一种分体式多参电容浮球物位计的制作方法

本发明涉及检测设备技术领域，具体来说，涉及一种分体式多参电容浮球物位计。

背景技术：

当油田进入开采后期以后，随着酸化压裂、洗井、防砂和药剂处理等频繁作业，以及三次采油技术的推广应用，采出液的乳化程度越来越高，增大了油水分离的难度，乳化液淤渣在原油处理流程内多次循环、搅拌，在沉降罐和电脱水器中形成稳定的多重乳化液，即在原油层与水层中间存在一个厚薄不一、密度梯度不定的过渡层。在乳化层中存在水包油(w/o)、油包水(o/w)，甚至水/油/水(w/o/w)或油/水/油(o/w/o)分层等更为复杂的体系，这部分乳化液导电性好，电化学破乳难、脱水效果差，直接阻碍了水中油滴进入油层，油中水滴进入水层，增大了采出液处理难度和脱水加热炉负荷，降低了设备运行效率。由于沉降脱水罐的油水分离是在沉降罐内部完成的，油水界面和乳化过渡层的具体位置和厚度无法比较直观的确定，但是沉降罐油水界面和乳化过渡层的变化对原油处理及产量测算准确与否影响很大。因此对油水界面和乳化过渡层的检测，将有助于调整、优化沉降罐和电脱水器的运行工况，最大限度减少其对整个脱水工艺的影响。

目前人们采用分体式多参电容浮球物位计对油水界面和乳化过渡层进行检测，但是目前的分体式多参电容浮球物位计还存在以下问题：

1、在施工时接线比较麻烦，严重影响施工效率，信号线易发生松脱的不良现象，导致工作性能不稳定，经常因信号线发生松脱的不良现象而导致信号中断；

2、难以利用太阳能为自身供电，需另外架设电线，给施工带来不便，存在野外供电不便的问题；

3、大多不具备无线通信的功能，不能实现无线远程与上位机建立通信连接；

4、大多不具备定位的功能，不便于快速准确找到该分体式多参电容浮球物位计的所在位置，不便于后期定向检修；

5、不便于安装，且不便于调节仪表组件的高度，难以满足不同情况的施工现场使用；

6、散热性能差导致难以稳定地工作；

7、大多数不具备加温功能，容易在因温度过低而影响其工作性能。

技术实现要素：

本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种分体式多参电容浮球物位计，接线比较方便，施工效率高，信号线不易发生松脱的不良现象，使得工作性能比较稳定，可有效避免因信号线发生松脱的不良现象而导致信号中断；可以利用太阳能为自身供电，无需另外架设电线，给施工带来便利，可以解决存在野外供电不便的问题，具备无线通信的功能，能够实现无线远程与上位机建立通信连接，便于安装，且便于调节仪表组件的高度，可以满足不同情况的施工现场使用，散热性能好能够稳定地工作，具备加温功能，可避免因温度过低而影响其工作性能，来解决上述问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种分体式多参电容浮球物位计，包括检测组件以及仪表组件，所述仪表组件与所述检测组件电性连接；

其中，所述检测组件包括接线盒、界面传感器、液面传感器、pcb板、连接插口、锁紧筒、锁紧帽、连接插头以及信号线，所述接线盒的一侧面上固定且密封安装有盒盖，所述界面传感器以及所述液面传感器均固定安装在所述接线盒的底壁上，且所述界面传感器以及所述液面传感器并排设置，所述pcb板固定安装在所述接线盒的内部，所述连接插口固定安装在所述pcb板上，且所述连接插口通过所述pcb板分别与所述界面传感器以及所述液面传感器电性连接，所述锁紧筒固定安装在所述接线盒的一端外壁上，且所述锁紧筒与所述接线盒的内部相连通设置，所述锁紧帽螺接在所述锁紧筒的外部，所述连接插头插接在所述连接插口的内部，且所述连接插头与所述连接插口电性连接，所述连接插头还通过所述锁紧帽锁紧在所述锁紧筒的内部，所述信号线固定安装在所述连接插头背向所述连接插口的一端端部，且所述信号线与所述信号线电性连接；

其中，所述仪表组件包括箱体、蓄电池、太阳能控制器、微处理器、无线通信模块、定位模块、太阳能电池板、显示屏、指示灯、套管、支撑杆以及底座，所述箱体的一侧面上通过螺钉固定安装有箱盖，所述蓄电池、所述太阳能控制器、所述微处理器、所述无线通信模块以及所述定位模块均固定安装在所述箱体的内部，所述蓄电池分别与所述微处理器、所述无线通信模块以及所述定位模块电性连接，所述微处理器分别与所述无线通信模块以及所述定位模块电性连接，所述太阳能电池板固定安装在所述箱体的顶部，且所述太阳能电池板通过所述太阳能控制器与所述蓄电池电性连接，所述显示屏以及所述指示灯均固定安装在所述箱体的外侧面上，且所述显示屏以及所述指示灯均与所述微处理器电性连接，所述显示屏以及所述指示灯还均与所述蓄电池电性连接，所述套管竖直且固定地安装在所述箱体的底部，所述支撑杆通过锁紧套固定安装在所述套管的底端内部，所述底座水平且固定地安装在所述支撑杆的底端端部；

其中，所述信号线远离所述连接插头的一端固定安装在所述箱体的底壁上，所述界面传感器以及所述液面传感器均通过所述信号线与所述微处理器电性连接。

作为优选，所述锁紧筒背向所述接线盒的一端端壁上开设有第一缺口，所述第一缺口在所述锁紧帽的挤压作用下能够发生弹性收缩。

作为优选，所述锁紧帽与所述锁紧筒之间还设有橡胶密封圈，所述橡胶密封圈套设在所述连接插头的外部，且所述橡胶密封圈朝向所述橡胶密封圈的一端端面上还一体设有橡胶密封条，所述橡胶密封条插入所述第一缺口的内部。

作为优选，所述接线盒的底部还固定安装安装有橡胶皮套，所述橡胶皮套包围在所述界面传感器以及所述液面传感器的外周。

作为优选，所述蓄电池的外部还固定安装有温控开关，所述箱体的侧壁上还嵌装有半导体制冷片，所述半导体制冷片分别与所述蓄电池以及所述温控开关电性连接，所述半导体制冷片的发热面朝向所述箱体的外部设置。

作为优选，所述太阳能电池板的底部还通过连接杆固定安装有散热风扇，所述散热风扇用于为所述半导体制冷片的发热面散热，且所述散热风扇分别与所述蓄电池以及所述温控开关电性连接。

作为优选，所述箱体的内部还通过氮化硅陶瓷块固定安装有电热丝，所述电热丝分别与所述蓄电池以及所述温控开关电性连接。

作为优选，所述太阳能电池板的底部还固定安装有透明有机玻璃围板，所述透明有机玻璃围板包围在所述散热风扇以及所述箱体的外周，且所述透明有机玻璃围板与所述箱体之间具有缝隙。

作为优选，所述箱体的内部固定安装有安装耳，所述安装耳上开设有与所述螺钉相匹配的螺纹孔。

作为优选，所述套管的底端端壁上开设有第二缺口，所述第二缺口在所述锁紧套的挤压作用下能够发生弹性收缩。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明，在pcb板、连接插口、连接插头以及信号线相互配合下使得界面传感器和液面传感器与微处理器进行连接比较方便，尤其是在施工时可有效提高施工效率，同时利用锁紧筒和锁紧帽相配合将连接插头锁紧在锁紧筒的内部，可有效防止连接插头与连接插口之间发生松脱的不良现象，从而使得该分体式多参电容浮球物位计可以稳定工作，不会因为连接插头与连接插口之间发生松脱的不良现象而导致信号中断；

2、本发明，在蓄电池、太阳能控制器以及太阳能电池板的作用下使得该分体式多参电容浮球物位计可以利用太阳能为自身供电，无需另外架设电线，可以给施工带来便利，尤其可以解决野外供电不便的问题；

3、本发明，在无线通信模块的作用下使得该分体式多参电容浮球物位计具备无线通信的功能，可以实现无线远程与上位机建立通信连接；

4、本发明，在定位模块的作用下使得该分体式多参电容浮球物位计具备定位的功能，便于快速准确找到该分体式多参电容浮球物位计的所在位置，便于后期定向检修；

5、本发明，在套管、锁紧套、支撑杆以及底座的相互配合下使得该分体式多参电容浮球物位计便于安装，且便于调节仪表组件的高度，以满足不同情况的施工现场使用；

6、本发明，在温控开关、半导体制冷片以及蓄电池的作用下可以实现自动为箱体内部的部件进行散热降温，可以保证该分体式多参电容浮球物位计稳定地工作，同时利用散热风扇为半导体制冷片的发热面进行散热，使得半导体制冷片的制冷效果较好，有效对箱体内部的部件进行散热降温；

7、本发明，可以在冬季气温较低时利用电热丝为箱体的内部进行加温，可防止温度过低而影响该分体式多参电容浮球物位计的工作性能。

附图说明

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。

图1是根据本发明实施例的分体式多参电容浮球物位计的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的分体式多参电容浮球物位计的另一视角的结构示意图之一；

图3是根据本发明实施例的分体式多参电容浮球物位计的另一视角的结构示意图之二；

图4是根据本发明实施例的分体式多参电容浮球物位计的检测组件的半剖视结构示意图；

图5是图4中局部视图a的放大结构示意图；

图6是根据本发明实施例的分体式多参电容浮球物位计的检测组件的半剖视结构的局部爆炸示意图；

图7是根据本发明实施例的分体式多参电容浮球物位计的仪表组件的结构示意图；

图8是根据本发明实施例的分体式多参电容浮球物位计的仪表组件的另一视角的结构示意图；

图9是根据本发明实施例的分体式多参电容浮球物位计的仪表组件的爆炸结构示意图；

图10是根据本发明实施例的分体式多参电容浮球物位计的仪表组件的局部爆炸结构示意图。

图中：

1、检测组件；101、接线盒；102、界面传感器；103、液面传感器；104、第一缺口；105、橡胶皮套；106、盒盖；107、信号线；108、pcb板；109、连接插口；110、连接插头；111、锁紧筒；112、锁紧帽；113、橡胶密封圈；114、橡胶密封条；

2、仪表组件；201、箱体；202、太阳能控制器；203、微处理器；204、无线通信模块；205、定位模块；206、半导体制冷片；207、蓄电池；208、安装耳；209、温控开关；210、氮化硅陶瓷块；211、电热丝；212、箱盖；213、螺钉；214、套管；215、锁紧套；216、支撑杆；217、底座；218、蜂鸣器；219、指示灯；220、显示屏；221、太阳能电池板；222、连接杆；223、散热风扇；224、透明有机玻璃围板；225、第二缺口。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，根据本发明实施例的一种分体式多参电容浮球物位计，包括检测组件1以及仪表组件2，仪表组件2与检测组件1电性连接；

其中，如图1-5所示，检测组件1包括接线盒101、界面传感器102、液面传感器103、pcb板108、连接插口109、锁紧筒111、锁紧帽112、连接插头110以及信号线107，接线盒101的一侧面上固定且密封安装有盒盖106，界面传感器102以及液面传感器103均固定安装在接线盒101的底壁上，且界面传感器102以及液面传感器103并排设置，pcb板108固定安装在接线盒101的内部，连接插口109固定安装在pcb板108上，且连接插口109通过pcb板108分别与界面传感器102以及液面传感器103电性连接，锁紧筒111固定安装在接线盒101的一端外壁上，且锁紧筒111与接线盒101的内部相连通设置，锁紧帽112螺接在锁紧筒111的外部，连接插头110插接在连接插口109的内部，且连接插头110与连接插口109电性连接，连接插头110还通过锁紧帽112锁紧在锁紧筒111的内部，信号线107固定安装在连接插头110背向连接插口109的一端端部，且信号线107与信号线107电性连接；

其中，锁紧筒111背向接线盒101的一端端壁上开设有第一缺口104，第一缺口104在锁紧帽112的挤压作用下能够发生弹性收缩，设置的第一缺口104可以发生弹性形变，从而保证锁紧帽112能够将连接插头110锁紧在锁紧筒111的内部；

其中，如图1-2和4-5以及7-10所示，仪表组件2包括箱体201、蓄电池207、太阳能控制器202、微处理器203、无线通信模块204、定位模块205、太阳能电池板221、显示屏220、指示灯219、套管214、支撑杆216以及底座217，箱体201的一侧面上通过螺钉213固定安装有箱盖212，蓄电池207、太阳能控制器202、微处理器203、无线通信模块204以及定位模块205均固定安装在箱体201的内部，蓄电池207分别与微处理器203、无线通信模块204以及定位模块205电性连接，微处理器203分别与无线通信模块204以及定位模块205电性连接，太阳能电池板221固定安装在箱体201的顶部，且太阳能电池板221通过太阳能控制器202与蓄电池207电性连接，显示屏220以及指示灯219均固定安装在箱体201的外侧面上，且显示屏220以及指示灯219均与微处理器203电性连接，显示屏220以及指示灯219还均与蓄电池207电性连接，套管214竖直且固定地安装在箱体201的底部，支撑杆216通过锁紧套215固定安装在套管214的底端内部，底座217水平且固定地安装在支撑杆216的底端端部；

其中，如图9所示，箱体201的内部固定安装有安装耳208，安装耳208上开设有与螺钉213相匹配的螺纹孔，通过设置安装耳208以及螺纹孔使得箱盖212便于通过螺钉213固定安装在箱体201的一侧面上，便于后期拆装箱盖212进行维护箱体201内部的部件。

其中，套管214的底端端壁上开设有第二缺口225，第二缺口225在锁紧套215的挤压作用下能够发生弹性收缩，在第二缺口225的作用下使得套管214在锁紧套215的作用下可以发生弹性变形，便于将支撑杆216锁紧在套管214的底端内部。

其中，如图3-5以及7-9所示，信号线107远离连接插头110的一端固定安装在箱体201的底壁上，界面传感器102以及液面传感器103均通过信号线107与微处理器203电性连接。

其中，如图8-9所示，箱体201的外部还固定安装有与微处理器203电性连接的蜂鸣器218，微处理器203为mcu控制器，无线通信模块204包括无线网卡、lora通信模块、nb-iot通信模块、4g通信模块和5g通信模块中的至少一种，定位模块205为gps定位模块，显示屏220为触控显示屏，指示灯219为led指示灯，蜂鸣器218用于在界面传感器102以及液面传感器103其中一个检测的数据异常时发出报警声通过附近的巡检人员，以便于附近的巡检人员对故障及时进行解决。

通过采用上述技术方案，设计的分体式多参电容浮球物位计由检测组件1以及仪表组件2构成，且检测组件1由接线盒101、界面传感器102、液面传感器103、pcb板108、连接插口109、锁紧筒111、锁紧帽112、连接插头110以及信号线107构成，仪表组件由箱体201、蓄电池207、太阳能控制器202、微处理器203、无线通信模块204、定位模块205、太阳能电池板221、显示屏220、指示灯219、套管214、支撑杆216以及底座217构成；

其中，在pcb板108、连接插口109、连接插头110以及信号线107相互配合下使得界面传感器102和液面传感器103与微处理器203进行连接比较方便，尤其是在施工时可有效提高施工效率，同时利用锁紧筒111和锁紧帽112相配合将连接插头110锁紧在锁紧筒111的内部，可有效防止连接插头110与连接插口109之间发生松脱的不良现象，从而使得该分体式多参电容浮球物位计可以稳定工作，不会因为连接插头110与连接插口109之间发生松脱的不良现象而导致信号中断；

其中，在蓄电池207、太阳能控制器202以及太阳能电池板221的作用下使得该分体式多参电容浮球物位计可以利用太阳能为自身供电，无需另外架设电线，可以给施工带来便利，尤其可以解决野外供电不便的问题；

其中，在无线通信模块204的作用下使得该分体式多参电容浮球物位计具备无线通信的功能，可以实现无线远程与上位机建立通信连接；

其中，在定位模块205的作用下使得该分体式多参电容浮球物位计具备定位的功能，便于快速准确找到该分体式多参电容浮球物位计的所在位置，便于后期定向检修；

其中，显示屏220用于显示得该分体式多参电容浮球物位计的工作数据，包括界面传感器102和液面传感器103的检测参数；

其中，指示灯219用于显示该分体式多参电容浮球物位计的工作状态，在指示灯219亮绿灯时表示该分体式多参电容浮球物位计工作正常，当指示灯219亮红灯时表示该分体式多参电容浮球物位计工作异常；

其中，在套管214、锁紧套215、支撑杆216以及底座217的相互配合下使得该分体式多参电容浮球物位计便于安装，且便于调节仪表组件2的高度，以满足不同情况的施工现场使用。

其中，界面传感器102为油水界面传感器，其通过逐点依次测量接触传感器外壁的介质到油罐罐壁之间的阻抗，在油水界面处由于介质导电率快速上升，阻抗变化曲线上会出现跳变，通过查找阻抗跳跃来判断油水界面的具体位置，由于在油连续相的层面内，测得的阻抗与原油含水接近线性系，从而依据测得的阻抗值可以描述出过度带含水的变化趋势和直观的油水分离程度；

其中，液面传感器103是以浮球的位置来计算液位的，其由浮球和磁致伸缩液位传感器构成，由于传感器是柔性的，需要在液面传感器103的底部加装配重块，保证磁致伸缩液位传感器的垂直度，磁致伸缩液位传感器依照磁致伸缩液位计原理,通过检测磁性浮球位置来辅助计算液面高度，优点是技术成熟，性能稳定，精度高，可消除液面泡沫影响。

为保证现场本质安全，仪表组件2与检测组件1采用分体安装方式，现场在罐下接入仪表组件2，只有本质安全的信号线在罐顶部连接检测组件1，检测组件1可以采用两套，根据现场需求和实际工况设计合理测量起始点和盲区。

实施例2

如图4-6所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，锁紧帽112与锁紧筒111之间还设有橡胶密封圈113，橡胶密封圈113套设在连接插头110的外部，且橡胶密封圈113朝向橡胶密封圈113的一端端面上还一体设有橡胶密封条114，橡胶密封条114插入第一缺口104的内部。

其中，如图4所示，接线盒101的底部还固定安装安装有橡胶皮套105，橡胶皮套105包围在界面传感器102以及液面传感器103的外周。

通过采用上述技术方案，在橡胶密封圈113以及橡胶密封条114的作用下使得连接插头110与锁紧筒111之间的密封性较好，可避免连接插头110与锁紧筒111之间漏水而导致接线盒101的内部进水而损坏。另外，在橡胶皮套105的作用下使得该分体式多参电容浮球物位计在安装时可以提高接线盒101与油罐之间的密封性，可避免界面传感器102以及液面传感器103裸露的部分被粉尘污染而影响检测灵敏度。

实施例3

如图9所示，本实施例与实施例2的不同之处在于，蓄电池207的外部还固定安装有温控开关209，箱体201的侧壁上还嵌装有半导体制冷片206，半导体制冷片206分别与蓄电池207以及温控开关209电性连接，半导体制冷片206的发热面朝向箱体201的外部设置。

其中，如图7和9所示，太阳能电池板221的底部还通过连接杆222固定安装有散热风扇223，散热风扇223用于为半导体制冷片206的发热面散热，且散热风扇223分别与蓄电池207以及温控开关209电性连接。

通过采用上述技术方案，在温控开关209、半导体制冷片206以及蓄电池207的作用下可以实现自动为箱体201内部的部件进行散热降温，可以保证该分体式多参电容浮球物位计稳定地工作，同时利用散热风扇223为半导体制冷片206的发热面进行散热，使得半导体制冷片206的制冷效果较好，有效对箱体201内部的部件进行散热降温。

实施例4

如图3以及7所示，本实施例与实施例3的不同之处在于，太阳能电池板221的底部还固定安装有透明有机玻璃围板224，透明有机玻璃围板224包围在散热风扇223以及箱体201的外周，且透明有机玻璃围板224与箱体201之间具有缝隙。

通过采用上述技术方案，在透明有机玻璃围板224的防护作用下，使得散热风扇223以及箱体201外侧面上的部件不会淋雨，从而提高该分体式多参电容浮球物位计的使用寿命。

实施例5

如图9所示，本实施例与实施例4的不同之处在于，箱体201的内部还通过氮化硅陶瓷块210固定安装有电热丝211，电热丝211分别与蓄电池207以及温控开关209电性连接。

通过采用上述技术方案，可以在冬季气温较低时利用电热丝211为箱体201的内部进行加温，可防止温度过低而影响该分体式多参电容浮球物位计的工作性能。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

在实际应用时，将界面传感器102、液面传感器103均伸入油罐的内部，然后将接线盒101固定安装在油罐顶部，然后安装仪表组件2，将底座217埋在地下，然后通过锁紧套215调节在套管214的高度，最后将连接插头110插入连接插口109的内部，然后锁紧帽112锁紧，再通过显示屏220进行调试，并设定界面传感器102、液面传感器103的工作参数，并通过无线通信模块204与上位机建立无线远程通信连接即可，实现远程检测油罐中的油水界面和乳化过渡层。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。