本发明专利技术涉及一种基于红外线探测的全自动高精度油气水三相计量系统。主要结构为平底试管、夹持装置、传动装置、分离器、红外线发射接收装置、气体存储容器等；试管下方有一光源，试管上方有一光接收处理装置，将信息传递给控制中心计算出试管内液面高度；通过夹持装置、传动装置可将平底试管移动到分离器和试管架中；分离器下方有电机，使其旋转将油水分离；试管架在一开口箱体中，两侧有红外线发射接收装置获得油水体积数据；气体从试管上的管线经过进入气体存储容器中，气体存储容器上有压力传感器，时刻监测容器内压力并反馈给控制中心，容器连接有开关，可将容器内气体释放；本发明专利技术可以同时测量油气水的体积，且过程全自动，无需人力操控，红外线分析液面高度及油水分界面相比于人工读取误差更小，经过分离作用，油水分界面更加明显，测量更加准确。测量更加准确。测量更加准确。
【技术实现步骤摘要】
一种基于红外线探测的全自动高精度油气水三相计量系统
[0001]本专利技术属于室内驱替实验领域，涉及一种全自动的油气水计量装置。
技术介绍
[0002]在进行室内驱替实验时，大部分计量装置需要人工读取驱替出的油量、气量或水量，但是人工读取误差较大，得到的数据不准确，且需要时刻守在现场，耗时耗力，现有的计量装置种类繁多，但大都无法完成油气水三相计量，且无法自动进行读取记录工作，如公开专利CN101832804A为一种油水计量仪，该计量仪只能计算油水的质量，无法收集气体体积信息；公开专利CN101986107A所述的油水计量装置避免了油水混合造成的误差，但需要人工读取示数，易造成误差；公开专利CN109752507A为油气水计量装置，所述计量装置的收集器内需保持油水界面固定，因此需人工时刻观察液面高度，另外，由于油水分层的分界线并不明显，容易导致读取数据产生误差，得到的数据不准确。以上简述的几种油水或油气水计量装置均需要人工操作且计量的方式主要为刻度读数或称重法，对计量的准确性有影响且浪费人力资源。针对现有的问题，需要设计一种全自动的油气水计量装置，完成全自动收集流体，自动计量并记录的实验过程。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于解决目前进行驱替实验时需人工记录油气水体积，耗时耗力且不准确的问题，设计专利技术了一种基于红外线探测的全自动高精度油气水三相计量系统，通过该装置可自动完成驱替实验的计量工作，且根据管线出样速度自动判断实验结束时间，并控制回压结束实验。该装置使用简单，计量准确，能够解决人力记录出现的部分问题。
[0004]为达到以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案。
[0005]一种基于红外线探测的全自动高精度油气水三相计量系统，主要由电机、齿轮、丝杆、齿条、分离器、干燥器、单向阀、压缩机、气体存储容器、控制面板等组成。驱替出的流体通过管线从回压阀流出至平底试管中，该试管与普通的试管不同，其整体呈圆柱形，底部不易晃动，读取流体体积更加准确。试管塞上有一光接收处理装置，试管下方有一光源，光接收处理装置接收穿过液体的光线，将光线强弱、接受时间的变化转化为电信号，并将此信息传递给控制中心，分析液面高度，控制中心操作夹持装置取下试管。平底试管经由传动装置移动，传动装置主要有电机、丝杆、齿轮等部件，导杆与丝杆通过横梁相连，丝杆上有一具有内螺纹的传动器，丝杆下方的电机转动带动锥齿轮运转，其与另一锥齿轮啮合使得齿轮改为水平转动带动轴承杆转动，该轴承杆上的齿轮与丝杆啮合带动丝杆转动。随着丝杆的转动，传动器可带动导杆上的滑动器上下移动。滑动器上的电机带动转动头，可使试管实现多维度的操作位移。所述转动头左方安装有电机，电机可带动伸缩杆运转，伸缩杆由外螺纹丝杆与内螺纹丝杆组成，当电机运转时，外螺纹丝杆被电机带动转动，内螺纹丝杆因螺纹结构会被带动向前或向后运移，因而完成伸长收缩的功能。另外，导杆与丝杆均在一条传送带上，电机带动驱动带轮转动使得传送带向前或向后移动。
[0006]所述自动夹持装置主要有电机、椭圆形凸轮、夹持板、弹簧等结构，当需要夹持试管时，电机运转带动凸轮转动，使得椭圆形凸轮的长轴方向处于水平，隔板之间由弹簧相连，弹簧被拉伸，隔板被推开，夹持板与隔板相连，也被拉开，此时将试管放入其中，电机停止运转，弹簧自动收缩将隔板拉回，试管因此被夹持住。
[0007]通过以上的部件，可将平底试管转移到分离器以及试管架上，从而完成全自动更换试管的目的。所述分离器通过电机运转，使得分离器不断旋转，通过离心作用将试管中的油水分离，油水界面更加清晰，油水的体积计算更加精确。
[0008]所述计量系统的试管架周围有不封口的长方体，长方体一侧有红外线发射装置，电机带动齿轮运转，使得齿条上下运动，红外线发射器也随之上下移动，红外线接收装置即可将移动过程中的折射率变化反馈给控制中心，控制中心经过计算可以得出油水的分界面，进而得到油水的体积。
[0009]驱替出的流体中含有气体，通过试管上的管线进入干燥器，干燥器可以分离出气体中的水分，气体继续流动，通过压缩机将低压气体压缩为高压气体并转移到气体存储容器中，为避免气体回流，在压缩机前后管线安装单向阀，仅允许气体单向流动。所述气体存储容器的体积固定，其中有一压力传感器，将压力数据传送给控制中心，经过计算可以得出常压下气体的体积。
[0010]另外，所述试管塞与管线之间固定不会移动，试管塞上有一光接收处理装置，试管下方有一光源，光源发出光线照射试管，经过水、油液体折射后进入空气，最终被光接收处理装置收集，由于液体是光密介质，空气是光疏介质，光线从液体进入空气时，入射角大于临界角的光线会发生全反射，通过光接收处理装置接收的光线强度以及时间等因素，可分析出液面高度。当液面达到一定高度时，控制中心操控电机运转取换试管；当液面长时间保持稳定时，输出的信号保持一致，则控制中心判定不出油，进而操作回压泵增大回压，使得回压大于流体压力，结束实验。整个油气水计量装置上方可打开，实验结束后可通过上方开口取出用过的试管，方便快捷，且其内的管线等可拆卸或调整位置。
[0011]与现有的计量装置相比，本专利技术具有以下几个优势：(1)该计量装置可同时测量油气水的体积，且驱替过程为全自动操作，无需人力时刻操作仪器；(2)采用红外线发射接收装置，利用红外线光线变化自动收集信息，分析得到流体体积，相比于人工读取误差更小；(3)采用分离器的离心作用将油水分离，在试管中油水的分界面更加明显，收集得到的数据更加准确。
附图说明
[0012]图1为油气水计量装置正视图
[0013]图2为油气水计量装置侧视图
[0014]图3为油气水计量装置俯视图
[0015]图4为试管架装置图
[0016]图5为自动夹持装置
[0017]图6为自动夹持装置细节图
[0018]图7为油气水气量计路线图
[0019]图中，1、回压阀；2、进样管线；3、出气管线；4、平底试管；5、光接收处理装置；6、自
动夹持装置；7、伸缩杆；8、导杆；9电机；10、传动器；11、转动头；12、丝杆；13、滑动器；14、传动装置；15、传送带；16、驱动带轮；17、试管架；18、开口箱体；19、分离器；20、光源；21、红外线发射器；22、齿轮；23、红外线接收器；24、夹持板；25、弹簧；26、隔板；27、椭圆形凸轮；28、横梁；29、干燥器；30、单向阀；31、空气压缩机；32、气体存储容器；33、压力传感器；34、开关；35、控制面板。
具体实施方式
[0020]下面根据附图进一步说明本专利技术，以便于本
的技术人员理解本专利技术。但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，均在保护之列。
[0021]一种基于红外线探测的全自动高精度油气水三相计量系统，主要构件为电机(9)、夹持装置(6)、伸缩杆(7)、丝杆(11)、干燥器(29)、分离器(本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于红外线探测的全自动高精度油气水三相计量系统，主要由电机、齿轮、丝杆、齿条、分离器、干燥器、单向阀、压缩机、气体存储容器、控制面板等组成；驱替出的流体通过管线从回压阀流出至平底试管中，试管塞上有一光接收处理装置，试管下方有一光源，平底试管通过传动装置移动，传动装置主要有电机、丝杆、齿轮等部件，导杆与丝杆通过横梁相连，丝杆上有一具有内螺纹的传动器，丝杆下方的电机带动齿轮转动，使轴承杆上的齿轮与丝杆啮合带动丝杆转动，随着丝杆的转动，传动器可带动导杆上的滑动器上下移动；滑动器上的电机带动转动头，可使试管实现多维度的操作位移；所述转动头左方安装有电机，电机可带动伸缩杆运转，伸缩杆由外螺纹丝杆与内螺纹丝杆组成，另外，导杆与丝杆均在一条传送带上，电机带动驱动带轮转动使得传送带向前或向后移动；自动夹持装置通过电机、椭圆形凸轮、夹持板、弹簧等结构夹持试管；分离器旋转依靠离心作用将液体分层；试管架上有红外线发射接收装置和齿轮齿条，可分析液体体积；气体存储容器通过压力传感器计算出气体体积。2.如权利要求1所述的传动装置，主要有电机、丝杆、齿轮等部件，导杆与丝杆通过横梁相连，丝杆上有一具有内螺纹的传动器，丝杆下方的电机转动带动锥齿轮运转，其与另一锥齿轮啮合使得齿轮改为水平转动带动轴承杆转动，...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡义升，史晨辉，蒲磊，庞康，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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