[發明專利]一種油水界面測量裝置

無效

• 申請號: 201110406619.9
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102445253A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 米磊;張紅菊;姚勝利;劉釗;郭鑫;李寶奇
• 申請（專利權）人: 飛秒光電科技（西安）有限公司
• 主分類號: G01F23/292
• 分類號: G01F23/292
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 張倩

技術領域

本發明屬于石油檢測領域，尤其涉及一種油水界面測量裝置。?

背景技術

石油儲罐中，罐的最底層通常會有一定高度的水，要準確評估油罐中油的多少，需要對油水界面的位置進行準確的判斷，目前油水界面的測量絕大多數是采用人工檢尺和分析化驗的方法。這種落后的檢測手段，測量精度低，無法保證生產的正常運行，更談不上優化操作，使生產操作和管理決策具有很大的盲目性。如何解決石油儲罐的自動測量問題是提高原油集輸自動化水平的一項關鍵技術。?

發明內容

為了解決現有的油水界面的測量精度低、無法保證生產的正常運行的技術問題，本發明提供了一種油水界面測量裝置。?

本發明的技術解決方案：?

油水界面測量裝置，包括光學傳感探頭、光源、光電探測裝置以及報警裝置，?

其特殊之處在于：所述光學傳感探頭包括五棱鏡結構、入射端光纖、出射端光纖、設置在入射端光纖上的第一準直器以及設置在出射端光纖上的第二準直器，?

所述光源經過第一準直器輸入至五棱鏡結構，所述五棱鏡結構經過第二準直器輸出至光電探測裝置，所述光電探測裝置與報警裝置連接，?

所述五棱鏡結構包括第一反射邊a、第二反射邊b、第三反射邊c、第四反射邊d以及第五反射邊e圍成的封閉五邊形，其中第五反射邊e為水平邊，?

第一反射邊a與第二反射邊b之間的夾角為θ2，第二反射邊b與第三反射邊c之間的夾角為θ3，第三反射邊c與第四反射邊d之間的夾角為θ4，第一反射邊a與第五反射邊e之間的夾角為θ1，第五反射邊e與第四反射邊d之間的夾角為θ5，?

滿足以下關系：α1≤θ1≤α2；θ5＝θ1；θ3＝θ4＝θ2＝2θ1；?

其中：α1為空氣中發生全反射必需滿足入射角：?

α2為在油中不滿足全反射條件入射角：?

空氣的折射率：n₀

油的折射率：n₁

棱鏡的折射率：n₂

上述油水界面測量裝置還包括濾油裝置，所述濾油裝置套于并固定在光學傳感探頭上，?

所述濾油裝置包括一端開口的中空瓶狀殼體，所述殼體15的底部布設有濾油孔，所述殼體靠近開口的一端側壁上設置有排氣孔。?

上述五棱鏡采結構采用K9玻璃，?

所述五棱鏡采結構采用K9玻璃，?

則39.8°≤θ1≤70.44°，?

79.6°≤θ3＝θ4＝θ2≤140.88°，θ5＝θ1。?

上述五棱鏡采結構采用K9玻璃，取θ1＝67.5°，可依此計算出θ2＝θ3＝θ4＝135°，θ5＝θ1＝67.5°。?

上述殼體靠近殼體底部的側壁設置有濾油孔。?

本發明所具有的優點：?

1、本發明采用光電系統測量，光電系統響應時間短，系統靈敏度高，并且多個探頭組合可實現多點分布油水界面測量。?

2、使用時將本發明光學傳感探頭包括五棱鏡結果，將光學傳感探頭置于油罐中去檢測油水界面，當光學傳感探頭從空氣到接觸油，系統信號燈由待機變成閃爍，當探頭接觸到油水界面時系統信號燈立馬變成待機，停止報警，提示已接觸到油水界面，準確判斷出油水界面的位置。?

3、本發明在光學傳感探頭外套接了一個濾油裝置，檢測時利用濾油裝?置破壞掉油水界面形成一層表面張力較大的油膜，然后進行檢測，提高了油水界面的檢測精度。?

4、本發明與雷達液位測量裝置相比較具有無源(安全性高)、不受電磁干擾、可遠距離傳輸及監控、靈敏度高、不存在盲區、安裝簡便、價格低、體積小等的優點。?

附圖說明

圖1為本發明的油水界面測量裝置原理示意圖；?

圖2為本發明的油水界面測量裝置的結構示意圖；?

圖3為本發明濾油裝置的結構示意圖，?

圖4為圖3的右視圖；?

圖5為本發明光學傳感探頭的結構示意圖；?

圖6為本發明一種實施例的光學傳感探頭示意圖；?

其中附圖標記為：1-光源，2-光纖，3-第一準直器，4-五棱鏡結構，5-第二準直器，7-光電探測器，8-報警裝置，9-油，10-油罐，11-水，12-濾油裝置，13-濾油孔，14-排氣孔，15-殼體，16-光學傳感探頭。?

具體實施方式