[發明專利]一種油品界面智能檢測探頭及其密封方法

在審

• 申請號: 202110482180.1
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113155237A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 田中山;董珊珊;楊昌群;井健;楊露;王現中;牛道東;徐中節;李育特;賀云松
• 申請（專利權）人: 國家石油天然氣管網集團有限公司華南分公司;西安航天動力研究所;西安航天遠征流體控制股份有限公司
• 主分類號: G01F23/292
• 分類號: G01F23/292
• 代理公司: 西安鼎邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61263
• 代理人: 李振瑞

本發明提供了一種油品界面智能檢測探頭，探頭前面設有透鏡組件，探頭中部套結有組合接頭。透鏡組件外部為芯體卡頭，前端設有半球面鏡頭，芯體卡頭內設有光纖，光纖和芯體卡頭之間設有固定膠，固定膠上設有楔形槽，固定膠外設有密封膠。組合接頭包括緊固件和防松件，緊固件前面設有第一密封圈，放松件和緊固件之間設有彈片，緊固件前面設有第二密封圈。本發明提供的一種油品界面智能檢測探頭及其密封方法，在實際工況下，光纖探頭中藍寶石半球面鏡頭需承受2200PSI的壓力，具有良好的密封性和安裝可靠性，通過和管道連接部分的防松動結構，提高了連接的可靠性，經過兩個部位的密封結構設計，提升了產品綜合可靠性指標。

技術領域

本發明屬于輸油設備技術領域，具體涉及到一種輸油檢測儀表設備。

背景技術

管道運輸由于運量大，油品損耗少，還可以省去裝卸、運輸等多個作業環節，明顯降低運輸費用，而且管道運輸對復雜地形和惡劣氣候條件適應性強，對環境無污染，運輸過程安全可靠。

成品油屬于易燃，易爆，易揮發的危險品，采用密封的管道運輸具有極高的安全性，而且作為液體貨物，流動性較好，管道運輸有著天然的優勢。可是成品油種類多，如果為每一種油品都單獨建設管道，費用高，管道利用率低，十分不劃算，因此，目前在世界范圍內成品油均采用順序輸送方式。

但是順序輸送方式就需要檢測不同油品的傳輸界面，縮小界面定位誤差，提高測量精度，實現實時快速檢測就能減少油品損耗，提高傳輸效率，降低輸油成本。早期人們從嘗試采用密度計進行檢測，檢測準確性差，反饋周期長。暨南大學在專利CN200910193923.2提出了一種基于透射光譜的輸油管道油品界面的檢測方法，其檢測方法利用光源模塊發出不同波長的光分別通過入射光纖及準直光部件照射到流動的油品后，透射的光經過聚光部件及出射光纖進入光譜儀模塊，通過對光譜光強等數據的計算分析，并根據光譜和光強與油品的關系，解決油品界面區分問題。雖然這種方法結構較為復雜，但是其采用光學檢測的思路卻被人們接受。和測透射后的光強度相比，基于光的折射與反射原理，利用臨界角雙反射方法來測量長輸成品油管道內介質折射率的變化，實現對輸送過程中各油品間混油界面的監測更加簡捷，對管道的改造更小。

這種利用光的折射與反射原理的系統采用分體式結構，由探頭、連接光纜和控制器三個部分構成。比如中國石油化工股份有限公司提出的CN

201220501542.3光纖探頭和液體界面檢測裝置和CN 201811024344.0一種順序輸送混油控制跟蹤方法及系統都有探頭部分，雖然探頭形狀存在差異，但是將光學部分和檢測裝置本體部分穩定固定都是同樣的要求。由于折射與反射原理的光學組件的角度和連接穩定新對光反射量有著重要影響，對于不同成品油本身差別就很小的檢測，對于光學器件的穩定性有較高要求。

另外作為高壓管道，其安裝拆卸過程及敏感頭部都需要有對應的密封措施，否住會造成成品油泄露，形成生產事故，但是現有界面傳感器和管道普遍采用普通螺絲固定，敏感頭部僅僅采用膠粘等方法固定光學部分，但是這種固定往往會因為長時間承受管道液壓出現松動或者損壞，導致測試設備失效的情況。

發明內容

針對現有技術中采用膠粘固定界面檢測儀的光學敏感器件，長時間密封部位會出現松動或者損壞，導致測試設備失效、甚至成品油泄露的技術問題。本發明提供了一種油品界面智能檢測裝置探頭密封方法和裝置，利用多重密封實現密封效果提升，通過固定膠和密封膠防止半球面鏡頭松動，通過O型圈和O型圈擋圈防止芯體卡頭與套管縫隙漏油，通過組合接頭防止安裝后與管道連接處漏油，在管道運輸帶壓領域具有廣泛的適用性。

本發明提供了一種油品界面智能檢測探頭，包括探頭，所述探頭前面設有透鏡組件，探頭中部套結有組合接頭。

透鏡組件外部為芯體卡頭，透鏡組件前端設有半球面鏡頭，芯體卡頭內設有光纖，光纖和芯體卡頭之間設有固定膠，固定膠上設有楔形槽，固定膠外設有密封膠，密封膠一端包裹在半球面鏡頭底部周圍，密封膠另外一部分覆蓋在楔形槽上。