[發(fā)明專利]光纖流量、含水率傳感器的實流標定裝置及標定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210001841.5
• 申請日: 2012-01-05
• 公開（公告）號: CN103196479A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設計）人: 張國玉;曾凡春;楊斌;安申法;陳偉;姜廣彬;聶文龍;魏新晨
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00;G01F25/00;G01N21/17
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 謝省法

技術領域

本發(fā)明涉及油、水兩相流動過程中的實流標定，特別是涉及到一種光纖流量、含水率傳感器的實流標定裝置及實流標定方法。

背景技術

檢測流體流量和含水率的測試儀器種類繁多，目前，測量流量的主要儀器有：電磁流量計、渦街流量計、渦輪流量計、超聲波流量計等，就其標定方法而言，主要有實際過流標定方法和理論模擬標定方法，實際過流標定方法即產生一個實際流動的流體通過測試儀器，用標準容器計量過流流體的流量數值來對測試儀器進行標定，這種方法的缺點是不能實時在線標定，標定速度慢，而且有的流量計本身需要介入被測流體，標定數值容易受到流體流態(tài)、粘度及操作誤差的影響；理論模擬標定方法主要針對大型電磁流量計，即根據對測量管口徑和內部磁場分布的測量值，用理論計算的方法來標定，由于測量管內非均勻磁場和實際水力學口徑都難以精確測量，所以誤差較大。測量含水率的方法主要有：電容法、振動密度法、微波法、射線法等，其標定方法有取樣電脫、蒸餾化驗等，這些標定方法的主要缺點是不能實時在線標定，標定周期長。光纖非介入式流量、含水率傳感器是一種利用光纖測試原理研制的可以同時在線檢測流體流量和含水率的新型傳感器，目前尚無其標定裝置，為此我們發(fā)明了一種光纖流量、含水率傳感器的實流在線標定裝置及標定方法，解決了以上技術問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種耐高溫高壓，抗電磁干擾，電氣絕緣性好，便于遠距離實時測量和控制，數據傳輸量大的實流標定裝置及實流標定方法。????

本發(fā)明的目的可通過如下技術措施來實現：光纖流量、含水率傳感器的實流標定裝置，該實流標定裝置包括循環(huán)配比箱、變頻泵、光纖含水率傳感器、水分測定儀、流量計、光纖流量傳感器和循環(huán)管匯，該循環(huán)配比箱連接于該循環(huán)管匯，并裝有油水混合流體，該變頻泵通過該循環(huán)管匯連接于該循環(huán)配比箱的出口處，以實現該油水混合流體在該循環(huán)管匯中的循環(huán)，該光纖含水率傳感器位于該循環(huán)管匯上，為需要標定的含水率儀器，該水分測定儀位于該循環(huán)配比箱內，以測試該油水混合流體的含水比率，該流量計連接于該循環(huán)管匯，并位于該變頻泵的下游，為標定流量時的參照對比儀器，該光纖流量傳感器位于該循環(huán)管匯上，為需要標定的流量儀器。

本發(fā)明的目的還可通過如下技術措施來實現：

該實流標定裝置還包括循環(huán)水箱、第一液位壓差傳感器、循環(huán)油箱和第二液位壓差傳感器，該循環(huán)水箱連接于該循環(huán)管匯，為配比該油水混合流體時的盛水容器，該第一液位壓差傳感器連接于該循環(huán)水箱下端，以控制加水比例，該循環(huán)油箱連接于該循環(huán)管匯，為配比該油水混合流體時的盛油容器，該第二液位壓差傳感器連接于該循環(huán)油箱下端，以控制加油比例。

該實流標定裝置還包括油水分離器，該油水分離器連接于該循環(huán)管匯，并將該油水混合流體進行油水分離。

該實流標定裝置還包括第一管道泵和第二管道泵，該第一管道泵通過該循環(huán)管匯連接于該循環(huán)水箱下方，并將分離后的水舉升至該循環(huán)水箱，該第二管道泵通過該循環(huán)管匯連接于該循環(huán)油箱下方，并將分離后的油舉升至該循環(huán)油箱。

該實流標定裝置還包括中控機和多個控制閥，該多個控制閥位于該循環(huán)管匯上，以控制該循環(huán)管匯中液體的流向，該中控機通過數據線連接于該流量計、該水分測定儀和該多個控制閥，為自動控制標定流程的操作平臺。

本發(fā)明的目的也可通過如下技術措施來實現：該光纖流量、含水率傳感器的實流標定方法包括：

步驟1：使用變頻泵，使循環(huán)配比箱中的油水混合流體通過循環(huán)管匯上的光纖含水率傳感器；

步驟2：讀取該循環(huán)配比箱中的水分測定儀的讀數，并與該光纖含水率傳感器的讀數進行對比，得到光纖含水率傳感器系數數值；

步驟3：使用變頻泵，使該油水混合流體通過該循環(huán)管匯上的光纖流量傳感器；以及

步驟4：讀取流量計的讀數，并與該光纖流量傳感器的讀數進行對比，得到光纖流量傳感器系數值。

本發(fā)明的目的還可通過如下技術措施來實現：

該實流標定方法還包括，在步驟1之前，將循環(huán)水箱和循環(huán)油箱中分別加入水和油，觀察連接于該循環(huán)水箱下端的第一液位壓差傳感器和連接于該循環(huán)油箱下端的第二液位壓差傳感器的讀數，以在該循環(huán)配比箱中配比該油水混合流體。

該實流標定方法還包括在步驟4之后，使用油水分離器將該油水混合流體進行油水分離，并使用第一管道泵將分離后的水舉升至該循環(huán)水箱，使用第二管道泵將分離后的油舉升至該循環(huán)油箱。