[發(fā)明專利]一種油品界面智能檢測裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110485875.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN113155238A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田中山;井健;楊昌群;董珊珊;牛道東;徐中節(jié);王現(xiàn)中;楊露;李育特;張書榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)有限公司華南分公司;西安航天動(dòng)力研究所;西安航天遠(yuǎn)征流體控制股份有限公司
• 主分類號(hào): G01F23/292
• 分類號(hào): G01F23/292
• 代理公司: 西安鼎邁知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61263
• 代理人: 李振瑞

本發(fā)明提供了一種油品界面智能檢測裝置，包括探頭、連接組件和控制系統(tǒng)，所述探頭外部設(shè)有套管，套管前設(shè)有透鏡，透鏡為半球面鏡頭，光纖與半球面鏡頭熔接。連接組件包括光纖和設(shè)置在套管外部的接頭?？刂葡到y(tǒng)包括數(shù)顯機(jī)構(gòu)、光源和光電轉(zhuǎn)換模塊，光電轉(zhuǎn)換模塊由可調(diào)恒流源電路、光電流信號(hào)隔離放大電路、信號(hào)調(diào)理電路、光纖收發(fā)接口元件組成。本發(fā)明檢測裝置電流轉(zhuǎn)換精度24位分辨率、控制儀表系統(tǒng)溫控精度±1℃、反饋精度0.1％、光學(xué)探頭工作溫度?40℃～+80℃、控制系統(tǒng)工作溫度+10℃～+40℃、控制系統(tǒng)工作濕度80％，能夠在線準(zhǔn)確分辨成品油輸油管線上輸送的所有油品界面，而且成本只有現(xiàn)有界面檢測傳感器的一半。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輸油設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種輸油檢測設(shè)備。

背景技術(shù)

管道運(yùn)輸目前已經(jīng)成為油氣資源的首選運(yùn)輸方式，與其它運(yùn)輸方式相比，管道運(yùn)輸有諸多明顯優(yōu)勢，已被世界各國廣泛接受和應(yīng)用。管道運(yùn)輸運(yùn)量大，能明顯減少油品損耗，降低成本；可以省去裝卸、運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)，明顯降低運(yùn)輸費(fèi)用，管道運(yùn)輸可以改善油品供應(yīng)的協(xié)調(diào)性，優(yōu)化輸油操作條件，便于集中管理，而且對(duì)復(fù)雜地形和惡劣氣候條件適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)環(huán)境無污染，運(yùn)輸過程安全可靠；管道建設(shè)快、占地少、投資少。成品油管道運(yùn)輸更顯現(xiàn)出其優(yōu)越性，成品油屬于易燃，易爆，易揮發(fā)的危險(xiǎn)品，采用密封的管道運(yùn)輸具有極高的安全性。而且成品油屬于液體貨物，流動(dòng)性較好，便于用管道運(yùn)輸。但是成品油種類繁多，單次運(yùn)量相對(duì)原油來說較低，如果像原油運(yùn)輸管道一樣，為每一種油品都單獨(dú)建設(shè)管道，是不經(jīng)濟(jì)的。因此，目前在世界范圍內(nèi)成品油均采用順序輸送方式，界面檢測儀是目前針對(duì)成品油輸送的界面跟蹤的設(shè)備，具有運(yùn)行穩(wěn)定，可辨識(shí)率高，可靠性高，維護(hù)簡便的優(yōu)點(diǎn)。

為了及時(shí)準(zhǔn)確地掌握混油段位置，減少混油損失及后期混油處理能耗損失，保證管線安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，人們開始研發(fā)精度較高、可靠性相對(duì)較好的光學(xué)界面檢測儀。

比如暨南大學(xué)提出了CN200910193923.2一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(fā)出不同波長的光分別通過入射光纖及準(zhǔn)直光部件照射到流動(dòng)的油品后，透射的光經(jīng)過聚光部件及出射光纖進(jìn)入光譜儀模塊，通過對(duì)光譜光強(qiáng)等數(shù)據(jù)的計(jì)算分析，并根據(jù)光譜和光強(qiáng)與油品的關(guān)系，解決油品界面區(qū)分問題；天津大學(xué)也提出了一種基于能流比的管道界面檢測儀的研究，該檢測法可以縮小界面定位誤差，提高測量精度，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)快速檢測。中國石油化工股份有限公司提出的專利CN201220501542.3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(tǒng)也公布了一種探頭的結(jié)構(gòu)和檢測的方法，這種探頭改變了探頭光學(xué)棱鏡結(jié)構(gòu)，相比CN2225022Y公開的一種兩相液體界面光纖測試儀采用的探頭部呈90°棱鏡和CN1372635A公開的一種紅外探測器采用的圓錐形的衰減全反射(ATR)元件精度有所提高，但是這種依靠全反射的測試結(jié)構(gòu)，探頭穩(wěn)定性較差。

總的來說，上述幾種探頭結(jié)構(gòu)還是會(huì)有一定量的純油被當(dāng)成混合油排放，區(qū)分精度還有待進(jìn)一步提高，而且探頭在大壓力、高流速、周圍環(huán)境溫差光照變化大的輸油環(huán)境中容易出現(xiàn)檢測信號(hào)偏移現(xiàn)象，甚至?xí)刑筋^損壞，造成測試不準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中界面檢測裝置精度低、探頭在大壓力、高流速、周圍環(huán)境溫差光照變化大的輸油環(huán)境中容易出現(xiàn)檢測信號(hào)偏移現(xiàn)象，甚至?xí)刑筋^損壞，導(dǎo)致界面檢測不準(zhǔn)的技術(shù)問題。本發(fā)明提供了一種油品界面智能檢測裝置，從檢測裝置在輸油管道上的固定、探頭內(nèi)部部件的固定結(jié)構(gòu)等入手提高了檢測裝置的穩(wěn)定性，通過增加控溫和控光結(jié)構(gòu)和電路提高了探頭探測精度，提升了油品界面檢測裝置的靈敏度，而且方便了控制，使得油品檢測裝置能夠精準(zhǔn)控制，在油品界面檢測領(lǐng)域具有廣泛的適用性。

本發(fā)明提供了一種油品界面智能檢測裝置，包括探頭、連接組件和控制系統(tǒng)，所述探頭外部設(shè)有套管，套管前設(shè)有透鏡，透鏡為半球面鏡頭，光纖與半球面鏡頭熔接。

本發(fā)明中，連接組件包括光纖和設(shè)置在套管外部的接頭。