本实用新型涉及原油含水率测量技术领域，具体的说是一种新型原油含水率检测装置。
背景技术：
原油含水率是原油生产中的重要数据，研究油田开发状况的重要的参数指标。近年来，含水率检测的设计方法有很多，如：基于数据融合的在线设计方法，基于LabVIEW的测量方法，利用比重瓶和称量法的测试方法，超声波共振法原油含水率测试方法。阻抗式传感器近年在工业上使用较为广泛，也被应用于原油含水率的检测，如：基于BP网络的阻抗式原油含水率测量仪，基于分流法高分辨率阻抗式含水率计的设计。但目前使用的阻抗式含水率测量仪激励信号不严格对称，长期工作会存在电荷积累，直接形成测量误差。
因此，为克服上述技术的不足而设计出一款结构简单，操作方便，测量误差小，降低系统干扰，稳定性好，能提高含水率检测精度的一种新型原油含水率检测装置，正是发明人所要解决的问题。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种新型原油含水率检测装置，其结构简单，操作方便，测量误差小，降低系统干扰，稳定性好，能提高含水率检测精度。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型原油含水率检测装置，其包括有微控制器、传感器信号检测电路、电源模块、激励信号产生电路、放电电路、阻抗式传感器，所述微控制器通过激励信号产生电路与放电电路连接，所述放电电路通过阻抗式传感器与传感器信号检测电路连接，所述传感器信号检测电路与微控制器连接，所述传感器信号检测电路由放大器、交/直流转换器构成，所述放电电路的放电控制端口与微控制器的P1.0相连接，所述电源模块与激励信号产生电路连接，所述阻抗式传感器包括有激励电极、测量电极，所述测量电极通过放大器、带阻滤波器与直流转换器连接，所述直流转换器连接有微控制器，所述微控制器还分别连接有显示屏、键盘、打印机，所述激励信号产生电路包括有基准电路、双极性电压产生电路、高频交流激励信号产生电路、功率放大电路。
进一步，所述电源模块提供5V输入电压给激励信号产生电路。
进一步，所述基准电路选用型号为REF3140-4.096，所述基准电路的输出电压连接双极性电压产生电路的REF-IN端。
进一步，所述双极性电压产生电路包括有LM358双运放芯片。
进一步，所述激励信号产生电路包括有多项模拟开关MAX4051AESE，所述多项模拟开关MAX4051AESE的高频控制端口与微控制器的P1.2端口相连。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型装置具有测量速度快、检测范围宽、稳定性好、精度高、功能强、易操作等特点。激励信号产生装置产生的激励信号严格对称，减少电荷积累，从而减少测量误差；本系统由微控制器控制放电电路定时放电，将传感器激励板的剩余电荷正负中和，能够将干扰降到最低限度，有效解决了电荷积累所造成的测量误差，增加了系统的测量精度。
附图说明
图1是本实用新型整体结构示意图。
图2是本实用新型阻抗式传感器结构示意图。
图3是本实用新型基准电路原理图。
图4是本实用新型双极性电压产生电路原理图。
图5高频交流激励信号产生电路原理图。
图6是本实用新型功率放大电路原理图。
图7是本实用新型放电电路原理图。
图8是本实用新型传感器信号检测电路原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。
参见图1是本实用新型结构示意图，该结构一种新型原油含水率检测装置，包括有微控制器、传感器信号检测电路、电源模块、激励信号产生电路、放电电路、阻抗式传感器，微控制器通过激励信号产生电路与放电电路连接，放电电路通过阻抗式传感器与传感器信号检测电路连接，传感器信号检测电路与微控制器连接，传感器信号检测电路由放大器、交/直流转换器构成，放电电路的放电控制端口与微控制器的P1.0相连接，电源模块与激励信号产生电路连接，阻抗式传感器包括有激励电极、测量电极，测量电极通过放大器、带阻滤波器与直流转换器连接，直流转换器连接有微控制器，微控制器还分别连接有显示屏、键盘、打印机。
参见图2是本实用新型阻抗式传感器结构示意图，阻抗式传感器包含两组电极，分别为激励电极和测量电极。当含水原油流经该传感器时，传感器的等效阻抗取决于原油含水率。因此当传感器的激励电极之间施加激励电压信号时，测量电极之间亦输出电压信号，且该电压信号的幅值与含水率有关。
当系统工作时，电源电路提供5V输入电压给激励信号产生电路，微控制器定时产生中断信号控制激励信号产生电路输出严格对称的激励电压信号给阻抗式传感器，阻抗式传感器测量电极输出的测量信号直接输入到信号检测电路进行有效值处理，再反馈到微控制器进行数据拟合，放电电路能够根据微控制器提供的信号定时放电，消除电荷积累，提高测量精度。
激励信号产生电路主要用于产生阻抗式传感器所需要的激励电压信号。激励信号产生电路包含基准电路、双极性电压产生电路、高频交流激励信号产生电路、功率放大电路。
参见图3是本实用新型基准电路原理图，基准电路的作用是产生高稳定度的参考电压，其中电压基准芯片型号为REF3140-4.096，AVDD为输入电压。设计中AVDD=8V，此时输出的基准电压为Vout=4.096V。该基准电压Vout连接双极性电压产生电路的REF-IN端。
参见图4是本实用新型双极性电压产生电路原理图，双极性电压产生电路主要由双运放芯片LM358构成，此电路的作用是将由REF-IN输入的基准电压转换成稳定的正负交替的±4.096激励电压由REF-OUT（±）输出。LM358包括2个高增益、独立的、内部频率补偿的双运放，适用于电压范围很宽的单电源，而且也适用于双电源工作方式。
参见图5激励信号产生电路原理图，高频交流激励信号产生电路主要由多项模拟开关MAX4051AESE组成，图4输出信号经由REF-OUT（±）端口输入到本电路，MAX4051AESE的高频控制端口与微控制器的P1.2端口相连，微控制器通过定时产生中断信号控 制MAX4051AESE由Excitation Signal口输出电压信号。微控制器的P1.2端口输出脉冲频率稳定，时间宽相等，则Excitation Signal口输出的电压信号严格对称，长期工作能够减少电荷积累，提高测量精度。
参见图6是本实用新型功率放大电路原理图，放大电路主要由运算放大器OPA551构成。主要功能为将图5输出的电压信号放大处理，转化成稳定的激励电压信号供阻抗式传感器使用，信号由Excitation Signal端口输入，激励信号输出（±）端口输出。OPA551FA是低成本运算放大器，具有高电压（60V）和高电流（200mA）的能力。
参见图7是本实用新型放电电路原理图，放电电路的放电控制端口与微控制器的P1.0相连，其作用为将传感器激励板的剩余电荷正负中和，消除电荷积累。当微控制器提供一个高电平时，三极管9013导通，继电器通电吸合将簧片与数字地相接，激励板开始中和残留电荷，当微控制器提供低电平时，三极管阻断，继电器失电，簧片弹回，结束一个放电周期。
参见图8是本实用新型传感器信号检测电路原理图，电路主要由D620AR-S08仪表放大器、交/直流转换器AD637BR 构成，信号由传感器测量电极（±）输入，经过放大器D620AR-S08放大及带阻滤波器滤波后，输入给AD637BR芯片进行有效值处理，再反馈到微控制器进行数据拟合。由于传感器输出的是被油水调制的信号，并非标准的方波，所以需要用有效值电路来表示阻抗的大小。AD637BR是一款完整的高精度、单芯片均方根直流转换器。
单片机计量出原油含水率后送显示屏显示或打印机打印，另外通过键盘可输入系统参数和显示画面切换。
本系统与其他同类系统相比，采集数据更加精准，原因在于：激励信号产生装置产生的激励信号严格对称，减少电荷积累，从而减少测量误差；本系统由微控制器控制放电电路定时放电，将传感器激励板的剩余电荷正负中和，能够将干扰降到最低限度，有效解决了电荷积累所造成的测量误差，增加了系统的测量精度。装置具有测量速度快、检测范围宽、稳定性好、精度高、功能强、易操作等特点。