一种油气质量评测系统的制作方法

[0001]
本发明涉及油气样品评测技术领域，特别是涉及一种油气质量评测系统。


背景技术：

[0002]
目前，油气评测设备昂贵且体积庞大，评测内容单一，评测周期长，且在实际应用中，炼厂以及加油站等地方一般没有专门的评测设备，因此，如果需要评测油气的质量，需要到专门的机构去进行评测，不仅延长了评测的周期，而且影响了生产的效率。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的是提供一种油气质量评测系统，该系统具有评测效率高和评测准确性高的特点。
[0004]
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
[0005]
一种油气质量评测系统，包括：探头和信号处理装置，所述信号处理装置包括快门、光源、集成光路、探测器和处理器；所述探测器与所述处理器电连接；所述光源用于为所述探头提供光源，所述探头用于向待测油气投射光线，并采集所述待测油气的反射光信号；所述探头采集的反射光信号经过所述快门进入所述集成光路，经所述集成光路的色散处理后，照射在所述探测器上；所述处理器用于控制所述快门的开闭以及采用所述快门关闭后探测器采集到的光谱信号对所述快门打开后探测器采集到的光谱信号进行校正，并根据校正后的光谱信号得到所述待测油气的质量信息。
[0006]
可选的，所述信号处理装置还包括通信模块，处理器通过所述通信模块与云端进行通信，所述云端用于根据光谱信号确定所述待测油气的质量信息。
[0007]
可选的，所述探头包括入射光纤和出射光纤，所述入射光纤用于将所述光源发出的光传导并照射到所述待测油气上，所述出射光纤用于将所述待测油气反射的光信号传导至所述信号处理装置。
[0008]
可选的，所述探头还包括凹槽结构件和反射镜，所述凹槽结构件的凹槽用于容置所述待测油气，所述入射光纤的出射端和所述出射光纤的入射端位于所述凹槽的同一槽面上，记为第一槽面，所述反射镜与所述第一槽面相对设置。
[0009]
可选的，所述油气质量评测系统还包括光程调节装置，所述光程调节装置包括推杆和垫片；所述推杆一端固定有所述反射镜，且穿过所述凹槽的第二槽面，所述第二槽面与所述第一槽面相对，所述推杆的另一端与所述凹槽结构件的壳体之间设置有所述垫片。
[0010]
可选的，所述油气质量评测系统还包括光程调节装置，所述光程调节装置包括螺杆和螺母，所述螺母固定于所述凹槽结构件的壳体上；所述螺杆一端固定有所述反射镜，且穿过所述凹槽的第二槽面，所述第二槽面与所述第一槽面相对，所述螺杆的另一端与所述螺母连接。
[0011]
可选的，所述集成光路包括准直镜、平面光栅和聚光镜，经过所述快门的光信号射入所述准直镜，经准直镜的反射后射向所述平面光栅，经所述平面光栅后得到光谱信号，所
述光谱信号经所述平面光栅的反射后射入所述聚光镜，经所述聚光镜反射的光谱信号射入所述探测器。
[0012]
可选的，所述信号处理装置上设置有狭缝，所述待测油气的反射光信号经狭缝进入所述信号处理装置。
[0013]
可选的，所述油气质量评测系统还包括可拆卸的连接接头，所述连接接头的一端与探头连接，另一端与信号处理装置连接。
[0014]
可选的，所述信号处理装置还包括模数转换模块，所述模数转换模块的输入端与所述探测器连接，所述模数转换模块的输出端与所述处理器连接。
[0015]
根据本发明提供的发明内容，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的油气质量评测系统包括探头和信号处理装置，探头采集待测油气的反射光信号，该信号经信号处理装置中的快门进入集成光路，该集成光路对该信号进行色散处理后，得到该信号的光谱信号，由探测器采集该光谱信号，处理器控制快门的开闭，并采集探测器探测到的快门关闭后和打开后的光谱信号，采用快门关闭后的光谱信号对快门打开后的光谱信号进行校正，然后，根据校正后的光谱信号确定待测油气的质量，处理器也可以将光谱信号传输至云端，由云端对其进行分析处理，得到待测油气的质量信息。本发明提供的油气质量评测系统与现有技术中到专门机构去进行评测相比，具有效率高的优势，而且，本发明对待测油气的光谱信号通过设置快门的方式进行了校正，提高了待测油气质量评测的准确性。
附图说明
[0016]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]
图1为本发明实施例油气质量评测系统的结构示意图；
[0018]
图2为本发明一实施例中光程调节装置结构示意图；
[0019]
图3为本发明又一实施例中光程调节装置结构示意图；
[0020]
图4为本发明一实施例中油气质量评测系统的结构示意图；
[0021]
图5为本发明另一实施例中油气质量评测系统的结构示意图；
[0022]
图6为本发明又一实施例中油气质量评测系统的结构示意图。
具体实施方式
[0023]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]
本发明的目的是提供一种油气质量评测系统，该系统具有评测效率高和评测准确性高的特点。
[0025]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0026]
如图1所示，本发明提供了一种油气质量评测系统，该系统包括：探头1和信号处理装置3，信号处理装置3包括快门33、光源32、集成光路、探测器37和处理器38；探测器37与处理器38电连接；光源32用于为探头1提供光源32；探头1用于向待测油气投射光线，并采集待测油气的反射光信号；探头1采集的反射光信号经过快门33进入集成光路，经集成光路的色散处理后，照射在探测器37上；处理器38用于控制快门33的开闭以及采用快门33关闭后探测器37采集到的光谱信号对快门33打开后探测器37采集到的光谱信号进行校正，并根据校正后的光谱信号得到待测油气的质量信息。
[0027]
在上述实施例的基础上，作为本发明的一个实施例，处理器38根据光谱信号得到待测油气的质量信息，可以包括以下几种情况：
[0028]
处理器38直接对光谱信号进行校正，并根据校正后的光谱信号确定待测油气的质量，处理器38中存储有确定待测油气质量的计算模型；处理器38也可以将采集到的光谱信号直接通过通信模块传输至云端，由云端进行光谱信号的校正以及对校正后的光谱信号进行分析处理，得到待测油气的质量信息，云端存储有确定待测油气质量的计算模型；处理器38也可以对光谱信号进行校正后，将该校正后的光谱信号通过通信模块传输至云端，由云端对其进行分析处理，得到待测油气的质量信息，云端存储有确定待测油气质量的计算模型；处理器38也可以将采集到的光谱信息先传输至上位机，由上位机将光谱信号传输至云端，云端存储有确定待测油气质量的计算模型。其中，上位机可以为手机或者其他嵌入式设备。
[0029]
其中，最终的质量信号可以传回评测系统进行显示，也可以传输至上位机进行显示。质量信息可以包括一些表征油气质量的参数。
[0030]
在上述实施例的基础上，作为本发明的一个实施例，探头1包括入射光纤13和出射光纤12，入射光纤13用于将光源32发出的光传导并照射到待测油气上，出射光纤12用于将待测油气反射的光信号传导至信号处理装置3。
[0031]
其中，探头1还包括凹槽结构件和反射镜11，凹槽结构件的凹槽用于容置待测油气，入射光纤13的出射端和出射光纤12的入射端位于凹槽的同一槽面上，记为第一槽面，反射镜11与第一槽面相对设置。
[0032]
在上述实施例的基础上，作为本发明的一个实施例，本发明的油气质量评测系统还包括光程调节装置，可以包括以下两种，但不限于以下两种，凡是可以起到调节光程作用的结构均包含在本发明光程调节装置所要保护的范围内，本发明仅给出两种示例：
[0033]
示例一：如图2所示，光程调节装置包括推杆4和垫片5；推杆4一端固定有反射镜11，且穿过凹槽的第二槽面，第二槽面与第一槽面相对，推杆4的另一端与凹槽结构件14的壳体之间可操作的设置有垫片5，可操作的设置有垫片5的意思是垫片的数量或是厚度可以根据实际的光程需求进行调节。能够达到对光程无级调节的效果。
[0034]
示例二：如图3所示，光程调节装置包括螺杆6和螺母7，螺母7固定于凹槽结构件14的壳体上(固定方式未示出)；螺杆6一端固定有反射镜11，且穿过凹槽的第二槽面，第二槽面与第一槽面相对，螺杆6的另一端与螺母7连接。通过螺母螺杆的设置可以实现对光程的无级调节。
[0035]
在上述实施例的基础上，作为本发明的一个实施例，集成光路包括准直镜34、平面光栅35和聚光镜36，经过快门33的光信号射入准直镜34，经准直镜34的反射后射向平面光
栅35，经平面光栅35色散后得到光谱信号，光谱信号经平面光栅35的反射后射入聚光镜36，经聚光镜36反射的光谱信号射入探测器37。
[0036]
在上述实施例的基础上，作为本发明的一个实施例，信号处理装置3上设置有狭缝31，待测油气的反射光信号经狭缝31进入信号处理装置3。
[0037]
在上述实施例的基础上，作为本发明的一个实施例，油气质量评测系统还包括可拆卸的连接接头2，连接接头2的一端与探头1连接，另一端与信号处理装置3连接，使得探头1可拆卸的安装于信号处理装置3上。该连接接头2可以为sma接头。
[0038]
在上述实施例的基础上，作为本发明的一个实施例，信号处理装置3还包括模数转换模块，模数转换模块的输入端与探测器37连接，模数转换模块的输出端与处理器38连接。
[0039]
在上述实施例的基础上，作为本发明的一个实施例，信号处理装置3的外表面设置有指示灯，指示灯与处理器38电连接，用于指示待测油气的质量信息。
[0040]
在上述实施例的基础上，作为本发明的一个实施例，信号处理装置3还包括扬声器，扬声器与处理器38电连接，用于对待测油气的质量信息进行语音播报。
[0041]
信号处理装置3中的光源32为微型光源32，其可拆卸；为信号处理装置3提供电能的电池模块为可拆卸模块；探测器37为高密度线性传感器，作用是将光信号转变为电信号，一般采用ingaas材料。
[0042]
本发明的信号处理装置还设置有触发测量的按键，用于实现本地测量。也可以通过上位机上的软件程序通过通信模块触发测量。
[0043]
本发明的评测系统与上位机之间的通信可以通过蓝牙、wifi、zigbee、2/3/4/5g等无线通信模块实现，也可以通过usb、uart等有线通信模块。评测系统与云端之间的通信可以通过wifi或2/3/4/5g通信模块实现。上位机与云端的通信也可以通过wifi或2/3/4/5g通信模块实现。
[0044]
图4为本发明一实施例中油气质量评测系统的结构示意图，探头可以根据测量场景进行拆卸更换，光程也可以根据实际场景进行调整(光程调节结构为示出)；有些场景需要的探头很长，这时需要换长的光纤探头，有些需要很短的光纤，这时候就得换成短的探头。信号处理装置与上位机之间的通信模块选择蓝牙模块，可以是2.0，2.1，3.0，4.0版本。信号处理装置采集光谱后通过蓝牙的方式传到上位机，上位机可以是手机，或者其他嵌入式设备，信号处理装置采集光谱的触发可以是在该评测系统上进行的本地测量，也可以采用上位机的软件测量，实现远程测量；上位机将得到的光谱通过无线方式上传到云端，无线方式可以是wifi或2/3/4/5g网络；云端将得到的光谱结合建立好的计算模型，进行计算，并把结果传给上位机。
[0045]
图5为本发明另一实施例中油气质量评测系统的结构示意图，探头可以根据测量场景进行拆卸更换，光程也可以根据实际场景进行调整(光程调节结构为示出)；评测系统的通信模块选用wifi模块或者sim卡；评测系统采用集成式的控制传输系统，并带有显示系统。主机可以通过按键和软件(ui)来采集光谱，然后将采集的光谱通过wifi或者2/3/4/5g的方式传到云端服务器，并等待处理结果；云端将得到的光谱结合建立好的计算模型，进行计算，并把结果传给上位机。
[0046]
图6为本发明又一实施例中油气质量评测系统的结构示意图，探头可以根据测量场景进行拆卸更换，光程也可以根据实际场景进行调整(光程调节结构为示出)；评测系统
选用wifi模块、sim卡或者usb模块作为计算模型维护更新的接口，可以与模型管理服务器连接，模型管理模块用于管理计算模型；评测系统采用集成式的控制计算系统，并带有显示系统，可以通过按键和软件(ui)来采集光谱；评测系统将得到的光谱结合建立好的计算模型，进行计算，并把结果显示在终端界面。评测系统内的模型可以通过wifi/2/3/4/5g网络或者usb通信模式进行和自动和手动更新。
[0047]
本发明提供的油气质量评测系统包括探头和信号处理装置，探头采集待测油气的反射光信号，该信号经信号处理装置中的快门进入集成光路，该集成光路对该信号进行色散处理后，得到该信号的光谱信号，由探测器采集该光谱信号，处理器控制快门的开闭，并采集探测器探测到的快门关闭后和打开后的光谱信号，采用快门关闭后的光谱信号对快门打开后的光谱信号进行校正，然后，根据校正后的光谱信号确定待测油气的质量，处理器也可以将光谱信号传输至云端，由云端对其进行分析处理，得到待测油气的质量信息。本发明提供的油气质量评测系统结构简单、体积小，与现有技术中到专门机构去进行评测相比，具有效率高的优势，而且，本发明对待测油气的光谱信号通过设置快门的方式进行了校正，提高了待测油气质量评测的准确性，此外，本发明光程调节装置的设置可以实现对光程的调节。
[0048]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0049]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。