基地式儲油罐油水界面檢測裝置設(shè)計.pdf

1、我國大部分油田處于開采中后期，原油本身的壓力持續(xù)地降低，所以在實(shí)際開采中需要對油層進(jìn)行注水，導(dǎo)致原油含水率較高，對儲運(yùn)造成較大的壓力，同時加大了設(shè)施能耗和浪費(fèi)，對原油進(jìn)行脫水工作是油田開采中必要的一環(huán)。實(shí)際情況中油罐里的原油和水之間有一乳化層，該層有油、水和乳化劑等成分，是油水過渡層，過渡層的存在使油水界面模糊。而脫水的關(guān)鍵是找到合理的油水分界面，這對提高排水效率和脫水質(zhì)量，減少跑油事故，尤為重要。
　　本課題基于電容——頻率轉(zhuǎn)化

2、法設(shè)計了油水界面檢測裝置，采用分段式電容傳感器作為分辨電容大小的元件，利用LC振蕩電路，把難檢測的電容信號變?yōu)橐诇y量的頻率信號，最后根據(jù)不同介質(zhì)區(qū)域返回的頻率值不同，獲取合理的油水界面。本文描述了油水界面測量裝置的測量原理和檢測流程，給出了具體設(shè)計方案，對裝置的傳感器、振蕩電路、數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔糠肿隽嗽敿?xì)的分析闡述。針對檢測裝置的實(shí)現(xiàn)功能，設(shè)計的硬件包括分段式電容傳感器、LC振蕩電路、頻率信號調(diào)制電路、多通道選擇電路和電源電路等，STM32

3、單片機(jī)作為信號采集和處理的主控制器；設(shè)計的軟件部分主要包括信號采集、數(shù)據(jù)處理和通信程序等。
　　為了適應(yīng)油田的生產(chǎn)要求，系統(tǒng)設(shè)置了主機(jī)和從機(jī)，從機(jī)通過數(shù)據(jù)處理得到的結(jié)果，通過低功耗無線傳感模塊ZigBee傳至主機(jī)，這樣可以很方便地組成多節(jié)點(diǎn)局域網(wǎng)。針對裝置實(shí)際的工作條件和被測對象的特點(diǎn)，本課題在自然環(huán)境下設(shè)計了一個油罐模型，使用與原油性質(zhì)相似的食用油和水利用該模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，主要測試硬件電路的可靠性和準(zhǔn)確性，并進(jìn)行了裝置的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)