[发明专利]一种基于电导率的混油界面检测实验装置及实验方法

说明书

本发明涉及一种基于电导率的混油界面检测实验装置及实验方法，其特征在于：其包括一信号发生器、两个设置有若干对电导探针的环形测量装置、两信号处理电路、两不同分辨率的数据采集卡以及一上位机。两环形测量装置前后设置在实验管道末端，其上各对电导探针的输入端与信号发生器相连；两环形测量装置上各对电导探针的输出端分别与两信号处理电路相连，对环形测量装置上各对电导探针的输出信号进行解调，得到反映溶液浓度的直流电流信号，输送到数据采集卡。两数据采集卡分别用于对得到的各路直流电流信号进行调制解调，将其转换成标准电流信号后输送到上位机进行数据处理、存储和显示。本发明可以广泛应用于成品油顺序输送的混油界面检测中。

技术领域

本发明涉及一种顺序输送混油测量装置，特别是关于一种基于电导率的混油界面检测实验装置及实验方法。

背景技术

沿管道进行顺序输送时，可靠准确地对混油区的混油进行测量是顺序输送成功的基本条件，也是实验室进行顺序输送混油研究时准确掌握混油变化的重要条件。混油测量装置一般安装在站点首末端进行混油浓度检测，以便根据混油浓度变化确定所输油品的混油通过的瞬间发送信号至闸阀切换装置准确的进行混油切割，以便各段油品送至不同的储罐。

目前成品油管道上应用最广泛的监控方法和仪表有以下几种：其一是基于油品密度差的原理，也就是使用密度计进行混油检测；其二是电容型仪表，这种测量装置的原理是根据混油介电常数的变化来确定顺序输送油品浓度的变化；其三是基于油流内超声波、光波传播速度变化的原理；其四是基于不同介质的折光率差异，利用光学检测系统进行混油界面检测。然而，上述几种混油检测方法在实验室进行混油检测实验均不能掌握管截面上不同位置处的混油浓度。

如图1所示，近年来，管道截面流动参数测量技术被广泛应用于多相管流方面，例如应用电导探针测量气液两相流的持液率，进而对管截面上不同位置处的混油浓度进行测量。应用电导探针测量是基于安装在特殊管段上的两电极之间的电导与液膜厚度有一定的关系来进行测量的。其原理是一定高度的液体电导与其高度存在一定的关系，因此通过测量探针周围液体的电导来得到液体高度。该技术的缺点是：①在管道截面上只能采集管中心处的测量点的数据，不能全面地反应管道某一截面上总体的持液率分布和气液量变化特点；②由于要求测量的准确度高，而且为测量某一径向的持液率变化规律，细小的探针需要贯穿整个管道，而在一定的流速冲击下，管道中的探针可能会被冲刷变形，因此必须在探针两端使用张弛装置例如AB胶紧固探针，但是由于探针是被AB胶固定在管道上，其张紧作用不一定能实现。故探针的变形对测量的精度影响不可忽略。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于电导率的混油界面检测实验装置及实验方法，通过设置的具有多对电导探针的环形测量装置对同一管截面上的不同径向处的混油浓度值进行检测，测量精度高。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于电导率的混油界面检测实验装置，其特征在于：其包括一信号发生器、两个设置有若干对电导探针的环形测量装置、两信号处理电路、两不同分辨率的数据采集卡以及一上位机；两所述环形测量装置前后设置在实验管道测试段末端管道内，两所述环形测量装置上各对电导探针的输入端与所述信号发生器相连；两所述环形测量装置上各对电导探针的输出端分别与两所述信号处理电路相连；所述信号发生器为两环形测量装置上的各对电导探针提供输入信号，两所述信号处理电路分别用于对环形测量装置上各对电导探针的输出信号进行解调，得到反映溶液浓度的直流电流信号，并输送到两所述数据采集卡；两所述数据采集卡分别用于对得到的各路直流电流信号进行调制解调，将其转换成标准电流信号后输送到所述上位机进行数据处理、存储和显示。

所述环形测量装置包括一环形垫片和若干对固定设置在环形垫片上的电导探针；其中第一对所述电导探针固定设置在通过所述环形垫片中心的任一直径上，其余各对所述电导探针分别与所述第一对电导探针平行设置，且各对所述电导探针的垂直距离根据测量精度要求而定，以保证测量得到管截面上不同径向的浓度值；各对所述电导探针中两电导探针的外端均与所述环形垫片的外径边缘对齐，两所述电导探针的内端紧邻但不接触。