[實用新型]一種油田水質在線監測儀

無效

• 申請號: 200620133938.1
• 申請日: 2006-09-29
• 公開（公告）號: CN200968944Y
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 閆峰;鮑永革;張秋麗;范金鈴;劉麗;胡靜麗
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N27/27
• 分類號: G01N27/27
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 湯琦

技術領域：

本實用新型屬于油田水質分析測定，尤其是用于多種離子的時時監測。

背景技術：

目前關于油田水的在線監測，只是對單一離子實施在線監測，無法同時對更多種離子實施在線監測，不能全面了解水的性質。水性在線監測用于油田開發還是一項空白。

實用新型內容：

本實用新型的目的就是解決油田開發過程中，對多種離子實施在線監測的需要，從而及時準確的了解水的性質，滿足油田開發的需要。

本實用新型的在線監測儀，包括利用多路離子檢測裝置和數據采集與計算機控制平臺組成監測儀器，在對各種離子干擾掩蔽處理后，通過自動取樣、進樣及數據自動處理及自動顯示離子濃度，監測出鉀、鈉、鈣、鎂、鍶、鋇、鐵、碳酸根、碳酸氫根、硫酸根、氯根、二氧化硅12種離子。

本實用新型的監測儀器包括：

自動取樣部分、油水分離處理部分、監測部分、數據處理顯示部分組成。

其中自動取樣部分由取樣閥1、開關閥2、繼電器3、電機4組成；油水分離部分油水分離裝置5、電器控制板6組成；監測部分由反應池陣列7、自動取樣裝置8、溶液儲存裝置9、10…電極..11、信號處理電路12、多路離子檢測裝置13組成；數據處理顯示部分由采集與控制裝置14、計算機平臺15。

測試水樣經取樣閥1進入油水分離裝置5，與電器控制板6連接，液面高度由與電器控制板6相連的開關閥2、繼電器3、電機4控制。凈化后的水樣進入多路離子檢測裝置13，經自動取樣裝置8，進入溶液儲存裝置9，由電極10…..11進行測試，測試信號經信號處理電路12，進入采集與控制裝置14，最后由計算機平臺15進行數據處理、顯示。

本實用新型的監測儀器具體部件和工作為：

(1)、多路離子檢測裝置：

a、溶液儲存裝置，用于儲存標準液、緩沖液、待測溶液及去離子水。

b、溶液自動取樣裝置，由較高精度的取樣閥來控制，按一定比例配制各種溶液，無須人工操作。

c、反應池陣列，配制后的溶液流入反應池陣列。每個反應池的底部都有一個開關閥，用于控制溶液的排放。

d、離子電極陣列(利用多個分立的離子選擇性電極組成陣列)，每一種離子的檢測需要兩個電極---指示電極和參比電極。

e、升降裝置，由繼電器、交流電機、減速器、螺紋絲桿，行程開關組成，實現離子電極的升降(浸入液面，離開液面)。

f、電氣控制板，取樣閥、開關閥、繼電器、電極、電動機等所有的電氣設備集中在該面板上控制。

(2)、數據采集與控制

數據的采集與控制主要依靠可編程控制器PLC+信號處理電路來實現。工作時，PLC始終在等待計算機指令，以執行不同的功能，主要功能有：

a、數據采集，等離子電極的輸出信號處于穩定狀態后，PLC開始采集各路數據，然后將數據送往計算機進行處理、顯示和保存。

b、控制取樣閥、開關閥等設備，在一定程度上實現溶液的自動配制。

c、控制繼電器、交流電機等電氣設備，實現電機升降動作的自動化。

(3)、計算機控制平臺

計算機為儀器控制的上位機，通過串口與下位機保持通訊，點擊計算機屏幕上的不同按鈕即可發出數據采集、溶液配制，電機升降等指令，下位機返回的采樣數據經處理后顯示在屏幕的窗口中。軟件采用圖形用戶界面，操作簡單易懂，無須專業人士操作亦可完成檢測任務。除此之外，還帶有數據庫，用于存儲標定的數據和檢測的結果，可供日后查閱。

(4)離子傳感器：

離子傳感器是電化學敏感體，它的電勢與溶液中給定離子活度的對數成線性關系，它不同于包含氧化還原反應的體系。這種線性關系符合能斯特方程。

離子傳感器的工作原理與化學原電池一樣，能自動地將自身的化學自由能轉變成電能。傳感器體系由兩個半電池構成，其中一個半電池的電位隨待測溶液中某種離子活度而變化，起到指示待測離子活度的作用，稱為指示電極；另一個半電池的電位保持恒定，起參考電位的作用，稱為參比電極。將指示電極與參比電極一起浸入到待測溶液中，就構成一個完整的電池，可表示為

指示電極||電解質溶液||參比電極

用電位差計測量兩電極之間的電位差，結合一定的計算方法，可得到被測離子的活度，這種測定方法叫離子電極法。離子電極法可測定多種離子活度，一般可測的濃度范圍在10^-1～10^-5M，個別可達10^-8M。

(5)自動取樣：