一体式多探头分层扫描的高精度测量探棒结构的制作方法

1.本发明涉及石油含水率测量技术领域，具体涉及一种一体式多探头分层扫描的高精度测量探棒结构。


背景技术：

2.在原油含水测量行业中，我公司常规产品的测量方法是采用多个电极探头协同作用，将用于测量的多个金属电极探头从上至下均匀放置在管道中心，让每个传感器检测与外壳之间存在的液体的介电常数值，根据数值识别出管道内液面和油水界面，结合每个电极探头对应的容积值，以及管道总体积和每个金属传感器分别占比的体积来计算出油水比例。
3.上述测量方法虽然有效地消除了含气量高、量程范围小、可调性差、介电常数不稳定等问题，提升了测量精度，但是其多个金属电极探头和绝缘环为分体式，通过堆叠式配合组装为测量探棒，此种结构因加工误差的存在及装配精度的影响，测量探棒外径会出现高低不平的现象，造成外侧塑料套管在压力和温度的影响下产生变形从而造成泄漏；而因金属电极探头和绝缘环为分体式，泄漏的压力会沿其交接处渗漏至内部，造成电路异常。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种结构设计合理、提升密封效果、提高测量精度、延长使用寿命的一体式多探头分层扫描的高精度测量探棒结构。
5.为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：一体式多探头分层扫描的高精度测量探棒结构，包括伸入测量管道内的测量探棒，所述测量探棒由一体化棒料、双面挠性覆铜板、塑料绝缘套管组成，所述一体化棒料外接双面挠性覆铜板，所述双面挠性覆铜板外接塑料绝缘套管，所述双面挠性覆铜板顶部与数据采集电路板相连。
6.进一步地，所述双面挠性覆铜板从上至下一体化均匀布设若干电极探头，每个电极探头宽度均≥10mm，电极探头之间间距均≤3mm，上下两端电极探头之间的总长度与测量管道满液时的液面高度一致。
7.进一步地，所述测量探棒的一体化棒料中心设有测温孔，测温孔内置温度传感器。
8.进一步地，所述测量探棒顶部穿入基座和表头底座，所述基座和表头底座采用螺栓紧固，所述一体化棒料与表头底座顶部的限位压板通过螺栓紧固，所述双面挠性覆铜板顶部与数据采集电路板相连。
9.进一步地，所述测量探棒底部穿入测量管道底部中心并通过紧固管固定。
10.本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明一体式多探头分层扫描的高精度测量探棒结构，结构设计合理，提升密封效果，提高测量精度，延长使用寿命。
11.使用双面挠性覆铜板，具有优异的机械性能和电性能，粘贴于绝缘实心棒表面，确
保了外径尺寸一致性，提升表面塑料套管的使用寿命；使用双面挠性覆铜板，内含一体化的多个电极，避免了分体式电极环和绝缘环配合所带来的多处密封泄漏问题。
12.采用多级探头上下扫描液体，与腔体固定容积进行对比计算，有效解决了高含气的影响，提高了测量精度，增加了可应用的场合。
13.采用一体化棒料作为双面挠性覆铜板基材，具有优异电绝缘性能和机械强度，受温度影响小，提升了数据的稳定性；一体化棒料，是指具有绝缘、导热、高强度、吸水性的棒料。
14.采用了性能优异的塑料套管包覆双面挠性覆铜板，有效隔绝了压力、水汽、杂质对电路的影响，提升了测量精度。
15.内置温度传感器，仪器无需外接温度变送器便可对含水率测量结果进行温度补偿。
16.表头采用防爆设计，可适用于各种复杂工况及应用场合。
附图说明
17.图1是本发明测量管道的结构示意图。
18.图2是本发明测量探棒表头的结构示意图。
19.图3是本发明双面挠性覆铜板的电极探头分布示意图。
20.附图标记：1、测量管道；2、测量探棒；21、陶瓷棒；211、测温孔；22、双面挠性覆铜板；221、电极探头；23、塑料绝缘套管；3、基座；4、表头底座；5、限位压板；6、转接螺栓；7、数据采集电路板。
具体实施方式
21.下面结合附图，对本发明的实施例作进一步详细的描述。
22.如图1所示，一体式多探头分层扫描的高精度测量探棒结构，包括伸入测量管道1内的测量探棒2，测量探棒2与测量管道1同心设置，连接处均设有密封圈3密封，密封圈3具体为氟胶y型圈。所述测量探棒2由陶瓷棒21、双面挠性覆铜板22、塑料绝缘套管23组成，所述陶瓷棒21外接双面挠性覆铜板22，所述双面挠性覆铜板22外接塑料绝缘套管23，所述塑料绝缘套管23可将被测液体与双面挠性覆铜板22隔离。具体地，陶瓷具有绝缘、耐压、耐磨、硬度高等特点，陶瓷棒21为双面挠性覆铜板22提供了良好的支撑作用；双面挠性覆铜板22具有优异的耐热性、尺寸稳定性和耐化学性，作为柔性电路板材料，能与陶瓷棒21外圆表面完美贴合，其内部从上至下并列布置多层电极探头221，可提升测量精度；塑料绝缘套管23具有良好的耐酸碱、耐腐蚀、不粘性以及耐高温，有效隔绝了液体与柔性电路板，可起到非常重要的防护绝缘作用。所述测量管道1内壁与测量探棒2之间形成的圆环通道为测量区域，根据双面挠性覆铜板22不同位置的电极探头221检测的数据来判断液面以及油水界面、含水比例。
23.如图3所示，所述双面挠性覆铜板22从上至下一体化均匀布设若干电极探头221，每个电极探头221宽度均≥10mm，电极探头221之间间距均≤3mm，上下两端电极探头221之间的总长度与测量管道1满液时的液面高度一致。所述双面挠性覆铜板22的挠性，是指与防爆挠性管一样，覆铜板具有一定弹性和强度，可以弯曲。
24.所述测量探棒2的陶瓷棒21中心设有测温孔211，测温孔211内置温度传感器。所述温度传感器为pt1000温度传感器裸片，测温孔211使用硅胶灌封。温度的检测，可以补偿多个电极探头221检测的测量数据，提升测量精度。
25.如图2所示，所述测量探棒2顶部穿入基座3和表头底座4，所述基座3和表头底座4采用螺栓紧固并将测量探棒2顶部固定于其内，所述陶瓷棒21与表头底座4顶部的限位压板5通过螺栓紧固，限位压板5与表头底座4通过螺栓及转接螺栓6紧固，所述双面挠性覆铜板22顶部与数据采集电路板7通过焊接形式相连。上述连接结构增强了测量探棒2的装配强度，提升实用性。
26.所述测量探棒2底部穿入测量管道1底部中心并通过紧固管固定。
27.以上所述仅是本发明优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。


技术特征：
1.一体式多探头分层扫描的高精度测量探棒结构，其特征在于：包括伸入测量管道内的测量探棒，所述测量探棒由一体化棒料、双面挠性覆铜板、塑料绝缘套管组成，所述一体化棒料外接双面挠性覆铜板，所述双面挠性覆铜板外接塑料绝缘套管，所述双面挠性覆铜板顶部与数据采集电路板相连。2.根据权利要求1所述的一体式多探头分层扫描的高精度测量探棒结构，其特征在于：所述双面挠性覆铜板从上至下一体化均匀布设若干电极探头，每个电极探头宽度均≥10mm，电极探头之间间距均≤3mm，上下两端电极探头之间的总长度与测量管道满液时的液面高度一致。3.根据权利要求2所述的一体式多探头分层扫描的高精度测量探棒结构，其特征在于：所述测量探棒的一体化棒料中心设有测温孔，测温孔内置温度传感器。4.根据权利要求1所述的一体式多探头分层扫描的高精度测量探棒结构，其特征在于：所述测量探棒顶部穿入基座和表头底座，所述基座和表头底座采用螺栓紧固，所述一体化棒料与表头底座顶部的限位压板通过螺栓紧固。5.根据权利要求1所述的一体式多探头分层扫描的高精度测量探棒结构，其特征在于：所述测量探棒底部穿入测量管道底部中心并通过紧固管固定。

技术总结
本发明提供一体式多探头分层扫描的高精度测量探棒结构，包括伸入测量管道内的测量探棒，所述测量探棒由一体化棒料、双面挠性覆铜板、塑料绝缘套管组成，所述一体化棒料外接双面挠性覆铜板，所述双面挠性覆铜板外接塑料绝缘套管，所述双面挠性覆铜板顶部与数据采集电路板相连。本发明的优点为：结构设计合理，提升密封效果，提高测量精度，延长使用寿命。延长使用寿命。延长使用寿命。


技术研发人员：袁仕明 陈阳 向阳 李倩倩 邹志学
受保护的技术使用者：杭州飞科电气有限公司
技术研发日：2021.07.15
技术公布日：2021/9/17