。
[0030]本发明的这种基于射频法的井口原油含水率在线直测装置的工作原理如下:
测量传感器1是本装置的核心部分，测量传感器1内部设置有测量电路板7，测量电路板
7上设置有测量电路，测量电路是将反映含水率大小的电磁波信号转换为电流模拟信号，探头4向油水介质中发射电磁波，由信号接收器接收透射电磁波强度信号后，将其转换为电流信号传输至数据综合处理模块，数据综合处理模块将电流信号转换为数字信号，并综合分析处理得到含水值数字信号，传输至井场数字化系统，最终传输至站控系统软件，供工作人员随时监控。
[0031]本发明的这种基于射频法的井口原油含水率在线直测装置的电路流程如图2所示: 测量电路所用射频信号发生器内部芯片产生高频恒幅电磁波，由探头向油水介质中连续发射，透过油水介质的电磁波强度减弱，射频信号接收器接收该透射电磁波信号，该信号经运算放大电路放大后，被信号转换电路转换成4-20mA电流信号，电流信号通过信号线传输至井场室外防爆箱中的数据综合处理电路，由A/D转换器将其转换为数字信号，进入中心处理器进行数据综合分析处理、运算，得到的实时含水数字信号存储在数据存储器中供数据调用，并通过通讯接口转换为RS485信号输出。
[0032]本发明解决了目前长庆油田单井井口无法实时在线监测含水率的问题，实现了在线测量油井采出物的含水率，并满足了数据远传要求。解决人工取样劳动强度大、效率低、随机性大、误差大等安全、环保、节能等技术瓶颈问题，能够适应长庆油田油井含水范围宽、产量低、间歇出液井多、含蜡量高的特点，可在长庆油田进行大规模推广使用。而且本发明的数据处理电路可以对井场中所有井口测量传感器的测量电路传输的数据进行处理，即“一对多”的数据处理方式，一个井场只需配备一套数据处理电路，测量传感器与数据处理电路剥离，大大的降低了生产投入成本。
[0033]实施例2:
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种如图3所示测量传感器，所述探头4内部设置有加热丝，探头4上部设置有护罩5，且护罩5通过螺钉连接与接头体6连接，所述探头4的几何形状为流线型，材质为不锈钢，且探头表面添加0.2mm厚度瓷材料涂层。
[0034]本发明所采用的传感器为接触式测量，与被测介质接触的为探头4，探头4几何形状设置为流线型，保证其能够充分接触油水介质，提高测量精确度，探头4内部镶嵌加热装置，与探头4一体化封装，可对探头4进行加热，加热温度可达60°C，能够有效防止探头表面结蜡，探头4的材质为不锈钢，且探头表面添加0.2mm厚度瓷材料涂层，耐高温、磨损、腐蚀，大大减少原油中泥沙对探头4的损伤，能够适应长庆油田油井含水范围宽、产量低、间歇出液井多、含蜡量高的特点，可在长庆油田进行大规模推广使用。
[0035]实施例3:
在实施例2的基础上，本实施例提供了一种如图3所示测量传感器，所述接头体6内部的上面设置有绝缘套，绝缘套内部设置有锁紧螺母，所述探头4与接头体6通过锁紧螺母连接，且探头4与接头体6之间设置有绝缘垫。绝缘套和绝缘垫都可以有效防止电路发生短路，探头4与接头体6通过锁紧螺母连接，这就避免了在测量过程中探头发生移动，影响测量准确性。
[0036]为了使压紧螺柱11与对接体10之间连接紧固，进一步的，所述压紧螺柱11侧面与对接体10相接处设置有钢垫，压紧螺柱11底面与对接体10相接处设置有胶垫。
[0037]实施例4:
为了保证信号稳定，所述射频信号发生器使用JA8集成电路芯片，所述射频信号接收器使用LM124A集成电路芯片，这些芯片均能耐高温、耐低温，长期使用也可保证测量精度与可靠运行。
[0038]进一步的，所述A/D数据转换器使用AD7710芯片，本发明所使用的A/D数据转换器，采用Σ-△技术，使用AD7710芯片，具有24位无失码性能，实现电流信号到数字信号的高精度转换。
[0039]进一步的，所述中心处理器采用AVR单片机技术，且中心处理器上设置有数据存储器，所述数据存储器采用I2C容的存储芯片技术，存储容量达1MB。本发明所使用的中心处理器，基于ATmegal28单片机设计，采用AVR单片机技术，具备高速数据运行处理能力，且数据存储器采用1?的存储芯片技术，存储容量达1MB，能够存储多个数据。
[0040]更进一步的，所述通讯接口采用RS485总线，组网方便，传输距离远，具有防雷设计和干扰信号隔离功能。
[0041]以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于射频法的井口原油含水率在线直测装置，其特征在于:包括测量传感器(1)、防爆接线盒(2)和室外防爆箱(3)，所述测量传感器(1)包括探头(4)、接头体(6)、测量电路板(7)、护管(8)、壳体(9)、对接体(10)、压紧螺柱(11)和信号线(12)，所述壳体(9)内部设置有护管(8)，壳体(9)上端通过丝扣与对接体(10)连接，壳体(9)下端与接头体(6)焊接，所述护管(8)内部设置有测量电路板(7)，且护管(8)下端通过螺纹连接与接头体(6)连接，所述接头体(6)底部连接有探头(4)，且探头(4)与信号线(12)末端连接，所述信号线(12)穿过测量电路板(7)，通过压紧螺柱(11)固定于对接体(10)，所述测量传感器(1)上端的信号线(12)穿过防爆软管连接到防爆接线盒(2)，且信号线(12)穿过穿线管连接到室外防爆箱⑶。2.如权利要求1所述的一种基于射频法的井口原油含水率在线直测装置，其特征在于:所述测量电路板(7)上设置有测量电路，所述室外防爆箱(3)上设置有数据综合处理电路，所述测量电路包括依次连接的射频信号发生器、射频信号接收器、信号运算放大电路及信号转换电路，所述数据综合处理电路包括依次连接的A/D数据转换器、中心处理器及通讯接□ ο3.如权利要求1所述的一种基于射频法的井口原油含水率在线直测装置，其特征在于:所述探头(4)内部设置有加热丝，探头(4)上部设置有护罩(5)，且护罩(5)通过螺钉连接与接头体(6)连接，所述探头(4)的几何形状为流线型，材质为不锈钢，且探头表面添加0.2mm厚度瓷材料涂层。4.如权利要求1所述的一种基于射频法的井口原油含水率在线直测装置，其特征在于:所述接头体(6)内部的上面设置有绝缘套，绝缘套内部设置有锁紧螺母，所述探头(4)与接头体(6)通过锁紧螺母连接，且探头(4)与接头体(6)之间设置有绝缘垫。5.如权利要求1所述的一种基于射频法的井口原油含水率在线直测装置，其特征在于:所述压紧螺柱(11)侧面与对接体(10)相接处设置有钢垫，压紧螺柱(11)底面与对接体(10)相接处设置有胶垫。6.如权利要求2所述的一种基于射频法的井口原油含水率在线直测装置，其特征在于:所述射频信号发生器使用JA8集成电路芯片，所述射频信号接收器使用LM124A集成电路芯片。7.如权利要求2所述的一种基于射频法的井口原油含水率在线直测装置，其特征在于:所述A/D数据转换器使用AD7710芯片。8.如权利要求2所述的一种基于射频法的井口原油含水率在线直测装置，其特征在于:所述中心处理器采用AVR单片机技术，且中心处理器上设置有数据存储器，所述数据存储器采用I2C容的存储芯片技术，存储容量达1MB。9.如权利要求2所述的一种基于射频法的井口原油含水率在线直测装置，其特征在于:所述通讯接口采用RS485总线。
【专利摘要】本发明提供了一种基于射频法的井口原油含水率在线直测装置，包括测量传感器、防爆接线盒、室外防爆箱，测量传感器包括探头、接头体、测量电路板、护管、壳体、对接体、压紧螺柱和信号线，该装置还包括测量电路和数据综合处理电路，该发明解决了目前长庆油田单井井口无法实时在线监测含水率的问题，克服了现有设备成本高，探头长时间与原油接触易结蜡的问题，“一对多”的数据处理方式，大大的降低了生产投入成本。
【IPC分类】G01N22/04
【公开号】CN105486701
【申请号】CN201510965922
【发明人】于洋, 魏小林, 罗聪英, 赵晓龙, 李丽, 吴利利
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月22日