专利名称：化学脱水微机控制加药装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种一般的控制方法、系统及设备，特别是一种对于降解原油中油包水或水包油的化学脱水微机控制加药装置。
原油从地下开采出来，携带着大量的水分，这些高含水原油中的水往往以悬浮状态混合的形式存在，而悬浮的水分又以“油包水”和“水包油”的微粒状态分布在原油中。如果采用物理沉降法分离法时间过长，分离效果差，所以脱水工艺要求在井口，一次沉降前、在密封管线输送过程中和一次沉降过程中注入“破乳剂”来提高油、水的分离效果。
本发明的目的是提供一种即适合在进口注入“破乳剂”也适合在联合站一次沉降注入“破乳剂”的化学脱水微机控制加药装置。
本发明是采用这样的方法实现的在注入“破乳剂”的过程中，需要对所注入的“破乳剂”进行数量控制。如果过多地加入“破乳剂”造成极大的浪费，耗费大量的资金，而过少地注入“破乳剂”则起不到油、水分离的效果，影响原油的产量和质量。根据这一技术方案，本发明采用了由传感器、微机控制系统、步进电机及加药装置所构成。电气控制部分由流量计、微机板、步进电机控制板及电源等组成。
电气控制部分工作原理为由流量计送出的脉冲信号直接反应了管道中流过的油水混合物的总量，这一脉冲信号经光电隔离电路后送至一个计数器8155，微机定时对计数器8155进行查询，一旦发现计数器溢出则将计数器重新清零，并在微机的内部存储器中累加乘以流量常数，就可得出这一段时间内的流量数。根据这一流量数乘以加药比系数就可算出加药量，这样微机就可不断地累加出流量和加药量，同时为了均匀地加药，微机还根据加药量计算出在下一个相同的间隔时间内步进电机的转速，从而控制步进电机带动加药泵把应加的药量均匀地混合在水中，再经过高压泵打进管道中与油水混合物混合。
为了实现上述目的，在微机电路中设置了显示器、存储器、键盘及I/O接口电路等。I/O接口电路分别与键盘和光电隔离电路相连接。键盘用来设置各种数据，它包括时间、日期、流量常数、加药比系数、班加药量等。
为了防止各种信号影响微机的正常运行，微机系统采用单独稳压电源供电与各种外设之间悬浮隔离，输入和输出都采用光电隔离器，这可有效地防止其它电路的电源干扰等影响微机的正常运行。
本系统的步进电机采用三相六拍制，由微机送来的控制脉冲经光电隔离电路后送入由集成块CD4017、CD4075等组成的脉冲分配器，产生三相六拍所需要的脉冲信号，这脉冲信号送到三相驱动电路，驱动电机绕组的驱动电流，从而推动步进电机按脉冲数步进转动达到可控目的。
本发明的加药装置系统是在井口或联合站通过管路连两阀门，两阀门分别连接精密计量泵，精密计量泵由步进电机控制，精密计量泵通过两阀门输出并连接与涡街式流量计；破乳剂罐的药液输出通过两阀门分别与高压小流量泵，高压小流量泵分别由步进电机控制，高压小流量泵分别通过两阀门输入井口或联合站。
本发明具有如下特点1、微机控制加药装置通过LED显示直观读数方便准确无误。
2、计算机操作简单，不用人工操作，便于实现自动化。
3、混药装置中的精密计量泵和高压小流量泵为两组，以免出现故障，影响正常生产运行。
4、运行后不用调试，能耗低，体积小，计算精确，全天候工作连续运转，仪表稳定性好。
对本发明的具体实施例由以下附图给出；
图1为本发明的电路原理方框图；图2为本发明的加药装置系统图。
下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步的说明。
实施例见图1所示本发明采用了由传感器、微机控制系统、步进电机及加药装置所构成。电气控制部分由流量计、微机板、步进电机控制板及电源等组成。
电气控制部分的工作原理为由流量计1送出的脉冲信号直接反应了管道中流过的油水混合物的总量，这一脉冲信号经光电隔离电路2后送至一个计数器3(8155)，微机5定时对计数器3(8155)进行查询，一旦发现计数器3溢出则将计数器重新清零，并在微机5的内部存储器6中累加乘以流量常数，就可得出这一段时间内的流量数。根据这一流量数乘以加药比系数就可算出加药量，这样微机5就可不断地累加出流量和加药量，同时为了均匀地加药，微机5还根据加药量计算出在下一个相同的间隔时间内步进电机12的转速，从而控制步进电机带动加药泵把应加的药量均匀地混合在水中，再经过高压泵打进管道中与油水混合物混合。
为了实现上述目的，在微机5电路中设置了显示器4、存储器6、键盘7及I/O接口电路8等。I/O接口电路8分别与键盘7和光电隔离电路9相连接，显示器用来显示日期、时间、累积药量、累积流量、班加药量、加药比系数及流量常数等各种数字量。同时还有发光二极管(LED)进行各种显示指示。存储器6分程序存储器和数据存储器，程序存储器存放本机的主程序和各子程序等所有的程序指令。数据存储器用来存放一些计算的是中间数据以及各种累积量、系数常数、时间、日期等，数据存储器还有电池作为后备电源，防止一旦主机掉电丢掉有用的各种数据。键盘7用来设置各种数据，它包括时间、日期、流量常数、加药比系数、班加药量等。在有些情况下，本系统也可不接流量计而根据人工设置的加药量进行定量加药，我们称为人工加药，班加药量就是为人工加药而设置的，它是8小时的加药量，在人工方式下，微机5将根据班加药量，控制步进电机12的转速，使之8小时的加药量与班加药量相吻合，另外为了防止流量计损坏时微机5得不到流量信号而停止加药。本系统还有自动工作方式的转换功能，即当微机5发现在一固定时间内没有流量脉冲时(流量计正常时不会出现)就自动转入人工方式工作，这时可根据事先设置的班加药量而进行定量加药。
为了防止各种信号影响微机5的正常运行，微机5系统采用单独稳压电源13供电与各种外设之间悬浮隔离，输入和输出都采用光电隔离器2、9，这可有效地防止其它电路的电源干扰等影响微机5的正常运行。
本系统的步进电机采用三相六拍制，由微机5送来的控制脉冲经光电隔离电路9后送入由集成块CD4017、CD4075等组成的脉冲分配器10，产生三相六拍所需要的脉冲信号，这脉冲信号送到三相驱动电路11，驱动电机绕组的驱动电流，从而推动步进电机12按脉冲数步进转动达到可控目的。
见图2所示本发明的加药装置系统是在井口或联合站23通过管路连两阀门25、30，两阀门25、30分别连接精密计量泵26、29，精密计量泵26、29由步进电机24、31控制，精密计量泵26、29通过两阀门27、28输出并通过阀门32连接与涡街式流量计1；破乳剂罐14的药液输出通过两阀门16、21分别与高压小流量泵17、20接通，高压小流量泵17、20分别由步进电机15、22控制，高压小流量泵17、20分别通过两阀门18、19输入井口或联合站23。
控制电机12分别包括步进电机24、31、15、22。
权利要求
1.一种化学脱水微机控制加药装置，其采用物理沉降分离法，其特征在于由流量计(1)送出的脉冲信号直接经光电隔离电路(2)后送至一个计数器(3)8155，微机(5)定时对计数器(3)8155进行查询，在微机(5)的内部存储器(6)中累加乘以流量常数，就可得出这一段时间内的流量数，根据这一流量数乘以加药比系数就可得出加药量，微机(5)即可不断地累加出流量和加药量，同时为了均匀地加药，微机(5)还根据加药量计算出在下一个相同的间隔时间内步进电机(12)的转速，从而控制步进电机(12)带动加药泵把应加的药量均匀地混合在水中，再经过高压泵打进管道中与油水混合物混合，在微机(5)电路中设置了显示器(4)、存储器(6)、键盘(7)及I/O接口电路(8)等，I/O接口电路(8)分别与键盘(7)和光电隔离电路相(9)连接，键盘(7)用来设置各种数据，它包括时间、日期、流量常数、加药比系数、班加药量等，微机(5)系统采用单独稳压电源(13)供电，输入和输出都采用光电隔离器(2)、(9)，由微机(5)送来的控制脉冲经光电隔离电路(9)后送入由集成块CD4017、CD4075等组成的脉冲分配器(10)，产生三相六拍所需要的脉冲信号，这脉冲信号送到三相驱动电路(11)，驱动电机绕组的驱动电流，从而推动步进电机(12)按脉冲数步进转动达到可控目的。
2.一种化学脱水微机控制加药装置，其特征在于本发明的加药装置系统是在井口或联合站(23)通过管路连两阀门(25)、(30)，两阀门(25)、(30)分别连接精密计量泵(26)、(29)，精密计量泵(26)、(29)由步进电机(24)、(31)控制，精密计量泵(26)、(29)通过两阀门(27)、(28)输出并通过阀门(32)连接与涡街式流量计(1)；破乳剂罐(14)的药液输出通过两阀门(16)、(21)分别与高压小流量泵(17)、(20)接通，高压小流量泵(17)、(20)分别由步进电机(15)、(22)控制，高压小流量泵(17)、(20)分别通过两阀门(18)、(19)输入井口或联合站(23)。
全文摘要
本发明属一种化学脱水微机控制加药装置，它采用由流量计送出的脉冲信号直接经光电隔离电路后送至一个计数器，微机定时对计数器进行查询，在微机的内部存储器中累加乘以流量常数，就可得出这一段时间内的流量数。根据这一流量数乘以加药比系数就可算出加药量，这样微机就可不断地累加出流量和加药量，同时为了均匀地加药，微机还根据加药量计算出在下一个相同的间隔时间内步进电机的转速，从而控制步进电机带动加药泵把应加的药量均匀地混合在水中，再经过高压泵打进管道中与油水混合物混合，该加药装置具有通过LED显示直观读数方便准确无误。计算机操作简单，不用人工操作，便于实现自动化。
文档编号G05B15/02GK1139232SQ9511029
公开日1997年1月1日 申请日期1995年6月13日 优先权日1995年6月13日
发明者刘广林, 张广生, 何正谦, 吕玉贵, 韩绍贵, 廉文奎 申请人:鞍山市立山高新技术研究所