油水界面测量软件设计本科毕业论文.doc文档60页原创精品

然而石油从开采出来到分离提炼，再到工业生活的生产消费却是个极其复杂的过程，仅原油的开采就是道纷繁复杂的工序。

般情况下，随着原油的开采，油井内会伴随有大量的水和气同时产出，即实际开采出来的原油是油气和水的混合物，甚至还会伴随有少量的泥沙。

特别是到了油田开采的中后期，原油不能像初期开采时那样，在岩石下受到很大的压力自己就喷出来。

为了解决这问题，通常采用向油田内注水，使枯竭油层的原油漂浮起来同时增大压力进行开采。

然而这种方法的缺点是开采出的原油的含水率般都很高，需要采取工艺处理除去其中的气水和泥沙等杂质。

般来说，除去泥沙和气体是比较容易的，而除去其中的水却是个相对比较复杂的过程，油水分离技术就应运而生。

在油田生产过程中，油水分离是原油加工中极为重要的环节。

而从原油进入联合站以后，要经过诸如沉降电脱等处理过程水界面控制是分离效果的关键，油田生产的基本工艺流程如下当原油开采出来后，先送到采油计量站进行计量，再进入联合站。

在联合站，经过计量加热，然后将原油送至级沉降罐在级沉降罐内原油常年保持在左右，经过沉降分离后送至中间罐，经过脱水泵脱水，再经过二次加热进入二级沉降罐在二级沉降罐内原油常年保持在左右，分离后的原油进入电脱水器进行最后的处理，达到含水率标准﹤后，最后送到成品油储罐。

在整个过程中，都需要进行油水界面的测量。

而油水界面的准确监测对油品的含水率污水回收及处理成本都是极为关键的。

由于原油的生产过程中面临着这样的个难题，特别是在原油的采收和储运过程中，油中的水分会沉降在储油罐的底部，占据大量的容积。

因此，只有随时将储油罐中的水排出去，才能够充分利用储油罐的容量，处理成低含水率的成品原油。

因而，必须将开采出来的油水混合物送入油水分离罐中静置定的时间，由于油和水的比重不同，在重力的作用下，混合物中的小水滴将会汇聚成大水珠，进而沉淀到分离罐的底部，其中的油层则浮于水层的上面，再通过对分离灌内水层和原油层的分别引出，就实现了油水分离的目的。

在这个过程中，对原油层和水层分界面的油水界面测量软件设计检测非常重要。

国外虽然有较成型的仪器，但其昂贵的价格令人望而却步。

如今国内许多油田依然采用原始的人工方法进行检测，劳动效率非常低下。

国内先后也开发出多种不同形式的油水界面检测仪器，投入使用后，虽然取得了定的效果，但由于工艺和技术水平等各方面的原因，其稳定性准确性实时性可靠性及成本情况难以适应国内原油生产的实际要求。

因此，针对国内原油生产的特点，研究出适合国内原油的油水界面检测技术，开发出高品质的仪器仪表，使国内原油分离灌内油水界面的测量技术迈入个新台阶，具有重要的社会意义和经济意义。

油水界面的检测是原油的开采脱水集输计量销售炼化等过程中的重要环节。

因此，在油田原油的生产和储运过程中，都要求对储油罐中的油水界面进行检测。

准确地对原油储油罐内油水界面进行检测，及时地反映原油储罐中油水界面的状态，对管理部门减少能耗降低成本实现油田的自动化管理起着重要作用。

准确地检测油罐内油水界面是实现原油分离灌自动放水的重要保障，也是储运系统管理和计算原油储量的主要依据，在自动化技术中占有着重要的位置。

油水界面检测技术，在原油的开采加工储求。

图为亿科仪器仪表有限公司生产的射频导纳连续液位计。

射频导纳物位控制技术是种从电容式物位控制技术发展起来的，防挂料性能更好，工作更可靠，测量更准确，适用性更广的物位控制技术，射频导纳中导纳由阻抗成份，容性成份，感性成份综合而成，而射频即高频，所以射频导纳技术可以理解为用高频电流测量导纳的方法。

高频正弦振荡器输出个稳定的测量信号源，利用电桥原理，以精确测量安装在待测量容器中的传感器上的导纳，在油水界面测量软件设计直接作用模式下，仪表的输出随物位的升高而增加。

图频导纳界面仪对个强导电性物料的容器，由于物料是导电的，接地点可以被认为在传感器绝缘层的表面，对仪表传感器来说仅表现为个电容和电阻组成的复阻抗，从而引起两个问题。

第个问题是物料本身对传感器相当于个电容，它不消耗变送器的能量，纯电容不耗能，但挂料对传感器等效电路中含有电阻，则挂料的阻抗会消耗能量，从而将振荡器电压拉下来，导致桥路输出改变，产生测量误差。

我们在振荡器与电桥之间增加了个驱动器，使消耗的能量得到补充因而会稳定加在传感器的振荡电压。

第二个问题是对于导电物料，传感器绝缘层表面的接地点覆盖了整个物料及挂料区，使有效测量电容扩展到挂料的顶端，这样便产生挂料误差，且导电性越强误差越大。

但任何物料都不是完全导电的。

从电学角度来看，挂料层相当于个电阻，传感器被挂料覆盖的部分相当于条由无数个无穷小的电容和电阻元件组成的传输线。

根据数学理论，如果挂料足够长，则挂料的电容和电阻部分的阻抗和容抗数值相等，因此用交流鉴相采样器可以分别测量电容和电阻。

这些多参量的测量，是测量的基础，交流鉴相采样器是实现的手段。

由于使用了上述技术，使得射频导纳技术在现场应用中展现出非凡的生命力。

射频防护内置滤波器对于来自米以外的其它外露传感器，电缆油水界面测量软件设计或输电线路功率为的射频干扰，该变送器电路具有防护功能，即使在导电物料中精度不受影响磁致伸缩式界面检测仪磁致伸缩式界面检测仪的工作原理是磁致伸缩效应，其核心的传感部件是美国公司发明的磁致伸缩线。

当开始测量时，检测仪头部产生低电流询问脉冲，此电流同时产生沿波导管内的感应线向下运行的电流磁场。

在检测仪管外配有浮子，此浮子沿测量杆随着油水界面的波动而上下移动。

由于浮子内装有组永久磁铁，所以浮子会同时产生个磁场。

当电流磁场与此浮子磁场相遇时，产生波导扭曲的脉冲，简称回答脉冲。

询问脉冲发出至检测到回答脉冲的时间确认为浮子的位置。

其优点是首先，没有强制运动部件，没有疲劳，是无损伤性检测，寿命长，稳定性好其次，其扭转应力波的特异性好，不存在干扰再次，应力波的传播速度不变，仅取决于磁致伸缩材料，与其它因素无关。

其缺点是采用插入式安装，属于接触测量，而且由于仍然使用了浮子，所以不适用于原油等高粘度易粘结的物质。

光纤式界面检测仪图光纤液位计自年以来，光纤技术用于界面检测的专利很多，尤以美国为最。

主要利用光纤的传输功率随外界介质折射率的变化而变化这特性来检测油水界面。

光纤式界面检测仪耐高压耐腐蚀体积小重量轻抗电磁干扰灵敏高动态范围大，并且无电火花，适用于易燃易爆场合。

但它也属于接触式测量，受介质粘附温度变化等因素的影响大。

油水界面测量软件设计本文的主要设计内容本文主要分为以下几个部分第章，先提出了本设计课题的背景和研究的意义，然后介绍了国内外对于油水分离研究的现状和油田原油的生产工艺，界面测量仪的种类，最后是论文的结构。

第二章，总体设计方案的提出，以及总体设计的流程图，油水界面测量系统要实现的功能。

第三章，对油水测量硬件的介绍，其中包括型油水界面测量仪的概述，性能和技术指标，以及分段电容传感器的工作原理，最后是转换串口概述。

第四章，软件部分的设计，简单介绍了以下组态软件，设计过程中对设备窗口，用户窗口，实时数据库和循环策略的参数及变量的设置，通讯协议的概述以及油水界面分离的算法的研究。

第五章，通过编制的界面完成油水界面测量实验的整体过程，以及实验数据的记录。

油水界面测量软件设计第二章系统整体方案设计总体设计方案选择在油水混合物中，由于密度不同，会形成上层为油层，下层为水层，在实际油田生产过程中，必须要确定油水界面的位置。

关于实现油水界面检测仪与的通讯，有以下两种方案通过数据采集卡将数据采集到中，但是由于界面测量仪输出的数据本身已经是数字信号，所以不用数据采集卡处理。

用转换串口直接将界面测量仪输出的数据采集到中。

选择处理数据的软件，考虑了三种方案阿尔泰数据采集卡软件，由于上面已经提到本试验用不到数据采集卡，所以不采用这种方案。

采用软件实现油水界面的检测，由于软件在实现动画方面的功能比较丰富，可以比较直观的模拟油水界面检测的整个过程，所以选择此方案。

通过油水界面分离算法，在软件中编写脚本程序，对采集到计算机中的数据进行处理，从而实现油水界面的实时测量，进而完成实验。

总体方案设计流程图数据传输过程型油水界面测量仪采集到的数字信号通过型转换串口将油水界面测量软件设计数据送入计算机中，