原油高压脉冲脱水微机自动控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于一种原油脱水微机自动控制装置，由单片机、Ａ／Ｄ转换器、定时器、过零检测电路、电压调整电路、驱动电路、脉冲放大电路组成。根据设定的电压及频率初值由单片机控制定时器产生电压调整电路所需的触发信号及驱动电路所需的脉冲信号，电压调整电路供给脉冲放大电路的工作电压，在驱动电路的驱动下，脉冲放大电路连续输出脉冲高压，此脉冲高压可以实现原油的高效脱水工作。本实用新型专利技术主要用于油田及炼油厂的原油脱水，解决了现有脱水工艺效率难以提高的问题。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本技术属于一种原油脱水的控制装置，特别是涉及一种原油脱水微机自动控制装置。现在油田及炼油厂一般采用电脱水器对原油进行脱水。这种电脱水器是在脱水罐中设置若干层网状电极，通过给电极施加交流或直流或交直流电压，从而在电极间形成电场，使原油中的小水粒发生极化作用，进而由于相互之间的引力而凝聚成大水滴沉降，达到脱水目的。但是一旦电场强度高于临界电场强度，将会产生介质击穿在电极板间形成导电链，水颗粒产生再分散乳化效应，分散成更多更小的水粒，因此，脱水效率受临界电场强度的限制难以提高。并且一旦介质击穿，将会产生强大的短路电流，不但造成电能耗费，而且可能发生严重事故。本技术的目的是在不改变现有脱水罐结构的情况下，用由微机控制产生的高压脉冲电源代替现有的交直流电流，从而在网状电极间产生脉冲电场并用该电场对原油进行高效率的脱水。其技术方案为一种原油脱水微机自动控制装置，其特征在于它由单片机及其A/D转换器接口、定时器接口、过零检测电路、电压调整电路、驱动电路和脉冲放大电路组成，A/D转换器的模拟量输入端接电压设定电位器、频率设定电位器，数字量输出端接单片机的数据口，A/D转换器转换结束信号输出端接单片机外部中断源输入端，定时器按公知方式和单片机连接，定时器触发信号输出端接主要由脉冲变压器组成的脉冲触发电路，脉冲触发电路的输出端接电压调整电路中的可控硅模块，可控硅模块接一滤波器，从电压调整电路的主回路引出电压及电流信号反馈信号端接A/D转换器的模拟量输入端，过零检测电路的过零触发信号输出端接单片机的外部中断源输入端，定时器的脉冲信号输出端经门控电路接驱动电路，驱动电路和脉冲放大电路相连接，脉冲放大电路的过流信号反馈端接至单片机的外部中断源输入端。由于本技术采用微机实时控制以产生周期及脉冲幅度极为稳定的脉冲高压，将脉冲的持续时间控制到小于能够产生介质击穿的时间，不但不会产生介质击穿，而且脉冲电场强度可以远大于临界电场强度，脱水效率得以大幅度提高，脱水装置工作稳定、可靠。由于不会产生介质击穿，不产生无用的短路大电流，而且由于脉冲宽度与脉冲重复周期相比其占空比很小，因此，节能效果显著。以下结合附图并通过实施例对本技术作进一步说明附图说明图1、2为实施例的电路原理示意图。实施例如图1、2所示，8751单片机以公知的接口扩展方式和定时器8253及A/D转换器ADC0809连接，ADC0809的模拟量输入端IN0电压设定电位器W1连接，输入端IN1、IN2分别接频率设定电位器W2、W3，ADC0809的转换结束信号输出端EOC经反相器7404-4接8751的中断口INT1，LM324-1的正、负输入端分别对应和LM324-2的负、正输入端相连接，LM324-1、LM324-2的输出端分别经D1、D2接三极管N1，组成过零检测电路，过零信号输出端(N1集电极)接8751中断口INT0。定时器8253输出端out0经R13接三极管N3，N3发射极经耦合电容C3和Vmos管V1栅极连接，V1源极接脉冲变压器T1，T1次级经D6接可控硅模块KKG中的可控硅S1、S2控制极，可控硅模块KKG接由L1、L2、C6、C8组成的抗干扰滤波器，输出端D接IGBT模块。由接在电压调整电路主回路中的电流互感器I和I/V转换器引出与主回路电流相应的电流反馈端接ADC0809的输入端IN3，经分压电阻R17、R18和光耦4N27引出电压反馈端接ADC0809的输入端IN4。定时器8253输出端out1接与门7408-1、7408-2，输出端out2经反相器7404-1和R21、C10组成的延时电路接与门7408-3、7408-4，7408-1---7408-4的输出端分别经N11、N7、N6、N10对应接IGBT模块的专用驱动集成块EXB850-1---EXB850-4的输入端，EXB850-1---EXB850-4与IGBT模块以公知的方式连接，光耦4N27-1---4N27-4分别和EXB850-1--EXB850-4相连接，4N27-1---4N27-4的输出端通过线或方式形成过流信号反馈端A经反相器7404-5和8751的中断口INT0相连接。本实施例的工作原理是单片机8751上电复位后，通过ADC0809读取由电位器W1设定的电压初值及由W2、W3设定的频率初值并存贮。根据W2、W3的设定频率，由8751控制定时器8253产生两个同周期且反相的连续方波，分别由out1、out2输出，out1输出的方波信号经7408-1、7408-2分别加至EXB850-1、EXB850-2的输入端。out2输出的方波信号经7404-1反相后并经R21、C10延时后，通过7408-3、7408-4分别送至EXB850-3、EXB850-4的输入端。由过流检测电路检出的过零信号作为8751中断信号，使8751的中断程序工作，根据电位器W1设定的电压初值控制8253由out0输出相应的触发信号，此信号经N1倒相使V1导通，由脉冲变压器T1输出触发脉冲，控制可控硅S1、S2的导通角，从而使可控硅模块输出设定的电压，经滤波器滤波后，由输出端D将工作电压送至IGBT模块，在EXB850驱动下使IGBT模块输出相应的脉冲电压。电压调整电路的电压、电流反馈信号经ADC0809转换后，产生中断，由中断程序对out0输出的触发信号的相位进行调整，有效控制可控硅S1、S2的导通角，从而保证持续输出稳定的电压，使IGBT模块稳定地工作。一旦IGBT模块出现过流现象，由A端输出过流反馈信号送至8751INT0中断口作为中断请求，启动中断程序，当过流现象连续出现规定次数时，8751控制8253的outo输出触发信号，截止可控硅S1、S2，以有效地保护IGBT模块。应用本装置对原油进行脱水工作时，将IGBT模块和升压变压器T2初级连接，在次级产生脉冲高压，从而在脱水罐中TSG的网状电极间产生脉冲强电场，对原油进行高效的脱水工作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原油脱水微机自动控制装置，其特征在于：它由单片机及其Ａ／Ｄ转换器接口、定时器接口、过零检测电路、电压调整电路、驱动电路和脉冲放大电路组成，Ａ／Ｄ转换器的模拟量输入端接电压设定电位器、频率设定电位器，数字量输出端接单片机的数据口，Ａ／Ｄ转换器转换结束信号输出端接单片机外部中断源输入端，定时器按公知方式和单片机连接，定时器触发信号输出端接主要由脉冲变压器组成的脉冲触发电路，脉冲触发电路的输出端接电压调整电路中的可控硅模块，可控硅模块接一滤波器，从电压调整电路的主回路引出电压及电流信号反馈信号端接Ａ／Ｄ转换器的模拟量输入端，过零检测电路的过零触发信号输出端接单片机的外部中断源输入端，定时器的脉冲信号输出端经门控电路接驱动电路，驱动电路和脉冲放大电路相连接，脉冲放大电路的过流信号反馈端接至单片机的外部中断源输入端。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种原油脱水微机自动控制装置，其特征在于它由单片机及其A/D转换器接口、定时器接口、过零检测电路、电压调整电路、驱动电路和脉冲放大电路组成，A/D转换器的模拟量输入端接电压设定电位器、频率设定电位器，数字量输出端接单片机的数据口，A/D转换器转换结束信号输出端接单片机外部中断源输入端，定时器按公知方式和单片机连接，定时器触发信号输出端接主要由脉冲变压器组成的脉冲触发电路，脉冲触发电路的输出端接电压调整电路中的可控硅模块，可控硅模块接一滤波器，从电压调整电路的主回路引出电压及电流信号反馈信号端接A/D转换器的模拟量输入端，过零检测电路的过零触发信号输出端接单片机的外部中断源输入端，定时器的脉冲信号输出端经门控电路接驱动电路，驱动电路和脉冲放大电路相连接，脉冲放大电路的过流信号反馈端接至单片机的外部中断源输入端。2.如权利要求1所述的微机自动控制装置，其特征在于单片机为MCS-51系列单片机，以公知方式和定时器8253及A/D转换器ADC0809相连接，ADC0809的IN0接电压设电位器W1、IN1、IN2分别接频率设定电位器W2、W3。3.如权利要求2所述的微机自动控制装置，其特征在于由运放LM324-1正、负端和LM324-2的负、正端对应连接，其输出端分别通过D1、D2和三极管N1连接组成过零检测电路，N1集电极作为过零信号输出端和MCS-51...

【专利技术属性】
技术研发人员：武超群，邓煜，
申请(专利权)人：武超群，邓煜，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]