[实用新型]双差压式含水率测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种原油含水率测量仪，尤其是双差压式含水率自动监测仪。

背景技术

在现有含水率测量技术本中，主要有取样化验法、微波短波吸收法、电容法、射频导纳和振动密度法及射线吸收测量法。这五种含水率测量法的特点是在设定的技术条件下测量精度较高，但都属于接触式非线性测量，仪表所用测量信号源都由电产生，受现场技术条件所限，包括现场供电电源不稳、结垢、结蜡、表面腐蚀的影响，因此其零点飘移误差较大、且不能全量程监测含水率、长期运行稳定性差，难以满足生产计量的要求；射线吸收测量法其综合技术指标明显优于其他同类仪表，但属于放射性仪表，有安全隐患。

中国专利公开“原油含水率测量仪”(专利号90201931.7)，其主要特点是借助油田现有分离器，利用油水密度差来测量含水率，但属于静态间隙测量，且体积大，不能满足管道含水率连续在线测量。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的缺点和局限性而提供一种双差压式含水率测量仪。该测量仪结构简单、性能稳定、测量精确度高、无压力损失：操作简便、使用安全，对作业环境不会产生任何影响与污染，适用于各种工矿下的原油含水率在线测量。

本实用新型是通过下述技术方案实现的：

一种双差压式含水率测量仪，由进口法兰连接管、测量管段2、∩型连接管、测量管段4、出口法兰连接管构成。进口法兰连接管和出口法兰连接管的法兰端与被测含水率管线水平连接，进口法兰连接管和出口法兰连接管的另一端分别与两测量管段的底端竖直连接，∩型连接管的两端分别与竖直两测量管段的上端连接；进口法兰连接管、测量管段2、∩型连接管、测量管段4、出口法兰连接管呈∩型结构；测量管段2和测量管段4的上端部和下端部分别设置上取压口和下取压口，并用导压管与两差压变送器相连。

上述的测量管段2和测量管段4结构相同，测量管段2和测量管段4外管为圆形管，内部置整流管，整流管呈矩形或方形，并且测量管段2与测量管段4竖直平行且相互对称，测量管段2与测量管段4上的上取压口与下取压口位置和高度差完全一致。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

1、测量精确度高，设计含水率测量误差可达±1.5％以上，且重复性、可靠性好；

2、本实用新型的测量管道流速上限可达到3.5米/秒以上，线性好；

3、本实用新型内部无任何活动部件，无压力损失；

4、本实用新型结构简单、安装便捷、维修简便；

5、本实用新型的测量误差不受流型和流体状态影响，无需直管段；

6、本实用新型适用性强，适用于各种工况条件下的原油含水率测量，运行成本低，其性价比高。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为图1测量管段结构及测量管段结构A-A′断面示意图。

具体实施方式

一种双差压式含水率测量仪，由进口法兰连接管1、测量管段2、∩型连接管3、测量管段4、出口法兰连接管5构成。进口法兰连接管1、法兰连接管5的法兰端与被测含水率管线水平连接，进口法兰连接管1和出口法兰连接管5的另一端分别与测量管段2和测量管段4的底端竖直连接，∩型连接管3的两端分别与测量管段2和测量管段4的上端连接，进口法兰连接管1、测量管段2、∩型连接管3、测量管段4、出口法兰连接管5连接呈∩型结构；测量管段2与测量管段4竖直平行且相互对称，且结构相同，测量管段2和测量管段4的外管8为圆形管，内部置整流管9，整流管呈方形，其目的是起整流与稳流的作用，以减小二次流引起的差压。测量管段2和测量管段4的上端部和下端部分别设置上取压口10和下取压口11，上取压口10与下取压口11的位置和高度差完全一致，其目的是为了修正流阻引起的差压，以减小含水率动态测量误差。上取压口10与下取压口11用导压管12连通，导压管12又与差压变送器6、差压变送器7相连，差压变送器6、差压变送器7分别与微机13相连。

本实用新型的测量原理是重力差压法，利用被测流体中油、水的密度差，通过同时测量∩型结构平行对称两个竖直测量管段2和测量管段4内上取压口10与下取压口11两点的差压，根据动态、静态流体力学原理，即差压与含水率的对应函数关系，通过微机13便可计算求得油水混合流体中的含水率。其工作原理是，流体由进口法兰连接管1流入，经过测量管段2、∩型连接管3、测量管段4、出口法兰连接管5，在流经测量管段2和测量管段4时，根据流体力学原理，其上下设置的上取压口10和下取压口11的差压与流体的含水率由下式确定：