[發明專利]一種基于差分熱阻法實現油田集輸管道結垢監測的裝置

在審

• 申請號: 202010781172.2
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN114060727A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 劉晶姝;劉瑾;龍媛媛;楊為剛;孫振華;李薛;李開源
• 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技術檢測中心;勝利油田檢測評價研究有限公司
• 主分類號: F17D5/00
• 分類號: F17D5/00;F16L55/00
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯玉山

1.一種基于差分熱阻法實現油田集輸管道結垢監測的裝置，其特征在于：包括差分熱阻探頭和差分信號采集電路，所述差分熱阻探頭插入到油田集輸管道的管壁上固定，且差分熱阻探頭的底平面與管道內壁平齊；所述差分熱阻探頭中鑲嵌有兩個溫度傳感器，分別為第一溫度傳感器和第二溫度傳感器；所述第一溫度傳感器突出于差分熱阻探頭底平面伸入管道中，而所述第二溫度傳感器則低于探頭底面，與差分熱阻探頭底平面形成一個用于沉積結垢的凹陷腔；

所述差分信號采集電路包括恒流源、第一放大器、第二放大器、第三放大器、轉換器和單片機，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器均采用四線制測量方式，所述第二溫度傳感器的輸入端與恒流源的Vcc電源端電連接，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器串聯，所述第一溫度傳感器的輸出端與恒流源的接地端電連接；所述第一放大器的正極輸入端和負極輸入端分別與第一溫度傳感器的兩個信號輸出端相連，所述第二放大器的正極輸入端和負極輸入端分別與第二溫度傳感器的兩個信號輸出端相連，所述第三放大器的正極輸入端和負極輸入端分別與分別與第一放大器和第二放大器的信號輸出端相連；所述轉化器與第三放大器的兩個信號輸出端電連接，所述單片機與轉換器電連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于差分熱阻法實現油田集輸管道結垢監測的裝置，其特征在于：所述第一溫度傳感器突出于差分熱阻探頭底平面1mm～5mm，所述第二溫度傳感器則低于探頭底面1mm～5mm。

3.根據權利要求1所述的一種基于差分熱阻法實現油田集輸管道結垢監測的裝置，其特征在于：所述恒流源的輸出電流I＝0.1～10mA。

4.根據權利要求1所述的一種基于差分熱阻法實現油田集輸管道結垢監測的裝置，其特征在于：所述第一放大器和第二放大器為儀表放大器。

5.根據權利要求1所述的一種基于差分熱阻法實現油田集輸管道結垢監測的裝置，其特征在于：所述第三放大器為PGA可編程儀表放大器。

6.根據權利要求1所述的一種基于差分熱阻法實現油田集輸管道結垢監測的裝置，其特征在于：所述轉換器為16～24bitΣ-ΔADC轉換器。

7.根據權利要求1所述的一種基于差分熱阻法實現油田集輸管道結垢監測的裝置，其特征在于：所述單片機為STM32。

8.根據權利要求1或6所述的一種基于差分熱阻法實現油田集輸管道結垢監測的裝置，其特征在于：所述轉換器中嵌入有50Hz/60Hz工頻陷波器。

9.根據權利要求1所述的一種基于差分熱阻法實現油田集輸管道結垢監測的裝置，其特征在于：所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器采用熱電阻或者熱電偶來制作。