面测量模块的测量信号 输出端与液面信号调制模块的测量信号输入端相连接，液面信号调制模块的 调制信号输出端与接口转换模块的调制信号输入端相连接，接口转换模块的 控制信号输出端与阀门开闭驱动模块的控制信号输入端相连接，接口转换模 块的数据输入输出端与USB接口模块的数据输入输出端相连接，USB接口 模块的控制信号输入输出端与主控制模块的控制信号输入输出端相连接。有益效果本技术测量液面的主要是利用油层、过渡层以及水层的 液体电导率不同的原理，采用逐个扫描的方法采集不同液体电导率的电压信 号，通过分析所有采集信号确定液面的位置，具有易于操作、准确性和可靠 性都较高的特点。附图说明图1是本技术的测量与控制装置的结构示意图；图2是本技术 的实际工作状态原理图；图3是测量与控制装置的探头1-1的测量原理示意 图。具体实施方式具体实施方式一参见图1和图2，本实施方式由液面测量模块1、液面信号调制模块2、接口转换模块3、 USB接口模块4、主控制模块5和阀门开 闭驱动模块6组成，液面测量模块1的测量信号输出端与液面信号调制模块 2的测量信号输入端相连接，液面信号调制模块2的调制信号输出端与接口 转换模块3的调制信号输入端相连接，接口转换模块3的控制信号输出端与 阀门开闭驱动模块6的控制信号输入端相连接，接口转换模块3的数据输入输出端与USB接口模块4的数据输入输出端相连接，USB接口模块4的控 制信号输入输出端与主控制模块5的控制信号输入输出端相连接。本实施方式的液面测量模块1对液面状态进行实时采集，并将采集结果 发送给液面信号调制模块2，液面信号调制模块2将采集结果进行调制后发 送到接口转换模块3，接口转换模块3完成数据传输的格式转换、并行和串 行数据接口的转换，并通过USB接口模块4与主控制模块5进行数据传输， USB接口模块4主要是实现USB的协议，实现将数据的采集命令的传输给 主控制模块5，主控制模块5根据液面状态发送控制信号给阀门开闭驱动模 块6，以控制进油、排油和排水阀门的开关，主控制模块5即为上位机，可 采用传统的微型计算机或工业PC机。本实施方式能够实现油面高度、过度层、水面高度的检测以及注入油、放 油的自动控制，采用可选择的两种工作模式自动工作模式与人工千预模式。 自动工作模式当系统选为自动工作模式时，首先，当油面高于预先设定的境 界线时，系统自动关闭油罐的注油阀门，向油管内注入原油；其次，为了避免 注入油的过程中影响出排水管，系统自动关闭排水管阀门；经过一定时间的沉 淀后，水油分离后，系统首先自动开启排油管排油，同时打开排水管进行排水， 根据液面自动检测装置检测过度层和水层的高度。人工干预模式在罐内注油 过程中，当油位超过最高报警值，系统发出立即关闭进油阀的报警；在排水过 程中，当油水分界面降低到最低报警值，计算机将发出关闭排水出口阀的报警。具体实施方式二参见图1 图3，本实施方式在具体实施方式一的基础 上进一步限定了所述液面测量模块1包括多个探头1-1，多个探头1-1组成一 个可控传感器阵列，每个探头1-1的测量信号输出端都与液面信号调制模块 2的测量信号输入端相连接。用于测量三液面(空气-油、油-过渡层、过渡层-水)高度的多个探头1-1 组成一个可控传感器阵列，利用可控传感器阵列逐个扫描采集不同探头1-1 代表液体电导率的电压信号，通过分析传感器阵列的所有采集信号确定液面 的位置。探头1-1的测量原理为流体的电导率不仅取决于单位容积上的导电 粒子的数量，还取决于流体的温度。温度越高，导电粒子的活性越强，流体 的电导率值越大；温度变低，导电粒子的活性减弱，流体的导电值变小。如图3所示，图中L1、 L2和L3为电磁式电导率传感器，激励信号由振荡器产 生，驱动级对电流进行放大后加到L1上，在L2上的单匝液体回路产生与电 导率成正比的液体电流，在L3上将电导率信号取出，经电压电流变换级得到电导率的电压信号。当液体电导率C发生变化时，电导池内的液体阻值&根据以下公式发生 变化<formula>formula see original document page 6</formula>其中《表示电导池常数，丄表示电导池的长度，S表示电导池的截面积。 由于L1和L2的匝数是固定的，Ll上的电压J^和L2上的电压^的比值是 固定的，并遵循以下公式<formula>formula see original document page 6</formula>同理，/,2和/,3成固定比例关系，假定U2为理想电流电压变换器，U3 多路开关的内阻忽略不计，U4为线性交流放大器，则有F。^t^C;其中A表 示电导池常数有关的一个常数，K。,的变化可直接反映电导率的变化。具体实施方式三参见图1，本实施方式在具体实施方式一的基础上进一步限定了所述主控制模块5包括测量控制模块5-1和时序控制模块5-2，测 量控制模块5-1和时序控制模块5-2的控制信号输入输出端都与USB接口模 块4的控制信号输入输出端相连接，测量控制模块5-l的数据输入输出端与 时序控制模块5-2的数据输^\输出端相连接。测量控制模块5-1用于信号采集控制，包括对传感器信号进行采本文档来自技高网...

【技术保护点】
联合站游离水脱除器的油水界面自动测量装置，它由液面测量模块（１）、液面信号调制模块（２）、接口转换模块（３）、ＵＳＢ接口模块（４）、主控制模块（５）和阀门开闭驱动模块（６）组成，其特征在于液面测量模块（１）的测量信号输出端与液面信号调制模块（２）的测量信号输入端相连接，液面信号调制模块（２）的调制信号输出端与接口转换模块（３）的调制信号输入端相连接，接口转换模块（３）的控制信号输出端与阀门开闭驱动模块（６）的控制信号输入端相连接，接口转换模块（３）的数据输入输出端与ＵＳＢ接口模块（４）的数据输入输出端相连接，ＵＳＢ接口模块（４）的控制信号输入输出端与主控制模块（５）的控制信号输入输出端相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：霍振国，
申请(专利权)人：霍振国，
类型：实用新型
国别省市：93[中国|哈尔滨]