[实用新型]一种新型油水界面测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油生产技术领域，特别涉及一种新型油水界面测量仪。

背景技术

从地下采集原油时，由于现有的采集方式的原因，开采出的原油含水量较大。因此在分离原油时，必须将原油和水的油水混合物送入油水分离罐中静置一段时间。在重力和浮力作用下，油水混合物中的小水滴沉淀到分离罐的底层，形成水层a；油滴上浮于分离罐的顶层，形成原油层c；原油层c和水层a中间为油水混合层b。在原油生产过程中，为了方便原油的提取，水层a、油水混合层b、原油层c和空气层d之间分界面的检测是至关重要的。然而由于油水混合物的物理特性复杂，油水界面的检测特殊，所以现今在国内仍然多数是采用原始的人工检测方法。人工检测方法费时费力，不仅误差大，而且潜藏着很大的人身危险。按照行业的相关规定，在风力四级以上时，工作人员不能上灌顶测量，因此，传统的测量方法受到了很大的限制。

在现有技术中，本领域技术人员也采用电磁波测量各层的液位高度，其工作原理是通过电磁波发射装置向外辐射电磁波，电磁波穿过介质，经介质的吸收和反射后，由接收装置接收回波信号。由于不同介质吸收电磁波的能力不同，通过接收装置接收到的回波信号的强度就各不相同，比较相邻的两个接收装置接收回波信号，就能判断介质的液位高度。

实验证明，介质的介电常数越大，穿过介质的电磁波衰减越大。原油和水的介电常数相差较大，在测量原油层的液位高度时，可以利用由介电常数造成的差异定位原油层的液位高度。在常温下，水的相对介电常数为80左右，纯净原油的相对介电常数为2.3左右，所以介质不同，介电常数差异巨大。

现有技术中也存在着一定的缺点，例如探极之间存在一定设置间距，间距较小时，两个电极之间会产生干扰信号影响信号的准确性；间距较大时，不能准确测量原油层c与其他介质层的分界面，降低了采取的效率，还会导致在生产时误将其他介质当作原油采取。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种新型油水界面测量仪，能够准确的检测出油水分离罐中原油层、油水混合物层和水层的位置，具有测量准确、设计新颖、结构简单的特点。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种新型油水界面测量仪，包括储油罐1、检测模块2、运动模块3和控制模块4，所述检测模块2安装在储油罐1内，所述控制模块4安装在储油罐1外，所述检测模块2由保护外壳5、电磁探极阵列板6、电磁探极7和电磁变送器8组成，所述保护外壳5竖直贯穿储油罐1，所述电磁探极阵列板6和电磁探极7位于保护外壳5内部，所述电磁探极7均匀间隔安装在电磁探极阵列板6上，所述电磁探极阵列板6的底端设有第一行程开关9，顶端设有第二行程开关10，所述电磁变送器8通过数据传输线11与电磁探极7连接，所述运动模块3由齿条12、齿轮13、卡爪14、电磁吸合器15和伺服电机16组成，所述齿条12的正面为平面，反面设有齿，所述齿条12与电磁探极阵列板6连接，电磁探极阵列板6通过螺栓17固定在齿条12的正面，所述齿轮13与伺服电机16的动力输出轴连接，齿轮13由伺服电机16带动进行转动，所述齿条12反面的齿与齿轮13啮合，齿条12能够随齿轮13的转动进行竖直的上下移动，所述卡爪14的一端能够卡合在齿条12反面的齿上，固定停止的齿条12，卡爪14的另一端连接在电磁吸合器15上，并与弹簧19的一端连接，弹簧19的另一端与安装在储油罐1外侧的卡爪支座18连接，所述控制模块4分别与电磁变送器8、电磁吸合器15和伺服电机16电连接。

所述电磁吸合器15的两端能够断开和吸合，电磁吸合器15的一端与卡爪14连接，另一端固定不动；当电磁吸合器15断开时，所述卡爪14通过弹簧19的拉力与齿条12的齿啮合，锁住齿条12，使齿条12不能上下移动，当电磁吸合器15吸合时，所述卡爪14随电磁吸合器15的一端向另一端运动，卡爪14与齿条12的齿分开，释放齿条12，使齿条12能够上下移动。

所述电磁探极7间隔均匀的竖直分布在电磁探极阵列板6上，电磁探极7之间的间距为h1，h1>0。

所述电磁探极7的间距h1大于电磁探极7每次移动的距离h2，h2>0，h1为n倍的h2，其中n为正整数。

所述第一行程开关9随电磁探极阵列板6竖直向下运动至与保护外壳5内侧底面接触时，电磁探极阵列板6上安装的最低的电磁探极7与保护外壳5内侧底面的竖直距离为h3，h3>0。

本实用新型的工作原理为：