混合液密度变送器的制作方法

本实用新型涉及一种测量设备，更具体地说，它涉及一种混合液密度变送器。

背景技术：

油田开发中后期，产液中含水率90％以上，原油脱水多采用热化学沉降工艺，因产液成分复杂，现场环境0、1区防爆，连续测量沉降罐油水分布和分界面极为困难。人工取样存在工作量大，实时性差，有安全隐患等问题。关于沉降罐纵剖面密度温度分析仪，目前国外未发现相似产品。国内有研究报道，油水检测使用电容、电导、超声波等方法，因受产液中含有的聚合物、破乳剂、盐、碱、沙、炭黑杂质及罐内温度变化等因素影响，测量结果准确度差，无法使用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够较为精确地测出沉降罐纵剖面的密度温度的混合液密度变送器。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种混合液密度变送器，包括外壳，所述外壳的底部安装有主称重传感器、副称重传感器以及温度传感器；所述外壳的内部安装有第一控制器，所述主称重传感器、副称重传感器、温度传感器均与第一控制器电连接；所述主称重传感器通过第一连接组件悬挂有沉筒；所述第一控制器配置有第一通讯模块，以能够与外界进行数据通讯。

通过以上技术方案：主称重传感器测量沉筒重量，由于沉筒质量不变液体密度不同，所测得的沉筒重量不同，沉筒重量即反映了沉筒所在位置的液体密度(含水率)；副称重传感器测量主、副传感器在相同液面的液体压力，并由第一控制器进行计算补偿，以补偿掉由于液体压力对主称重传感器测量影响；温度传感器用于测量液体环境温度，实现对采集信号的温度补偿。

优选地，所述外壳包括主壳体和上盖，所述上盖通过螺钉与主壳体可拆卸连接；所述上盖与主壳体之间设置有第一密封圈。

通过以上技术方案：一方面，方便对第一控制器的拆装；另一方面，第一密封圈起到很好的密封性，对第一控制器起到防水保护。

优选地，所述外壳的底部通过若干支杆连接有底架；所述底架上且位于主称重传感器的正下方设置有限位卡环；所述第一连接组件包括连杆和弹簧；所述连杆的一端连接于沉筒的顶部，另一端穿过所述限位卡环后通过弹簧连接于主称重传感器。

通过以上技术方案：连杆与限位卡环相互配合，能够使得沉筒仅能沿竖直方向移动。

优选地，所述连杆上设置有用于与所述限位卡环配合，以限制连杆的上下活动范围的限位结构。

通过以上技术方案：能够避免连杆位移过量，超过主称重传感器的量程。

优选地，所述第一通讯模为HART模块；所述外壳上设置有防水进线接头，所述防水进线接头连接有电缆，所述电缆与第一通讯模块电连接。

通过以上技术方案：使用HART通讯，可降低成本，提高系统的可用性。

优选地，所述外壳的顶部安装有锥形支架，所述锥形支架的顶部设置有过线环；所述电缆穿过所述过线环。

通过以上技术方案：能够在一定程度上使整个混合液密度变送器被悬吊时保持竖直向下的状态，不易发生倾斜。

优选地，所述主称重传感器、副称重传感器与外壳的连接处设置有第二密封圈。

通过以上技术方案：能够增加主称重传感器、副称重传感器的安装密封性。

附图说明

图1为实施例中混合液密度变送器的结构示意图；

图2为实施例中混合液密度变送器的悬吊示意图；

图3为实施例的测量流程图。

附图标记：1、主壳体；2、主称重传感器；3、副称重传感器；4、支杆；5、连杆；6、底架；7、防水进线接头；8、过线环；9、电缆；10、锥形支架；11、第一控制器；12、弹簧；13、沉筒；14、上盖；15、第一密封圈；16、第二密封圈；17、限位结构；18、温度传感器；A、混合液密度变送器；B、悬吊装置；C、沉降罐。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

参照图1，一种混合液密度变送器，包括外壳，外壳包括主壳体1和上盖14，上盖14通过螺钉与主壳体1可拆卸连接；上盖14与主壳体1之间设置有第一密封圈15。

主壳体1的内部安装有第一控制器11，第一控制器11配置有第一通讯模块，以能够与外界进行数据通讯。本实施例中，第一通讯模为HART模块；外壳上设置有防水进线接头7，防水进线接头7连接有电缆9，电缆9与第一通讯模块电连接。另外，在主壳体1的顶部安装有锥形支架10，锥形支架10的顶部设置有过线环8；电缆9穿过过线环8。

主壳体1的底部安装有主称重传感器2、副称重传感器3以及温度传感器18；主称重传感器2、副称重传感器3、温度传感器18均与第一控制器11电连接。另外，主称重传感器2、副称重传感器3与外壳的连接处设置有第二密封圈16。

主壳体1的底部通过若干支杆4连接有底架6；在底架6上且位于主称重传感器2的正下方设置有限位卡环。主称重传感器2通过第一连接组件悬挂有沉筒13；第一连接组件包括连杆5和弹簧12；连杆5的一端连接于沉筒13的顶部，另一端穿过限位卡环后通过弹簧12连接于主称重传感器2。连杆5上设置有用于与限位卡环配合，以限制连杆5的上下活动范围的限位结构17。

参照图2，在测试前，在沉降罐C上安装悬吊装置B，该悬吊装置B包括一电动绞盘，进而，将混合液密度变送器A上的电缆9绕卷于电动绞盘的导绳架上即可实现对混合液密度变送器A的悬吊。

参照图3，本实施例的测量方法是：

S01、分别获取表征罐底、罐顶的含水率的第一参数、第二参数；

其中，由于罐底全是水，因此该第一参数为100％；第二参数的测量方法是：获取一定重量W1的罐顶的液体，将液体中的水分完全蒸发，测量剩余液体的重量W2，即可得到第二参数

S02、控制电动绞盘将混合液密度变送器A下放到沉降罐C中的预设液位点，之后按照预设的速率将混合液密度变送器A向上拉动。

S03、按照预设的采样频率分别获取主称重传感器2、副称重传感器3及温度传感器18输出的检测数据，并将每一次获取到的检测数据及上述的第一参数、第二参数输入到预设的计算模型中进行计算，以计算出表征当前液位点的含水率的第三参数。

本实施例中，该计算模型为：

其中，Pt：罐顶液位含水率；X：罐内任意高度含水率；ADF：在罐内任意高度主称重传感器2、副称重传感器3检测AD码值差；ADF0：在罐底部主称重传感器2、副称重传感器3检测AD码值差；ADF1：在罐内液体顶部主称重传感器2、副称重传感器3检测AD码值差；值得说明的是，由于沉降罐C在罐底为全水，稳定后：ADF＝ADF0。

其中，ADF＝K_MS*M_AD-S_AD+T_MS*Δ_t；其中，M_AD：主称重传感器2标定砝码的AD采样值；SAD：副称重传感器3的标定砝码的AD采样值；KMS：主称重传感器2、副称重传感器3的量程归一化系数；TMS：主称重传感器2、副称重传感器3的温度漂移归一化系数；Δt：温度传感器18测得的温度变化。

本实施例中，ADF的推导过程如下：先进行量程归一化，公式如下：S_AD＝M_AD*K_MS；因此得：进行温度特性归一化；公式如下：K_MS*M_AD＝S_AD+T_MS*Δ_t；因此得：其中T_MS、K_MS是在实验室环境下进行测量标定的系数。所以在罐内任意一点的主副传感器采集的AD码值差为：ADF＝K_MS*M_AD-S_AD+T_MS*Δ_t。

S04、采集到的若干第三参数作为第一参量，以沉降罐的液位作为第二参量，绘制二维图。