油水气三相介质测量仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种油水气三相介质测量仪，它的一次仪表的取样管位于上法兰的下部，射线源系统、探头轴线的上部；其射线源室为圆台结构，放射源位于射线源室的前端，圆台的台部有内防护套，它的探头上安装有闪烁探测器，探测器与二次仪表相连；二次仪表的信号甄别电路采用集成电路ＬＭ３３９，通过跳键来选择正负信号的输入与输出，六路脉冲输出端分别与可编程计数器连接；可编程计数器、可编程模数转换器与工程计算机相连。本测量仪测量精度高，系统稳定性强，是原油生产中理想的测量仪器。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种利用同位素方法的自动在线测量仪表，特别是用于原油生产中对原油含水率和含气率进行测量的油水气三相介质测量仪。在油田原油生产中，对含水率和含气率的测量一直是一非常重要的课题。目前，对含水率和含气率的测量主要采用人工化验方法，也有几种形式的含水分析仪表。但因为原油生产中，开采出来的原油是油水气的三相混合物，而且油水气的比分随时都在变化，所以人工定时取样化验统计的原油含水率和原油的产量具有较大的人为因素和误差。虽然现在有几种含水率分析仪可以对含水率进行在线测量，但由于受原油生产中的温度、压力、密度、结蜡、粘度、水的矿化度等因素的影响，它们很难在测量范围的全程内或在长时间的运行中都能保证有较高的测量精度，特别是在含气较高的工矿条件下，尤为突出。本技术的目的在于克服现有技术的不足而提供一种采用同位素方法对原油含水率和含气率进行在线测量，通过闪烁探测器探测γ射线并由信号甄别电路输出整形信号，可编程计数器有效的对γ射线进行计数，测量精度高、稳定性好的油水气三相介质测量仪。本技术是这样实现的它的一次仪表由探头、射线源系统、法兰、测量管段、取样管构成，二次仪表由机柜、显示器、计算机、仪表箱、打印机、模数转换器卡、可编程计数器构成，测量管段的两端焊接有标准法兰与石油管道对接，探头与射线源室同轴安装在测量管段的中部，探头与二次仪表相连接，其结构要点是一次仪表的取样管位于上法兰的下部，射线源系统和探头轴线的上部；一次仪表的射线源系统为圆台结构，放射源位于射线源室的前端，圆台的台部有内防护套，内防护套与密封套连接；一次仪表的探头上安装有闪烁探测器，探测器与二次仪表相连；二次仪表的信号甄别电路采用集成电路LM339，每片具有四个独立的电压比较器UIA、UIB、UID、UIC，每路输入／输出采用两个比较器，通过跳键来选择正负信号的输入与输出，其连接结构是，跳键JP13、JP14、JP15分别依次与跳键JP1、JP2，JP3、JP4，JP5、JP6相连，其中JP1、JP3、JP5的左键分别与电容连接，电容分别与比较器UIA的负输入端连接，三个比较器UIA的输出端分别与跳键JP7、JP9、JP11的左键连接，跳键JP1、JP3、JP5的右键通过分别通过电阻与比较器UIB的正输入端连接，UIB的负输入端与UIA的正输入端相连，其输出端分别依次与跳键JP7、JP9、JP11的右键连接构成三路脉冲输入；跳键JP2、JP4、JP6的左键分别依次与电容连接，电容分别与比较器UID的负输入端连接，比较器UID的输出端分别依次与跳键JP8、JP10、JP12的左键连接，跳键JP2、JP4、JP6的右键分别通过电阻与比较器UIC的正输入端连接，UIC的负输入端与UID的负输入端相连，UIC的输出端分别依次与跳键JP8、JP10、JP12的右键连接构成三路脉冲输入；六路脉冲输出端OUT1、、OUT2、、OUT3、OUT4、OUT5、OUT6分别与可编程计数器连接。可编程计数器采用ISA总线，执行板选任务的译码器U4、U5的译码输出分别与板选开关SW-A连接，执行片选的译码器U6A的四个输出分别与四个8253的片选端CS相连接，四个8253 U9、U10、U11、U12数据总线D0-D7相并联，它们的读控制端RD、写控制WR、地址A0、A1也并联连接，12个异或门的输入端接入输入信号IN1-IN12，它们的输出依次连接计数芯片8253的时钟输入端。所有计数芯片8253的门控端GATE连接在一起，并通过一个电阻R接到+5V电源上。相比现有技术本技术具有以下优点1、一次仪表设计科学合理，可极大的减小使用放射源的强度，屏蔽防护效果好，测量精度高。2、二次仪表的信号甄别电路，能有效地、正确地对信号甄别和整形，保证在测量不同含水率时而改用不同能量的射线源时，采用同一种电路。3、本技术设计的可编程计数器，能有效地对γ射线计数。并可在很大程度上降低仪器的成本。4、选用高温闪烁探测器和高稳定性的高压电电源源模块，稳定性好。附图图面说明附图说明图1是本技术结构框图。图2是本技术一次仪表结构示意图。图3是本技术射线源系统结构示意图。图4是本技术探头结构示意图。图5是本技术信号甄别电路连接结构示意图。图6是本技术可编程计数器电路连接结构示意图。以下结合附图及实施例详述本技术。本技术由一次仪表、二次仪表组成。如图1、它的一次仪表分为检测和变送部分。检测部分由射线源、原油、探测器组成，变送部分由流量变送器、温度变送器、压力变送器组成，流量变送器、温度变送器、压力变送器为现有技术，分别与二次仪表连接。探测器与二此仪表的信号甄别电路连接。一次仪表的结构如图2，它由探头6、射线源系统2、上法兰1、测量管段3、取样管5、下法兰4组成，测量管段3的两端焊接有标准法兰1、4与石油管道对接，探头6与射线源系统2同轴安装在测量管段3的中部，轴线的上部。这种设置的目的是为了确保取出的样品是被测量的样品。一次仪表的射线源系统2如图3是一圆台结构，由射线源7、源室9、衬窗18、密封套16、安装法兰8、内、外防护套17、19，顶丝11、螺钉10、12，后盖13、后固定板14、后防护板15组成。射线源7位于射线源室9的前端，圆台的台部有内防护套，内防护套17与密封套16连接；射线源系统2的外部设有外防护套19，射线源室9的后部设有后防护板15及固定板14，固定板14与后防护板15、源室9、源室法兰8通过螺丝10、12紧固。射线源系统2室通过安装法兰8安装在测量管道3上，它的前端有衬窗18。一次仪表的探头6的结构如图4，它与射线源系统2同轴安装在测量管段的中部，由密封套31、衬窗32、安装法兰30、前防震套25、闪烁探测器24、后防震套23、探头套筒27、紧固套28、防爆引线头34、后盖21等组成。射线源和探测器与管道中的原油不直接接触，探头6的接入引线端采用隔爆设计，低压电源和信号线与高压电源线分别由独立的防爆接线端口引入。防爆引线头34的下部有防爆衬垫20。两接线端口互成90度角，安装时引线端口朝斜下方，从而避免在室外安装时雨雪天水流入探测器6。探头6的探头套筒27内安装有闪烁探测器24，它选用GDB37或GDB38高温光电倍增管，配ST102C和ST102D碘化钠闪烁晶体。闪烁探测器24的前后部分别设有防震套25、23，探头套筒27用紧顶丝26紧固，后盖用紧顶丝29紧固。探测器6与二次仪表相连。如图1，二次仪表由机柜、显示器、计算机、仪表箱、打印机、模数转换器卡、可编程计数器等组成。它的信号甄别电路采用三片集成电路LM339，每片具有四个独立的电压比较器UIA、UIB、UID、UIC，每路输入／输出采用两个比较器，通过跳键来选择正负信号的输入与输出，其连接结构是，跳键JP13、JP14、JP15分别依次与跳键JP1、JP2，JP3、JP4，JP5、JP6相连构成输入跳键，其中JP1、JP3、JP5的左键分别与电容C6、C13、C20连接，电容C6、C13、C20、分别与比较器UIA的负输入端4脚连接，三个比较器UIA的输出端分别与输出跳键JP7、JP9、JP11的左键连接，跳键JP1、JP3、JP5的右键分别通过电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油水气三相介质测量仪，它的一次仪表由探头、射线源系统、法兰、测量管段、取样管构成，二次仪表由机柜、显示器、计算机、仪表箱、打印机、模数转换器卡、可编程计数器构成，测量管段的两端焊接有标准法兰与石油管道对接，探头与射线源室同轴安装在测量管段的中部，与二次仪表相连接，其特征在于：ａ、一次仪表的取样管位于上法兰的下部，射线源系统和探头轴线的上部；ｂ、一次仪表的射线源系统为圆台结构，放射源位于射线源室的前端，圆台的台部有内防护套，内防护套与密封套连接；ｃ、一次仪表的探 头上安装有闪烁探测器，探测器与二次仪表相连，探头的防爆引线头互成９０°设置；ｄ、二次仪表的信号甄别电路采用集成电路ＬＭ３３９，每片具有四个独立的电压比较器ＵＩＡ、ＵＩＢ、ＵＩＤ、ＵＩＣ，每路输入／输出采用两个比较器，通过跳键来选择正负信 号的输入与输出，其连接结构是，跳键ＪＰ１３、ＪＰ１４、ＪＰ１５分别依次与跳键ＪＰ１、ＪＰ２，ＪＰ３、ＪＰ４，ＪＰ５、ＪＰ６相连，其中ＪＰ１、ＪＰ３、ＪＰ５的左键分别与电容连接，电容分别与比较器ＵＩＡ的负输入端连接，三个比较器ＵＩＡ的输出端分别与跳键ＪＰ７、ＪＰ９、ＪＰ１１的左键连接，跳键ＪＰ１、ＪＰ３、ＪＰ５的右键分别通过电阻与比较器ＵＩＢ的正输入端连接，ＵＩＢ的负输入端与ＵＩＡ的正输入端相连，其输出端分别依次与跳键ＪＰ７、ＪＰ９、ＪＰ１１的右键连接构成三路脉冲输出；跳键ＪＰ２、ＪＰ４、ＪＰ６的左键分别依次与电容连接，电容分别与比较器ＵＩＤ的输入端连接，比较器ＵＩＤ的输出端分别依次与跳键ＪＰ８、ＪＰ１０、ＪＰ１２的左键连接，跳键ＪＰ２、ＪＰ４、ＪＰ６的右键分别通过电阻与比较器ＵＩＣ的正输入端连接，ＵＩＣ的负输入端与ＵＩＤ的正输入端相连，ＵＩＣ的输出端分别依次与跳键ＪＰ８、ＪＰ１０、ＪＰ１２的右键连接构成三路脉冲输出；六路脉冲输出端ＯＵＴ↓［１］、ＯＵＴ↓［２］、ＯＵＴ↓［３］、ＯＵＴ↓［４］、ＯＵＴ↓［５］、ＯＵＴ↓［６］分别与可编程计数器连接；ｅ、可编程计数器采用ＩＳＡ总线，执行板选任务的译码器Ｕ↓［４］、Ｕ↓［５］的译码输出分别与板选开关ＳＷ－Ａ连接，执行片选的译码器Ｕ↓［６Ａ］的四个输出分别与四个８２５３的片选端ＣＳ相连接，四个８２５３Ｕ↓［９］、Ｕ↓［１０］、Ｕ↓［１１ ］、Ｕ↓［１２］数据总线Ｄ０－Ｄ７相并联，它们的读控制端ＲＤ、写控制ＷＲ、地址Ａ０、Ａ１也并联连接，１２个异或门的输入端接入输...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王妹香，
申请(专利权)人：王妹香，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]