专利名称：在线式原油低含水传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传感器，尤其是涉及一种在原油开发和生产过程中测量原油低含水率的传感器。
背景技术：
目前，国内测量原油低含水传感器大多采用超短波法、微波法、射频法，精度只能 达到0. 1%。而现在油田原油脱水工艺水平很高，外输净化原油含水率普遍在0. I %
0.25%之间，含水超过0.3%需要及时处理，故精度0. I %的传感器其性能就满足不了生产实际的要求。所以研制开发高品质的原油低含水传感器，将含水率测量精度提高到±0. 05%，具有可观的社会经济效益。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述技术中存在的不足之处，提供一种结构简单、设计合理，使用维护方便、测量精度高，工作稳定的在线式原油低含水传感器。为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是包括传感器机体和内置电路，传感器机体是一个以原油乳化液为介质的同轴电容器CX，内置电路为电容频率转换电路，所述的电容频率转换电路包括一个振荡电路，用于把电容值转换为频率信号，一个推挽放大电路，此电路把频率信号放大，它的输出端接原油含水分析仪的输入端，一个信号稳定电路，此电路保证振荡电路和推挽放大电路稳定工作。本实用新型的优点是I、测量范围0 3%，精度达到±0. 05% ；2、电源线与信号线共线，抗干扰性强；3、基本上不受压力、流速的影响；4、结构简单、设计合理，维修率低，可在线检修，工作稳定可靠；5、适用于工厂中含有A、B级T1-T6组爆炸性气体(蒸汽)环境中。
图I是原油低含水传感器电路原理具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。由图I可知，本实用新型包括传感器机体和内置电路，传感器机体是一个以原油乳化液为介质的同轴电容器CX，内置电路为电容频率转换电路，所述的电容频率转换电路包括一个振荡电路3，用于把电容值转换为频率信号，一个推挽放大电路1，此电路把频率信号放大，它的输出端接原油含水分析仪的输入端，一个信号稳定电路2，此电路保证振荡电路3和推挽放大电路I稳定工作。[0014]所述的振荡电路3由电容C3、C4、C7、C8、C9，电感LI和同轴电容器CX组成，所述的电容C7、C8、C9和同轴电容器CX并联后一端与电感LI 一端相连，电容C7、C8、C9和同轴电容器CX并联后另一端接地，电容C3和电容C4串联后由电容C3 —端与电感LI另一端相连，电容C4另一端接地。所述的推挽放大电路I由电阻R2 R5、二极管Dl、D2和电容C2组成，振荡电路3产生的频率信号由电容C2的一端输入，放大后的频率信号经电阻R4、电阻R5的公共端由电容Cl的一端输出，电容C2的另一端经电阻R3与晶体三极管Q2的基极相连，所述的晶体三极管Q2的发射极依次经过电阻R4、电阻R5与晶体三极管Ql的集电极相连，晶体三极管Q2的基极依次经由二极管D2、二极管D3与晶体三极管Ql的基极相连，同时晶体三极管Q2的基极经由电阻R2与晶体三极管Q2集电极相连，晶体三极管Q2集电极经二极管D1、电阻Rl与电源相连，晶体三极管Ql的发射极接地。所述的信号稳定电路2由一个晶体三极管Q3、电阻R8 R13和电容C6、C11组成，晶体三极管Q3的集电极经电容C5与电容C2、C3、电感LI的公共端相连，晶体三极管Q3的发射极与电容C3、C4的公共端相连，晶体三极管Q3的基极经电阻R6、R8与晶体三极管Q2集电极相连，晶体三极管Q3的基极依次经电阻R8，电阻R9，电阻RlO与其集电极相连，电阻Rll和电容C6并联后一端接地，一端与晶体三极管Q3的基极相连，晶体三极管Q3的集电极依次经过电阻R10、电阻R9、电容C11、电阻R13、电阻R12与晶体三极管Q3的发射极相连，其中电容Cll电阻R13公共端接地。它只有两条引出线，电源线与信号线共线。所述的振荡电路3三极管Ql的基极接有电阻R7与地相接。本实用新型同轴电容器CX就是原油低含水传感器本身，它以原油乳化液为介质，当它的结构尺寸确定后，同轴电容器CX的电容量就仅与原油乳化液的介电常数有关。而原油乳化液的介电常数在含水率小于10%时，原油乳化液含水率与介电常数成线形关系。因此对原油乳化液含水率在0 3%范围内变化时，会引起同轴电容器CX的电容量线性变化。同轴电容器CX，电容C3、C4、C7、C8、C9和电感LI组成振荡电路3，电容C7、C8、C9和同轴电容器CX并联后一端与电感LI 一端相连，电容C7、C8、C9和同轴电容器CX并联后另一端接地；电容C3和电容C4串联后由电容C3 —端与电感LI另一端相连，电容C4另一端接地。因此同轴电容器CX的电容量变化会引起振荡电路3的振荡频率的变化。振荡电路3产生的频率信号由电容C2的一端输入到推挽放大电路I中。推挽放大电路I由电阻R2 R5、二极管Dl、D2和电容C2组成；晶体三极管Q2的发射极依次经过电阻R4、电阻R5与晶体三极管Ql的集电极相连，晶体三极管Q2的基极依次经由二极管D2、二极管D3与晶体三极管Ql的基极相连，同时晶体三极管Q2的基极经由电阻R2与晶体三极管Q2集电极相连，晶体三极管Q2集电极经二极管D1、电阻Rl与电源相连，晶体三极管Ql的发射极接地；电容C2的另一端经电阻R3与晶体三极管Q2的基极相连。振荡电路3放大后的频率信号经电阻R4、电阻R5的公共端由电容Cl的一端输出到原油含水分析仪的输入端。为了使信号不失真，并具有一定的抗干扰性，稳定电路2设计方案可以如下由一个晶体三极管Q3、电阻R8 R13和电容C6、Cll组成；晶体三极管Q3的集电极经电容C5与电容C2、C3、电感LI的公共端相连，晶体三极管Q3的发射极与电容C3、C4的公共端相连，晶体三极管Q3的基极经电阻R6、R8与晶体三极管Q2集电极相连；电阻Rll和电容C6并联后一端接地，一端与晶体三极管Q3的基极相连；晶体三极管Q3的集电极依次经过电阻 R10、电阻R9、电容C11、电阻R13、电阻R12与晶体三极管Q3的发射极相连，其中电容Cll电阻Rl3公共端接地。
权利要求1.一种在线式原油低含水传感器，包括传感器机体和内置电路，传感器机体是一个以原油乳化液为介质的同轴电容器CX，其特征在于内置电路为电容频率转换电路，所述的电容频率转换电路包括一个振荡电路(3)，用于把电容值转换为频率信号，一个推挽放大电路(I)，此电路把频率信号放大，它的输出端接原油含水分析仪的输入端，一个信号稳定电路(2)，此电路保证振荡电路(3)和推挽放大电路⑴稳定工作。
2.根据权利要求I所述的在线式原油低含水传感器，其特征在于所述的振荡电路(3)由电容C3、C4、C7、C8、C9，电感LI和同轴电容器CX组成，所述的电容C7、C8、C9和同轴电容器CX并联后一端与电感LI 一端相连，电容C7、C8、C9和同轴电容器CX并联后另一端接地，电容C3和电容C4串联后由电容C3 —端与电感LI另一端相连，电容C4另一端接地。
3.根据权利要求I所述的在线式原油低含水传感器，其特征在于所述的推挽放大电路(I)由电阻R2 R5、二极管Dl、D2和电容C2组成，振荡电路(3)产生的频率信号由电容C2的一端输入,放大后的频率信号经电阻R4、电阻R5的公共端由电容Cl的一端输出，电容C2的另一端经电阻R3与晶体三极管Q2的基极相连，所述的晶体三极管Q2的发射极依次经过电阻R4、电阻R5与晶体三极管Ql的集电极相连，晶体三极管Q2的基极依次经由二极管D2、二极管D3与晶体三极管Ql的基极相连，同时晶体三极管Q2的基极经由电阻R2与晶体三极管Q2集电极相连，晶体三极管Q2集电极经二极管D1、电阻Rl与电源相连，晶体三极管Ql的发射极接地。
4.根据权利要求I所述的在线式原油低含水传感器，其特征在于所述的信号稳定电路⑵由一个晶体三极管Q3、电阻R8 R13和电容C6、C11组成，晶体三极管Q3的集电极经电容C5与电容C2、C3、电感LI的公共端相连，晶体三极管Q3的发射极与电容C3、C4的公共端相连，晶体三极管Q3的基极经电阻R6、R8与晶体三极管Q2集电极相连，晶体三极管Q3的基极依次经电阻R8，电阻R9，电阻RlO与其集电极相连；电阻Rll和电容C6并联后一端接地，一端与晶体三极管Q3的基极相连，晶体三极管Q3的集电极依次经过电阻R10、电阻R9、电容C11、电阻R13、电阻R12与晶体三极管Q3的发射极相连，其中电容Cll电阻R13公共端接地。
5.根据权利要求I所述的在线式原油低含水传感器，其特征在于它只有两条引出线，电源线与信号线共线。
6.根据权利要求I所述的在线式原油低含水传感器，其特征在于所述的振荡电路(3)三极管Ql的基极接有电阻R7与地相接。
专利摘要本实用新型涉及一种在线式原油低含水传感器，包括传感器机体和内置电路，传感器机体是一个以原油乳化液为介质的同轴电容器(CX)，内置电路为电容频率转换电路，所述的电容频率转换电路包括一个振荡电路，用于把电容值转换为频率信号，一个推挽放大电路，此电路把频率信号放大，它的输出端接原油含水分析仪的输入端，一个信号稳定电路，此电路保证振荡电路和推挽放大电路稳定工作。本实用新型结构简单、设计合理，维修率低，可在线检修，工作稳定可靠，测量范围0～3％，精度达到士0.05％，电源线与信号线共线，抗干扰性强，基本上不受压力、流速的影响，适用于工厂中含有A、B级T1——T6组爆炸性气体(蒸汽)环境中。
文档编号G01N27/00GK202494656SQ20112049405
公开日2012年10月17日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者姜海涛, 张玉茹, 时丹丹, 李云, 李俊玲, 李恩临, 苏晓东, 赵明, 闫新男 申请人:哈尔滨商业大学