一種原油含水率電容電導式測試儀制造技術

本實用新型專利技術涉及一種原油含水率電容電導式測試儀，其包括一金屬管道（１）、設置在金屬管道（１）的中央通孔（１１）內的電容電極（２）與電導電極（３）、第一導電柱（４）、第二導電柱（５）和一設置在金屬管道（１）之外的檢測線路板（６１），其中，第一導電柱（４）的第一端（４１）和第二導電柱（５）的第一端（５１）分別與電容電極（２）相連，第一導電柱（４）的第二端（４２）和第二導電柱（５）的第二端（５２）穿出在金屬管道（１）之外并與檢測線路板（６１）相電連接。與現有技術相比，本實用新型專利技術的原油含水率電容電導式測試儀，低含水率和高含水率都能很好適用，能有效判別轉相點，且實時檢測數據準確、檢測效果理想，檢測范圍廣。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種用于檢測原油含水率的測試儀，尤其涉及一種結合電容式和 電導式的原油含水率電容電導式測試儀。
技術介紹
原油中的含水率是區分原油成色的一項十分重要的指標。目前，原油含水率的測 定方法包括取樣蒸餾化驗法、微波法、振動密度法和電容法等。但其中，取樣蒸餾化驗法費 工、費時，取得的樣品代表性差，有時檢測數據誤差較大，且不能實時檢測；微波法，由于原 油對微波的反射系數與油水混合物的實際狀態(即油包水或水包油)有關，需根據實際情 況加以修正，如此就很難適應多變的實際工作環境，給檢測工作也帶來許多麻煩；振動密度 法，對現場條件要求較為苛刻，因而其穩定性較差。而電容法因能實時檢測、檢測結果準確、工作穩定，其應用較為普及。電容法的基 本原理是將一個金屬電容器放入油井的生產層中，讓油井中的油水混合物進入到該容器之 中，然后測量其電容量。因為所測得的電容量與混合物的介電系數相關，而水的相對介電常 數為81，油的相對介電常數2 4，兩者相差很大，因此，可以從所測得的電容量來反算油水 的比例，從而計算出原油的含水率。如專利號為ZL03255754.X(公告號為CN2629036Y)的中 國技術專利《油品含水率檢測電容傳感器》，就公開了一種采用電容法的檢測傳感器。 該檢測傳感器包括探頭、固定端和接線端，探頭是管狀電容器，在管狀電容器的兩極間設有 空腔，在管狀電容器的外電極上設有與空腔相通的流油孔，其管狀電容器的內電極和外電 極同軸芯設置，并且，在外電極上設置多個與空腔相通的流油孔。工作時，傳感器可檢測到 流入到其空腔內的油水混合物的電容量，從而得出原油的含水率。然而，由于許多油田在進入開采中后期，原油含水率普遍在50%以上，在這種情況 下，水作為導電體使電容器的兩個電極短路，造成所需要的電容量很難檢測，此時，單一的 電容法就根本無法檢測。另外，上述專利的傳感器，在應用到原油輸送管道之中后，油水混合物容易滯留在 內電極、外電極之間的空腔之中，特別表現在原油輸送管道內的油水混合物流速較慢的情 況，不能很好地反應實時數據，檢測效果不是十分理想。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀而提供一種低含水率和 高含水率都能很好適用的原油含水率電容電導式測試儀，其實時檢測數據準確、檢測效果 理想，且檢測范圍廣。本技術解決上述技術問題所采用的技術方案為該原油含水率電容電導式測 試儀，其特征在于包括一金屬管道、設置在金屬管道的中央通孔內的電容電極與電導電 極、第一導電柱、第二導電柱和一設置在金屬管道之外的檢測線路板；其中，所述電容電極與電導電極相絕緣隔離設置；3第一導電柱的第一端與電容電極相連，第二端穿出在金屬管道之外并與檢測線路 板相電連接；第二導電柱的第一端與電導電極相連，第二端穿出在金屬管道之外并與檢測線路 板相電連接；所述第一導電柱與第二導電柱均與金屬管道相絕緣；并且，所述檢測線路板根據第一導電柱提供的電壓信號、第二導電柱提供的電流 信號而能給出流過金屬管道中央通孔的原油的含水率大小的信號。本技術的測試儀使用時，可直接連接到原油輸送管道中，原油從金屬管道內 依次流過，當原油中的油水混合物為油包水的狀態下，即含水率較低，介電常數相對較低， 電容電極與金屬管道管壁之間表現電容特性，電容電極能將有效的電壓信號通過第一導電 柱傳輸到檢測線路板之上，檢測線路板根據電壓強弱信號，得出最終測得的含水率的大小， 而此時，油水混合物由于含油較高，其電導率較低，電導電極與金屬管道管壁之間基本絕 緣，電導電極具有的電流信號非常微弱，基本沒有變化的電流信號傳輸到檢測線路板上；當原油中的油水混合物為水包油的狀態下，即含水率較高，其電導率較高，電導電 極與金屬管道管壁之間的電阻較低，電導電極具有有效的電流信號通過第二導電柱而傳輸 到檢測線路板之上，檢測線路板根據電流強弱信號，最后得出最終測得的含水率的大小，而 此時，油水混合物由于含水率較高，介電常數相對較高，電容電極與金屬管道管壁之間形成 短路，電容電極具有的信號變化非常微小，基本沒有變化的電流信號傳輸到檢測線路板上。所述檢測線路板能提供金屬管道中來流液體的含水率大小的信號，該檢測線路板 可以與顯示含水率高低的指示燈相電連接，或者與其他能顯示含水率高低的元器件相電連 接，優選地，檢測線路板可以與一顯示面板相電連接，該顯示面板用以顯示所測得的含水率 數據，如此，檢測線路板將帶有含水率測試結果的信號傳輸到顯示面板上，通過顯示面板直 觀地顯示出測試儀所測得的具體含水率。為便于電容電極、電導電極在金屬管道內的固定設置，所述金屬管道內還可以設 置有一電極基座，該電極基座的左右兩端端面上分別開設有第一盲孔、第二盲孔，電容電極 的第二端、電導電極的第二端分別插入到第一盲孔、第二盲孔內，且，電容電極與電導電極 之外各套設有一壓緊螺母，各壓緊螺母螺紋連接在電極基座的端部外，從而將電容電極、電 導電極穩妥固定，并使電容電極的第一端、電導電極的第一端露在金屬管道的中央通孔之 中，同時，也簡便地實現了電容電極與電導電極的絕緣隔離設置。如果電極基座是絕緣材料，那么電容電極與電導電極之間自然形成絕緣隔離。但 為防止電極基座在油水混合物中腐蝕，電極基座以金屬材料為佳，為此，所述電容電極之外 還需要包裹一層絕緣密封層，所述電導電極的第二端之外還需要套設一絕緣密封護套，該 絕緣密封護套至少延伸至電導電極位于壓緊螺母之外的部分。如此設計，能保證電容電極、 電導電極與電極基座之間的密封性能，此設計的另一顯著效果就是可以加大電容電極可以 測試的電容量。同時，所述壓緊螺母的內側還可以設置有一 0型密封圈，以加強密封效果。為便于第一導電柱、第二導電柱以及檢測線路板、顯示面板等部件的固定設置，所 述金屬管道之外還可以設置有一接線盒，所述檢測線路板設置在該接線盒之內，并且，第一 導電柱與第二導電柱之外均從內至外依次套設有絕緣套和接線導管，各接線導管兩端分別與接線盒、電極基座相連，各接線導管的中部穿過金屬導管并與金屬導管的管壁相固定。如 此，接線導管與金屬導管相固定，而接線盒、電極基座又連接在接線導管的兩端，接線導管、 接線盒、電極基座三者都相對金屬導管可靠固定，使得整個測試儀連接可靠、穩固。另外，所述顯示面板也可以安裝在接線盒內并位于檢測線路板上方，該接線盒具 有透明的視窗而可看到安裝在其內的顯示面板，該顯示面板與檢測線路板通過連接柱而相 電連接。同時，所述第一導電柱為一雙頭螺栓，第二導電柱為一導電管，第一導電柱、第二 導電柱第二端穿過所述檢測線路板并通過螺母而相對檢測線路板固定，以便于與檢測線路 板、兩電極相連。與現有技術相比，本技術的優點在于1、通過在金屬直通管道內設置電容電極與電導電極，感應油水混合物中的電容值 或電導率，且通過第一導電柱、第二導電柱將各電極具有的電壓信號或電流信號傳輸到檢 測線路板，從而得出最終測得的含水率的大小；2、當原油中的油水混合物為油包水的狀態，電容電極發生作用，當原油中的油水 混合物為水包油的狀態，則電導電極發生作用，即，低含水率和高含水率的情況，本實用新 型的測試儀都能檢測，且能有效判別轉相點，適用范圍廣，并且，檢測結果準確、檢測效果理相.心、 3、本實用本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種原油含水率電容電導式測試儀，其特征在于：包括一金屬管道（１）、設置在金屬管道（１）的中央通孔（１１）內的電容電極（２）與電導電極（３）、第一導電柱（４）、第二導電柱（５）和一設置在金屬管道（１）之外的檢測線路板（６１）；其中，所述電容電極（２）與電導電極（３）相絕緣隔離設置；第一導電柱（４）的第一端（４１）與電容電極（２）相連，第二端（４２）穿出在金屬管道（１）之外并與檢測線路板（６１）相電連接；第二導電柱（５）的第一端（５１）與電導電極（３）相連，第二端（５２）穿出在金屬管道（１）之外并與檢測線路板（６１）相電連接，所述第一導電柱（４）與第二導電柱（５）均與金屬管道（１）相絕緣；并且，所述檢測線路板（６１）根據第一導電柱（４）提供的電壓信號、第二導電柱（５）提供的電流信號而能給出流過金屬管道（１）中央通孔（１１）的原油的含水率大小的信號。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：方再新，馮福祥，王守波，
申請(專利權)人：寧波威瑞泰默賽多相流儀器設備有限公司，
類型：實用新型
國別省市：97[中國|寧波]