专利名称：石油在线测量传感装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传感器，具体来说是一种在线测量石油及其馏分产品特性参数的传感装置。
在95117437.1的发明专利申请中，提出了一种测定汽油辛烷值的方法和装置，在该装置中采用的在线测量传感器(见
图1)以及在96120425.7的发明专利申请中所采用的在线测量传感器(见图2)，都是以实用新型专利申请96205017.2中采用的传感器为主体(见图3)增加一个在工艺管路上取样的外壳，具有结构简单、原理清晰、容易制作等优点。但是，实用中对传感器要不断地标定和校准，才能保证测量的准确性。标定用已知参数的纯烃(甲苯或环己烷等)，校准用已知参数的标准样品，测量的却是未知参数的试样(石油及其馏分产品)，几种参数完全不同的物质要轮流通过传感器，又不允许相混杂，需要大量的辅助管路、阀门、泵和储罐，用自动控制系统切换，为了使切换过程几种物质不相混杂，在切换操作时必须采用压缩空气把传感器外壳内的残留物质吹干净，所以只能实现断续在线测量。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在只能断续测量的缺陷，提供一种用软件控制取代硬件切换控制，能达到真正连续测量的石油在线测量传感装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的一种石油在线测量传感装置，主要由采样油箱和设置在采样油箱上的传感器组成，所说的传感器包括标定传感器(131)、校准传感器(132)、(133)和测量传感器(130)，它们都固定在采样油箱的上面，测量传感器(130)、标定传感器(131)和校准传感器(132)、(133)都是具有环形电极和外壳的电容式传感器，而且它们的结构都相同，都是由电极骨架(1)、绝缘芯棒(2)、环形负电极(5)、(7)、环形正电极(6)和环形壳体(8)组成的，其中的电极骨架(1)的上部具有用来旋接环形壳体(8)的螺纹(1101)和用来嵌入密封垫圈(02)的凹槽(1108)，电极骨架(1)的下部具有用来旋接负电极(5)的螺纹(1102)和用来拧入绝缘芯棒(2)的螺孔(1104)，在绝缘芯棒(2)的下部套入环形负电极(7)。所说的采样油箱可以是一个长方形箱体，其上、下部有用来与采样管路接口的入口弯头(110)和出口弯头(120)，在标定传感器(131)和校准传感器(132)、(133)的下部装有底盖(9)，并与用不锈钢管弯制的螺旋形换热器(141)连接，标定传感器(131)和校准传感器(132)、(133)的侧面出口分别与液位显示器(151)、(152)、(153)和压力调节器(161)、(162)、(163)相接，以形成独立的标定、校准系统。所说的采样油箱也可以是一个变径的管体，在校准传感器(132)、(133)和标定传感器(131)下部装有底盖(9)，并在传感器壳体(8)上焊有片式换热器(241)。标定传感器(131)的数量是1～2个。校准传感器(132)、(133)的数量是2～4个。在环形负电极(5)上具有2～8个流通孔道(1501)。用耐油绝缘材料加工制成的绝缘芯棒(2)具有中心小孔(1202)和侧面小孔(1203)。电极骨架(1)的顶部中心有一根据需要拧入的标准微波接头(01)的螺孔(1105)，并通过中心孔(1103)引入导线A，该导线A的上端与标准微波接头(01)的中间电极接通，该导线A的下端通过绝缘芯棒(2)的中心小孔(1202)和侧面小孔(1203)与环形正电极(6)接通。电极骨架(1)里侧有垂直小孔(1106)和侧面小孔(1107)，并通过小孔(1106)和(1107)引入导线B，其侧端与环形负电极(5)接通，环形负电极(5)和环形负电极(7)是用标准螺钉(07)通过小孔(1503)、异形绝缘垫圈(4)和小螺孔(1701)接通的。
本实用新型具有以下优点和效果1、标定、校准和测量操作自成系统，互不干扰，标定、校准和测量物质互不混杂，消除了切换操作的烦琐和费时。
2、能真正实现实时在线连续测量。
3、本实用新型的传感器具有改进了结构，增加了绝缘芯棒，提高了工作的稳定性和测量精度等特点。
附图的图面说明如下图1是95117437.1的发明专利申请中提出的一种在线检测用管道密封式汽油辛烷值测定装置结构示意图图2是96120425.7的发明专利申请中提出的一种在线检测用环形密封式汽油馏分族组成和辛烷值测定装置结构示意图图3是96205017.2实用新型专利申请中提出的一种由环形电极构成的汽油辛烷值测量传感器结构示意图图4a是本实用新型实施例一的正视图图4b是本实用新型实施例一侧视图图5a是本实用新型实施例二的正视图图5b是本实用新型实施例二的剖视图图6是本实用新型传感器的结构图图7是电极骨架的正剖视图图8是绝缘芯棒的正剖视图图9是小绝缘垫圈的剖面图图10是异形绝缘垫圈的剖面图图11是传感器外壳的剖视图图12是传感器底盖正剖视图图13是环形负电极5的剖面图图14是环形正电极6的剖面图图15是环形负电极7的剖面图图16是螺旋形换热器示意图
以下结合附图对实施例作进一步说明实施例一本实用新型的石油在线测量传感装置，主要由采样油箱和设置在采样油箱上的传感器组成，图4a、4b所示采样油箱100是一个长方形箱体，它是用不锈钢制成的密封油箱，其上、下部有用来与采样管路接口的入口弯头110和出口弯头120，所说的传感器包括标定传感器131、校准传感器132、133、测量传感器130，它们都焊接固定在采样油箱100的上面，在标定传感器131和校准传感器132、133的下部，分别与用不锈钢管弯制成的螺旋形换热器141连接，通过传感器外壳的侧面出口与液位显示器151、152、153和压力调节器161、162、163用管路连接，以形成独立的标定、校准系统。标定传感器131通过入口171和出口181由辅助系统提供标定物质(甲苯或环己烷)；校准传感器132和133分别通过入口172、173和出口182、183由辅助系统提供两种具有不同已知参数(上限和下限)的标准样品；上述测量、标定和校准传感器130、131、132、133，都是具有环形电极和外壳的电容式传感器，其结构相同(见图6)主要由电极骨架1、绝缘芯棒2、环形负电极5、7、环形正电极6和环形壳体8构成。标定传感器131、校准传感器132、133具有底盖9，测量传感器130下部是开启的，没有底盖9，所以它的主体是泡在采样油箱100的试样中，而标定传感器131和校准传感器132、133由于下面有底盖9，所以是封闭的，它们的主体不泡在采样的油箱100的试样中，而是在各自独立的标定、校准系统中分别有液位显示器151、152、153和压力调节器161、162、163。
图7所示用绝缘耐油材料(聚四氟乙烯等)加工制成的电极骨架1，其上部外圆柱上具有用来旋接环形壳体8的螺纹1101，其下部外圆柱上具有用来旋接环形负电极5的螺纹1102，在电极骨架1的中心孔1103的下部具有用来拧入绝缘芯棒2的内螺孔1104，在电极骨架1的顶部中间有一根据需要拧入标准微波接头01的内螺纹1105，并通过中心孔1103引入导线A，该导线A通过绝缘芯棒的中心孔1202和侧面小孔1203与环形正电极6接通。在电极骨架1的里侧有垂直小孔1106和侧面小孔1107，并通过小孔1106和1107引入导线B，该导线B的一端与标准微波接头01的外壳接通，而导线B的另一端与环形负电极5接通。在电极骨架1的外圆柱上还有用来嵌入密封垫圈02的凹槽1108。
图8所示用绝缘耐油材料(聚四氟乙烯等)加工制成的绝缘芯棒2，其上部外圆柱上具有用来拧入电极骨架1的螺纹1204和用来嵌入密封垫圈03的凹槽1201，中心小孔1202和侧面小孔1203用来引入导线A并与环形正电极6接通，在绝缘芯棒2的下部圆柱体上套入环形负电极7，并加工有凹槽1205，用标准螺钉07通过异形绝缘垫圈4(见图10)把环形负电极5和7接通，用标准螺钉08通过小绝缘垫圈3(见图9)和小孔1203把环形正电极6与通过中心孔1202引入的导线A接通。
图11所示传感器的外壳8是用不锈钢加工制成的环形壳体，其上部有与电极骨架1旋接的内螺纹1301，侧面有与出口管头05焊接的圆孔1302，在其下部外圆柱上具有用来旋接底盖9(见图12)的螺纹1303。传感器的外壳8与采样油箱100顶部焊接固定。底盖9是用不锈钢加工制作的环形端盖，在其内侧有与传感器外壳8旋接的内螺纹1403，底端有与入口管接头06焊接的圆孔1401，里面有用来嵌入密封垫圈04的凹槽1402。
图13所示环形负电极5是用不锈钢加工制成的，其上端有与电极骨架1旋接的内螺孔1502，侧面有2～8个用于流通液体的长孔1501，下部具有按120°角均匀分布的3个小孔1503，用来通过标准螺钉07和异形绝缘垫圈4把环形负电极5和7接通。
图14所示环形正电极6是用不锈钢加工制成的，其上部环形壳体上有按120°角均匀分布的3个小圆孔1601，用来通过标准螺钉08和小绝缘垫圈3把环形正电极6与通过绝缘芯棒2的中心孔1202引入的导线A接通。
图15所示环形负电极7是用不锈钢加工制成的，直接套入绝缘芯棒2的下端，在其下端有按120°角均匀分布的3个小螺孔1701，其螺纹规格与标准螺钉07的螺纹相匹配。
实施例二见图5a和图5b，它与实施例一不同之处在于采样油箱200不是长方形箱体，而是一个变径的管体，在采样油箱200的上部也安装有4个传感器，包括测量传感器130，标定传感器131和校准传感器132、133，在校准传感器132、133和标定传感器131下部焊有片式换热器241，并分别通过管路271、272、273和281、282、283与辅助系统的液位显示器和压力调节器相接。
权利要求1.一种石油在线测量传感装置，主要由采样油箱和设置在采样油箱上的传感器组成，其特征在于所说的传感器包括标定传感器(131)、校准传感器(132)、(133)和测量传感器(130)，它们都固定在采样油箱的上面，测量传感器(130)、标定传感器(131)和校准传感器(132)、(133)都是具有环形电极和外壳的电容式传感器，而且它们的结构都相同，都是由电极骨架(1)、绝缘芯棒(2)、环形负电极(5)、(7)、环形正电极(6)和环形壳体(8)组成的，其中的电极骨架(1)的上部具有用来旋接环形壳体(8)的螺纹(1101)和用来嵌入密封垫圈(02)的凹槽(1108)，电极骨架(1)的下部具有用来旋接负电极(5)的螺纹(1102)和用来拧入绝缘芯棒(2)的螺孔(1104)，在绝缘芯棒(2)的下部套入环形负电极(7)。
2.根据权利要求1所述的石油在线测量传感装置，其特征在于所说的采样油箱是一个长方形箱体，其上、下部有用来与采样管路接口的入口弯头(110)和出口弯头(120)，在标定传感器(131)和校准传感器(132)、(133)的下部装有底盖(9)，并与用不锈钢管弯制的螺旋形换热器(141)连接，标定传感器(131)和校准传感器(132)、(133)的侧面出口分别与液位显示器(151)、(152)、(153)和压力调节器(161)、(162)、(163)相接，以形成独立的标定、校准系统。
3.根据权利要求1所述的石油在线测量传感装置，其特征在于所说的采样油箱是一个变径的管体，在校准传感器(132)、(133)和标定传感器(131)下部装有底盖(9)，并在传感器壳体(8)上焊有片式换热器(241)。
4.根据权利要求1、2所述的石油在线测量传感装置，其特征在于标定传感器(131)的数量是1～2个。
5.根据权利要求1、2所述的石油在线测量传感装置，其特征在于校准传感器(132)、(133)的数量是2～4个。
6.根据权利要求1所述的石油在线测量传感装置，其特征在于在环形负电极(5)上具有2～8个流通孔道(1501)。
7.根据权利要求1所述的石油在线测量传感装置，其特征在于用耐油绝缘材料加工制成的绝缘芯棒(2)具有中心小孔(1202)和侧面小孔(1203)。
8.根据权利要求1所述的石油在线测量传感装置，其特征在于电极骨架(1)的顶部中心有一根据需要拧入的标准微波接头(01)的螺孔(1105)，并通过中心孔(1103)引入导线A，该导线A的上端与标准微波接头(01)的中间电极接通，该导线A的下端通过绝缘芯棒(2)的中心小孔(1202)和侧面小孔(1203)与环形正电极(6)接通。
9.根据权利要求1所述的石油在线测量传感装置，其特征在于电极骨架(1)里侧有垂直小孔(1106)和侧面小孔(1107)，并通过小孔(1106)和(1107)引入导线B，其侧端与环形负电极(5)接通，环形负电极(5)和环形负电极(7)是用标准螺钉(07)通过小孔(1503)、异形绝缘垫圈(4)和小螺孔(1701)接通的。
专利摘要一种石油在线测量传感装置,主要由采样油箱和设置在采样油箱上的标定传感器、校准传感器、测量传感器以及换热器、液位显示器、压力调节器等器件构成,上述各传感器是具有环形电极和壳体的电容式传感器,主要由电极骨架、绝缘芯棒、环形电极和环形外壳构成,整体性强、工艺性好,测量的稳定性和精确度高。这种传感装置的标定、校准、测量操作互不影响,能实时在线连接测量。
文档编号G01N27/22GK2392179SQ9921405
公开日2000年8月16日 申请日期1999年6月15日 优先权日1999年6月15日
发明者孙威, 佟晓辉 申请人:孙威