智能含水率测量仪的制作方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型是应用于工业生产自动化控制和科研领域不接触式液体测量的一种仪器，尤其是一种智能含水率测量仪。
【背景技术】
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[0002]在我国各大油田中，测量管道含水率的方法主要是采用离线测量法，离线测量法虽然操作简单，但是人为误差较大，样品代表性差，取样过程繁琐，劳动强度高，难以准确及时的反映原油中含水的变化，因而不能满足油田自动化管理的要求。管道水含量波动频次的在线测量，不仅能够准确测量管道含水量，还可以确定管道水含量波动频次，从而实现有效的降低成本、减少能耗，以及采油工人的劳动强度。
【实用新型内容】:
[0003]为了克服【背景技术】中存在的不足，本实用新型提供一种智能含水率测量仪。本实用新型在于超声波传感器稳定性高，且不受混合物电解质的影响。超声波是机械波，与物质作用可以不考虑电导率的影响。使用超声波法测试含水率及水含量波动频次可以在动态、静态下测量，不必考虑液体垂直流动特性，这是短波吸收法、微波法、电容法无法比拟的，能够达到管道水含量波动频次测试时间短、精度高、造价低的目的。并实现在线检测，就是通过把本实用新型直接安装在管道上，利用软测量技术实时检测、实时反馈，以便更好地指导生产，减少不必要的浪费。
[0004]本实用新型的技术方案是:该测量仪包括超声波传感器，超声波传感器产生的激励信号向管道壁辐射信号，经管壁反射回来，当超声波传感器把数据采集并上传至中央控制器和计算平台后，中央控制器与计算平台根据先前设定好的数据库模式，找到检测数据的相关规律，从而分析出管道中流体的状态，进一步计算其水含量波动频次，产生精确的分析结果，分析结果由变送器表头对外显示，zigbee协议无线数据传输功能实现信息双向交互和信息监测；超声波传感器通过有线的方式与管道连接，超声波传感器与中央控制器和计算平台分别双向连接。超声波传感器使用一组超声波发生转换器，将超声波传感器中的超声波发生器产生的激励信号加在单发单收的换能器上，向流体中辐射声波，经管壁反射回来，被换能器接收，经放大器放大后送至中央控制器和计算平台。
[0005]超声传感器是基于超声波在恒速流动介质中传播、反射规律和多普勒效应，在超声变频发射电路中引入正反馈，让测试系统自动寻找共振点。管道中液体因其含水率及所包含的组分的不同而具有不同的共振频率。使用一组超声波发生转换器，依据流体中声速随水含量波动频次的变化呈正比关系算法，通过共振点的确定，就可完成对管道中液体含水率及水含量波动频次进行测试。该实用新型额定电压:24V ;电压变化范围:18?30V ;额定电流:< 10mA ；Ui = 30V ；Li = OmH, Ci = OuF, Pi = 3.0W。
[0006]本实用新型具有如下有益效果:本实用新型充分的体现了检测分析这一要点，智能含水率测量仪的原理可以从三个方面来阐述，首先是在线检测，通过超声波传感器对管道流体数据的采集，并进行实时的收集与上传，确保数据的精确无延迟。第二就是分析与处理，当超声波传感器把数据采集并上传至中央控制器与计算平台后，会根据先前设定好的数据库模式，找到检测数据的相关规律，从而分析出管道中流体的状态，进一步计算水含量波动频次。第三是智能远传，该实用新型增加zigbee协议的无线数据传输，能够实现智能远传功能，也可利用有线远程数据传输功能，实现后台软件对采集到的数据进行分析，在计算与实际对比过程中不断的持续改进，产生更精确的分析结果。由于管道中流体的成分受到很多不确定性的杂质和物质的影响，很难一次计算准确并会产生一定偏差，所以要进行反馈优化，形成一种经过多次循环的闭环计算分析方法。本实用新型基于管道中声波的传播速度与流体的温度和流体中的水含量波动频次成线性关系，只要测得流体的温度及流体中的声速，就可由声速的温度系数确定油品的水含量波动频次。由此创造出的外夹式管道水含量波动频次在线检测分析仪，能够较低成本的实现油田生产各输送管道中各种原油的水含量波动频次，为今后油田生产提供可靠依据。
【附图说明】
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[0007]附图1智能含水率测量仪的结构框图；
[0008]附图2智能含水率测量仪的数据输出接线图；
[0009]附图3智能含水率测量仪超声波传感器结构框图；
[0010]附图4智能含水率测量仪功耗检测接线示意图。
【具体实施方式】
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[0011]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:由图中所示，智能含水率测量仪加装在输送检测液体的管道上，采用非插入式外夹安装方式，超声波传感器通过有线的方式与管道连接，智能含水率测量仪包括超声波传感器、变送器表头、中央控制器、防爆电缆和zigbee协议的无线数据传输，将超声波传感器中的超声波发生器产生的激励信号加在单发单收的换能器(T，R)上，向流体中辐射声波，经管壁反射回来，被换能器接收经放大器放大，经过超声波传感器采集到的数据经信息数据存储单元与中央控制器连接收集并存储数据，超声波传感器在实现收集数据的同时，也发送相关信息给中央控制器与计算平台进行分析处理，处理结果发送变送器表头显示，最后通过zigbee协议的无线数据传输实现智能远传及全管道实时监控，超声波传感器与中央控制器和计算平台分别双向连接。温度计用于测量流体中的温度，测微计用于改变换能器到管壁的距离。测量用超声波的频率为5MHz，在不同温度测得油品中的声速与水含量波动频次相互关系——流体中声速随水含量波动频次的变化呈正比关系。经过超声波传感器采集到的数据经信息数据存储单元与中央控制器连接收集并存储数据；本实用新型中所用电