[發(fā)明專利]一種利用聲學(xué)檢測技術(shù)實現(xiàn)輸油管道含水在線檢測的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310168311.4
• 申請日: 2013-05-09
• 公開（公告）號: CN104142366A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李君華;裘英
• 申請（專利權(quán)）人: 中科隆聲(北京)科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01N29/02
• 分類號: G01N29/02
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用聲學(xué)檢測技術(shù)實現(xiàn)輸油管道含水在線檢測的方法，屬于聲學(xué)檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

油品在利用管道進行輸送時，需要計算油中的含水率，解決油品交接過程中的質(zhì)量計算問題。目前普遍采用的方法有人工采樣化驗、放射性管道含水分析儀和利用水油導(dǎo)電率不同的射頻導(dǎo)納檢測等方法。人工采樣不僅工作量大，而且容易出現(xiàn)誤差，同時由于采樣點分布不均可能導(dǎo)致檢測結(jié)果錯誤；通過放射性元素實現(xiàn)管道含水分析檢測，放射性物質(zhì)不僅對人體有傷害，且安裝復(fù)雜，維護麻煩，而且只能進行含水分析，管道介質(zhì)如果更換，需要重新調(diào)試，應(yīng)用較為麻煩；本方法采用聲學(xué)檢測方法實現(xiàn)對輸油管道含水率的實時在線監(jiān)控，方法涉及的超聲傳感器陣列利用抱箍固定在管道外壁，不僅安裝簡便且不受管道內(nèi)介質(zhì)的限制，通過分析計算模塊對聲信號的采集分析計算，得到輸油管道中的含水變化情況。該方法可以清晰的反應(yīng)管道內(nèi)不同介質(zhì)分層時的界面或是混合時的含水率相對變化，具有分辨率高、反應(yīng)靈敏，檢測精度高等特點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決管道內(nèi)液體含水率測量問題，提出了一種利用聲學(xué)檢測技術(shù)實現(xiàn)輸油管道含水在線檢測的方法。該方法包括超聲傳感器陣列、分析計算模塊及人機界面，在管道外壁箍一組超聲傳感器陣列，通過布放在現(xiàn)場的分析計算模塊控制傳感器發(fā)出超聲波，超聲波透過管壁透射到管道內(nèi)流體產(chǎn)生反射，傳感器陣列通過線纜與分析計算模塊連接，將信號傳輸?shù)讲杉刂葡到y(tǒng)，然后對回波信號進行分析和計算，得到管道內(nèi)流體的含水率或是流形變化情況，采集控制系統(tǒng)的輸出信號通過線纜傳輸?shù)诫娔X上，然后通過人機界面將含水率的變化及歷史情況反映出來。

本發(fā)明的有益效果是：通過安裝在進出油管道上的超聲陣列傳感器，實時檢測管道上的瞬間流形變化，超聲陣列傳感器實時發(fā)出超聲波，該聲波會透過鋼管在管道流體上產(chǎn)生反射，根據(jù)反射波的波形特點進行分析和計算，得到管道流形變化的相關(guān)數(shù)值。不僅能夠得到管道輸送油品的瞬間含水率變化情況，形成曲線，準(zhǔn)確得到輸油管道中的油品數(shù)量及含水量，還可以根據(jù)需要得到管道流形的變化情況，如管道流體發(fā)生油水分層輸送的界面變化情況。并且傳感器陣列外貼式安裝，不與介質(zhì)接觸，不會產(chǎn)生因雜質(zhì)粘結(jié)而影響系統(tǒng)的正常工作的情況，實現(xiàn)系統(tǒng)的免維護、自動運行的工作狀態(tài)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。

圖1是本發(fā)明的具體實施方式提供的管道含水在線檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1為固定抱箍，2為傳感器陣列，3為管道，4為分析計算模塊，5為人機界面，6為傳輸線纜。

具體實施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。

本具體實施方式提供了一種管道汗水自動監(jiān)測系統(tǒng)，如圖1所示，1為固定抱箍，2為傳感器陣列，3為管道，4為分析計算模塊，5為人機界面，6為傳輸線纜。1固定抱箍將傳感器陣列固定在管道上，4分析計算模塊通過發(fā)射信號，控制傳感器發(fā)射信號，并通過6傳輸線纜接收回波信號，對其進行相應(yīng)處理，將數(shù)字信號通過6傳輸線纜傳送到電腦中，然后通過5人機界面進行人機交互。

具體的，超聲波傳感器陣列2是利用多波束超聲技術(shù)向管道3里實時發(fā)射超聲波信號，該聲波會透過鋼管在管道流體上產(chǎn)生反射，根據(jù)反射波的波形特點進行分析和計算，得到管道流形變化的相關(guān)數(shù)值。不僅能夠得到管道輸送油品的瞬間含水率變化情況，形成曲線，準(zhǔn)確得到輸入輸出儲罐的油品數(shù)量及含水總量，還可以根據(jù)需要得到管道流形的變化情況，如管道流體發(fā)生油水分層輸送的界面變化情況。該儀器的技術(shù)指標(biāo)如下：含水分辨率：≤0.5％；適用管徑：≥2時(5cm)；485通訊；安裝方式：用固定抱箍固定在管道上，磁性吸附；使用溫度：-20～85℃。在實施過程中，傳輸線纜6用防爆鍍鋅管保護，接頭部分用防爆撓形管保護。