一种野外油池原油含水率测定方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110672676A(43)申请公布日2020.01.10(21)申请号201910912209.8(22)申请日2019.09.25(71)申请人无锡谱瑞欣测控技术有限公司地址214000江苏省无锡市新吴区净慧东道66号5号楼5411室(72)发明人尤丽华周小萌(74)专利代理机构连云港联创专利代理事务所(特殊普通合伙)32330代理人刘刚(51)Int.Cl.G01N27/22(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种野外油池原油含水率测定方法及装置(57)摘要本发明公开了一种野外油池原油含水率测定方法及装置，包括缠绕式电容传感器及AD转换单元、温度传感器、同步齿形带及其支撑架、步进电机及驱动器、传输线缆和总控单元，主控单元控制缠绕式电容传感器从油池底部自动升至油池液面高度，每次上升高度为缠绕式电容传感器的高度，在每一个高度位置上读取该位置的温度与电容传感器的电容值，对温度与电容进行三维数据查表得到每个高度点的含水率，得到油池中含水率分布曲线，将含水率分布曲线进行积分，得到油池总含水率，其中，表格标定数据为实验室在精确控制温度与含水率的情况下测得的电容值，三维数据查表时选用二次多项式线性插值的方法，得到精确的该温度下含水率分布曲线。CN110672676ACN110672676A权利要求书1/2页1.一种野外油池原油含水率测定装置，其特征在于，包括缠绕式电容传感器及AD转换单元(1)、温度传感器(2)、同步齿形带及其支撑架(3)、步进电机及驱动器(4)、传输线缆(5)、总控单元(6)，所述总控单元(6)通过传输线缆(5)电性连接有步进电机及驱动器(4)，所述步进电机及驱动器(4)通过同步齿形带及其支撑架(3)传动连接有缠绕式电容传感器及AD转换单元(1)和温度传感器(2)，所述缠绕式电容传感器及AD转换单元(1)和温度传感器(2)之间电性连接。2.一种野外油池原油含水率测定方法，其特征在于，包括野外油池原油含水率测定方法硬件系统和软件系统，所述硬件系统包括主控单元、运动单元、传感器单元、数据采集单元，所述野外油池原油含水率测定方法及装置软件系统包括三维数据分步查表算法和总含水率算法，所述主控单元为工业计算机与显示器以及人机交互单元等，所述人机交互单元采用15英寸非触摸工业显示屏。3.根据权利要求2所述的一种野外油池原油含水率测定方法，其特征在于：所述运动单元为工业控制机、运动控制卡、电机驱动器、电机以及传感器单元，所述运动控制卡选用固高GTS-400，所述工业控制机的型号为IPC-610L-6011。4.根据权利要求2所述的一种野外油池原油含水率测定方法，其特征在于：所述传感器单元为缠绕式电容传感器和温度传感器(2)，所述缠绕式电容传感器由细长导线与空心绝缘圆柱组成，所述缠绕式电容传感器由直径为1.5mm的细长导线围绕直径为15mm长度为100mm的空心绝缘圆柱缠绕形成双螺旋结构，所述温度传感器(2)为具有-40℃～100℃工作温度区间的传感器，所述温度传感器(2)安装于缠绕式电容传感器的空心绝缘圆柱内，所述温度传感器(2)测头与圆柱端面位于同一平面。5.根据权利要求2所述的一种野外油池原油含水率测定方法，其特征在于：所述硬件系统包括电容电压转换电路以及AD转换单元，所述电容电压转换电路为电容式信号线性转换电压输出接口集成电路且带有一个内置的温度传感器，所述AD转换单元为电压采集模块，所述电容式信号线性转换电压输出接口集成电路采用CAV444集成电路。6.根据权利要求2所述的一种野外油池原油含水率测定方法，其特征在于：所述三维数据分步查表算法的具体操作步骤为：第一步，得到当前温度下含水率与电容值的对应曲线：设当前状态下测得温度x与电容值b，首先求得当前温度下含水率与电容值关系的分布曲线，继而由当前电容值得到含水率。设Xi<x<Xi+1<Xi+2，则温度x下不同含水率对应的电容值B{b0，b1，b2，…，bm}中：1、温度Xi下不同含水率时测得的缠绕式电容传感器的电容值Bi{Bi0，Bi1，Bi2，…，Bim}，温度Xi+1下不同含水率时测得的缠绕式电容传感器的电容值Bi+1{B(i+1)0，B(i+1)1，B(i+1)2，…，B(i+1)m}，温度Xi+2下不同含水率时测得的缠绕式电容传感器的电容值Bi+2{B(i+2)0，B(i+2)1，B(i+2)2，…，B(i+2)m}；2、以第0点含水率对应的电容值为例，温度Xi时电容值为Bi0，温度Xi+1时电容值为B(i+1)0，温度Xi+2时电容值为B(i+2)0，由数据点(Xi，Bi0)，(Xi+1，B(i+1)0)，(Xi+2，B(i+2)0)三点拟合二次多项式得到B