一种可分离固气杂质的原油含水率在线检测装置的制作方法

1.本发明涉及原油在线动态测量技术领域，尤其涉及一种可分离固气杂质的原油含水率在线检测装置。


背景技术：

2.原油含水率是指存在原油中的水量，以质量分数表示。随着我国大量的油田开采进入中后期，油井采出液一般是高含水的原油，含水率数值是制定后续石油开采、运输和交易方案的重要参数，故此对原油含水率的实时精准测量是非常重要的。
3.在原油含水率的测量的诸多方法中微波法的优点是非接触式测量，防止原油对传感器造成腐蚀损伤，其次微波法测量量程宽、精度高、稳定性强、辐射极小；但是由于原油中含有的固体和气体杂质会对测量精度造成较大影响，所以微波法一般用于实验室内的研究。
4.针对现有技术的不足，我们研发一种方便分离原油中的固体和气体杂质，提高含水率测量精度的可分离固气杂质的原油含水率在线检测装置。


技术实现要素：

5.为了克服原油中含有的固体和气体杂质会对测量精度造成较大影响的缺点，要解决的技术问题：提供一种方便分离原油中的固体和气体杂质，提高含水率测量精度的可分离固气杂质的原油含水率在线检测装置。
6.技术方案为：一种可分离固气杂质的原油含水率在线检测装置，包括有外壳体、盖板、抽油泵、输入管道、输出管道、第一电磁球阀、控制箱、固气分离机构和检测机构，外壳体的顶部设置有盖板，外壳体的内部安装有抽油泵，抽油泵上设置有输入管道和输出管道，输出管道穿过外壳体与石油管道连通，输出管道的一侧设置有第一电磁球阀，第一电磁球阀位于外壳体内，外壳体内后部安装有控制箱，控制箱位于抽油泵的后侧，外壳体内安装有固气分离机构，固气分离机构与石油管道连通，外壳体内设置有检测机构，检测机构与输入管道连通，固气分离机构与检测机构连通，第一电磁球阀、抽油泵、固气分离机构和检测机构均与控制箱电气连接。
7.作为优选，固气分离机构包括有安装壳、环形加热架、盛放框、转轴、第一锥齿轮、大锥齿轮、伺服电机、第二锥齿轮、第三锥齿轮、出料架、挡料壳、弧形收集壳、梯形台、分流块、进料管、第二电磁球阀、挡料架、定位框、叶轮、连接块、过滤网框、挡料隔板、环形锥板、空心框和抽气部件，安装壳固接在外壳体内，安装壳的顶部设置有环形加热架，环形加热架的中部为倒锥形槽，环形加热架内壁转动式设置有盛放框，盛放框的内壁沿其周向均匀开设有若干个弧形导流槽，盛放框中心位置转动式设置有转轴，转轴穿过盛放框与其转动连接，转轴的下端与安装壳转动连接，转轴的下部固接有第一锥齿轮，大锥齿轮固接在盛放框的底部，大锥齿轮位于第一锥齿轮的上侧，转轴穿过大锥齿轮与其转动连接，安装壳的内底部设置有伺服电机，伺服电机的输出端安装有第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮相啮
合，安装壳内左壁上部转动式安装有第三锥齿轮，第三锥齿轮与大锥齿轮和第二锥齿轮相啮合，环形加热架的顶部设置有出料架，出料架的上侧面设置有挡料壳，挡料壳的一侧滑动式设置有弧形收集壳，挡料壳的上表面设置有梯形台，梯形台的中部设置有分流块，梯形台的上部设置有进料管，进料管穿过外壳体与石油管道连通，进料管上设置有第二电磁球阀，第二电磁球阀位于外壳体内，出料架的内侧壁固接有挡料架，出料架的后部开有盛料槽，盛放框的内底部固接有定位框，转轴的上部设置有叶轮，叶轮位于定位框内，转轴的上端安装有连接块，连接块的上表面设置有过滤网框，过滤网框内壁沿其周向均匀嵌有若干个挡料隔板，过滤网框的外侧壁上部安装有环形锥板，环形锥板的一侧开有出料口，外壳体内壁上安装有抽气部件，挡料壳内壁上设有空心框，抽气部件的进气口穿过挡料壳和空心框连接，空心框的底部开有开口，抽气部件的进气口与开口连通，抽气部件的出气口与输出管道连通，伺服电机、第二电磁球阀和抽气部件均匀控制箱电气连接。
8.作为优选，过滤网框为锥形，且过滤网框的圆周壁从上往下逐渐变小。
9.作为优选，抽气部件包括有抽气泵、进气管道、出气管道和单向阀，外壳体内壁安装有抽气泵，抽气泵与控制箱电气连接，抽气泵上设置有进气管道和出气管道，进气管道穿过挡料壳与开口连通，出气管道与输出管道连通，出气管道的后部设置有单向阀。
10.作为优选，分流块的上表面沿其周向均匀开设有若干个波纹通孔，波纹通孔内设有若干个十字刀片。
11.作为优选，检测机构包括有混合箱、保温板、下料管道、凹形块、上水位检测模块、下水位检测模块、抽取管道和检测部件，混合箱连接在外壳体内壁上，混合箱的前后两壁均设置有保温板，混合箱的顶部设有下料管道，下料管道与出料架上的盛料槽连通，混合箱内底部设置有凹形块，凹形块的一侧开有下料口，混合箱的一侧上部嵌有上水位检测模块，混合箱的一侧下部嵌有下水位检测模块，下水位检测模块位于凹形块的上侧，凹形块的下部嵌有抽取管道，抽取管道与下料口连通，外壳体内后部安装有检测部件，检测部件与抽取管道连通，保温板和上水位检测模块、下水位检测模块和检测部件均与控制箱电气连接。
12.作为优选，检测部件包括有竖板、安装箱、安装板、减速电机、第一小齿轮、第一大齿轮、第二小齿轮、第三小齿轮、固定套、微波发射器、水平管道、第二大齿轮和送料管道，竖板安装在外壳体内后部，竖板的侧壁设置有安装箱，安装箱的侧壁设置有安装板，安装板的上表面设置有减速电机，减速电机与控制箱电气连接，减速电机的输出端位于安装箱内与其转动连接，减速电机的输出端安装有第一小齿轮，安装箱内转动式设置有第一大齿轮，第一大齿轮同轴固接有第二小齿轮，安装箱内上下两侧均转动式设置有第三小齿轮，上下两侧的第三小齿轮分别与第二小齿轮相啮合，竖板的一侧上下均固接有固定套，每个固定套内均设有微波发射器，微波发射器内转动式设置有水平管道，上侧的水平管道一端与输入管道转动连接，上侧的水平管道另一端穿过安装箱与其转动连接，下侧的水平管道一端与抽取管道转动连接，下侧的水平管道另一端穿过安装箱与其转动连接，两个水平管道的另一端外壁安装有第二大齿轮，上下两侧的第二大齿轮分别与上下两侧的第三小齿轮相啮合，安装箱的后壁嵌有送料管道，送料管道的上下两端分别与上下两侧的水平管道另一端转动连接。
13.作为优选，还包括有转杆、搅拌杆和搅拌叶，混合箱内一侧下部转动式安装有转杆，转杆外侧壁的前后两侧均沿其周向等距固接有若干个搅拌杆，转杆外侧壁的中部沿其
周向均匀固接有若干个搅拌叶。
14.作为优选，还包括有锥形隔板，混合箱内顶部中间安装有锥形隔板。
15.有益效果是：本发明通过固气分离机构解决原油含水率的测量过程中，原油中的固体和气体杂质对最终测量数值的影响，通过检测机构以实现对原油含水率的在线实时动态测量；通过搅拌叶和搅拌杆转动对原油进行混合，使水和原油的相容性更好，方便对原油进行含水率检测；利用锥形分隔板方便使混合箱内原油流动更加稳定，避免混合箱内的原油流动不稳定，致使抽入水平管道内的原油波动较大，给原油含水率检测数值造成波动，致使含水率检测的数值不准确。
附图说明
16.图1为本发明的立体结构示意图。
17.图2为本发明的第一种部分剖视立体结构示意图。
18.图3为本发明的第二种部分剖视立体结构示意图。
19.图4为本发明固气分离机构的立体结构示意图。
20.图5为本发明固气分离机构的第一种剖视立体结构示意图。
21.图6为本发明固气分离机构的局部立体结构示意图。
22.图7为本发明固气分离机构的第二种剖视立体结构示意图。
23.图8为本发明固气分离机构的第一种部分立体结构示意图。
24.图9为本发明固气分离机构的第三种剖视立体结构示意图。
25.图10为本发明固气分离机构的第二种部分立体结构示意图。
26.图11为本发明固气分离机构的第四种剖视立体结构示意图。
27.图12为本发明检测机构的立体结构示意图。
28.图13为本发明检测机构的第一种剖视立体结构示意图。
29.图14为本发明检测机构的部分立体结构示意图。
30.图15为本发明检测机构的第二种剖视立体结构示意图。
31.图16为本发明的部分立体结构示意图。
32.图17为本发明的流程图结构示意图。
33.附图中各零部件的标记如下：1、石油管道，2、外壳体，3、盖板，4、抽油泵，41、输入管道，5、输出管道，6、第一电磁球阀，7、控制箱，8、固气分离机构，801、安装壳，802、环形加热架，803、盛放框，804、弧形导流槽，805、转轴，806、第一锥齿轮，807、大锥齿轮，810、伺服电机，811、第二锥齿轮，812、第三锥齿轮，813、出料架，814、挡料壳，815、弧形收集壳，816、梯形台，818、分流块，819、进料管，820、第二电磁球阀，821、挡料架，822、盛料槽，823、定位框，824、叶轮，825、连接块，826、过滤网框，827、挡料隔板，828、环形锥板，829、出料口，830、空心框，831、开口，832、抽气泵，833、进气管道，834、出气管道，835、单向阀，9、检测机构，901、混合箱，902、保温板，903、下料管道，906、凹形块，907、下料口，908、上水位检测模块，909、下水位检测模块，910、抽取管道，911、竖板，912、安装箱，913、安装板，914、减速电机，915、第一小齿轮，916、第一大齿轮，917、第二小齿轮，918、第三小齿轮，919、固定套，9191、微波发射器，920、水平管道，921、第二大齿轮，922、送料管道，10、转杆，11、搅拌杆，12、搅拌叶，13、锥形隔板。
具体实施方式
34.下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
35.实施例1一种可分离固气杂质的原油含水率在线检测装置，如图1
‑
3和图17所示，包括有外壳体2、盖板3、抽油泵4、输入管道41、输出管道5、第一电磁球阀6、控制箱7、固气分离机构8和检测机构9，外壳体2的顶部设置有盖板3，外壳体2的内部安装有抽油泵4，抽油泵4上设置有输入管道41和输出管道5，输出管道5穿过外壳体2与石油管道1连通，输出管道5的一侧设置有第一电磁球阀6，第一电磁球阀6位于外壳体2内，外壳体2内后部安装有控制箱7，控制箱7位于抽油泵4的后侧，外壳体2内安装有固气分离机构8，固气分离机构8与石油管道1连通，外壳体2内设置有检测机构9，检测机构9与输入管道41连通，固气分离机构8与检测机构9连通，第一电磁球阀6、抽油泵4、固气分离机构8和检测机构9均与控制箱7电气连接。
36.使用时，用户将本设备安装在石油管道1上，并使输出管道5与石油管道1连通，同时使固气分离机构8与石油管道1连通，随后用户将指令通过远程控制终端，经物联网通讯网络传递至控制箱7内，控制箱7随之根据指令使抽油泵4工作，抽油泵4工作随之通过检测机构9和固气分离机构8，对石油管道1内的原油进行抽取，使石油管道1内的原油抽入固气分离机构8内，此时控制箱7启动固气分离机构8工作，固气分离机构8工作随之对原油内的胶质物进行切割粉碎，并对固气分离机构8内的空气进行抽取，抽取的空气推入输出管道5内，经输出管道5输入石油管道1内，完成空气的循环，同时将原油中较小的杂质进行过滤并存储收集，固气分离机构8工作的同时使原油呈旋涡状向上逆流，当固气分离机构8内的原油抽入检测机构9内后，检测机构9对其内原油的液面进行检测，对原油的抽取量进行实时控制，避免检测机构9内的原油过多或过少，给原油的含水率检测造成不便，且通过抽油泵4对检测机构9内检测后的原油进行抽取，并通过输出管道5推入石油管道1内，完成石油的循环，如此方便实时对原油的含水率进行检测，避免原油中含有固体和气体，致使原油的含水率检测准确性不准，给后续的工作造成不便。
37.实施例2在实施例1的基础上，如图4
‑
15所示，固气分离机构8包括有安装壳801、环形加热架802、盛放框803、转轴805、第一锥齿轮806、大锥齿轮807、伺服电机810、第二锥齿轮811、第三锥齿轮812、出料架813、挡料壳814、弧形收集壳815、梯形台816、分流块818、进料管819、第二电磁球阀820、挡料架821、定位框823、叶轮824、连接块825、过滤网框826、挡料隔板827、环形锥板828、空心框830和抽气部件，安装壳801固接在外壳体2内，安装壳801的顶部设置有环形加热架802，环形加热架802的中部为倒锥形槽，环形加热架802内壁转动式设置有盛放框803，盛放框803的形状为倒圆台形，盛放框803的内壁沿其周向均匀开设有若干个弧形导流槽804，盛放框803中心位置转动式设置有转轴805，转轴805穿过盛放框803与其转动连接，转轴805的下端与安装壳801转动连接，转轴805的下部固接有第一锥齿轮806，第一锥齿轮806位于盛放框803的下侧，大锥齿轮807固接在盛放框803的底部，大锥齿轮807位于第一锥齿轮806的上侧，转轴805穿过大锥齿轮807与其转动连接，安装壳801的内底部设置有伺服电机810，伺服电机810输出轴的上端安装有第二锥齿轮811，第二锥齿轮811与第一锥齿轮806相啮合，安装壳801内左壁上部转动式安装有第三锥齿轮812，第三锥齿轮812
与大锥齿轮807和第二锥齿轮811相啮合，环形加热架802的顶部设置有出料架813，出料架813的上表面设置有挡料壳814，挡料壳814的一侧滑动式设置有弧形收集壳815，挡料壳814的上表面设置有梯形台816，梯形台816的中部为空腔设置，梯形台816的空腔内设置有分流块818，分流块818的上表面沿其周向均匀开设有若干个波纹通孔，波纹通孔内设有若干个十字刀片，梯形台816内的空腔上部设置有进料管819，进料管819穿过外壳体2与石油管道1连通，进料管819上设置有第二电磁球阀820，第二电磁球阀820位于外壳体2内，出料架813的内侧壁固接有挡料架821，出料架813的后部开有盛料槽822，盛料槽822位于挡料架821的一侧，盛放框803的内底部固接有定位框823，定位框823的形状为倒圆台状，转轴805的上部设置有叶轮824，叶轮824位于定位框823内下部，转轴805的上端安装有连接块825，连接块825的上表面设置有过滤网框826，过滤网框826为倒锥形，且过滤网框826的圆周壁从上往下逐渐变小，过滤网框826内壁沿其周向均匀嵌有若干个挡料隔板827，过滤网框826的外侧壁上部安装有环形锥板828，环形锥板828的一侧开有出料口829，外壳体2内壁上安装有抽气部件，抽气部件的进气口穿过挡料壳814和空心框830，空心框830的底部开有开口831，抽气部件的进气口与开口831连通，抽气部件的出气口与输出管道5连通，伺服电机810、第二电磁球阀820和抽气部件均匀控制箱7电气连接。
38.如图3和图4所示，抽气部件包括有抽气泵832、进气管道833、出气管道834和单向阀835，外壳体2内壁安装有抽气泵832，抽气泵832与控制箱7电气连接，抽气泵832上设置有进气管道833和出气管道834，进气管道833穿过挡料壳814与开口831连通，出气管道834与输出管道5连通，出气管道834的后部设置有单向阀835。
39.检测机构9包括有混合箱901、保温板902、下料管道903、凹形块906、上水位检测模块908、下水位检测模块909、抽取管道910和检测部件，混合箱901连接在外壳体2内壁上，混合箱901的前后两壁均设置有保温板902，混合箱901的顶部设有下料管道903，下料管道903与出料架813上的盛料槽822连通，混合箱901内底部设置有凹形块906，凹形块906的一侧开有下料口907，混合箱901的一侧上部嵌有上水位检测模块908，混合箱901的一侧下部嵌有下水位检测模块909，下水位检测模块909位于凹形块906的上侧，凹形块906的一侧下部嵌有抽取管道910，抽取管道910与下料口907连通，外壳体2内后部安装有检测部件，检测部件与抽取管道910连通，保温板902和上水位检测模块908、下水位检测模块909和检测部件均与控制箱7电气连接。
40.检测部件包括有竖板911、安装箱912、安装板913、减速电机914、第一小齿轮915、第一大齿轮916、第二小齿轮917、第三小齿轮918、固定套919、微波发射器9191、水平管道920、第二大齿轮921和送料管道922，竖板911安装在外壳体2内后部，竖板911一侧的后部设置有安装箱912，安装箱912的前壁右部设置有安装板913，安装板913的上表面设置有减速电机914，减速电机914与控制箱7电气连接，减速电机914输出轴的后端位于安装箱912内，减速电机914的输出端安装有第一小齿轮915，安装箱912内转动式设置有第一大齿轮916，第一大齿轮916的后壁中心位置固接有第二小齿轮917，安装箱912内上下两侧均转动式设置有第三小齿轮918，上下两侧的第三小齿轮918分别与第二小齿轮917相啮合，竖板911前壁的上下两部均固接有固定套919，每个固定套919内均设有微波发射器9191，每个微波发射器9191内均转动式设置有相互平行的水平管道920，上侧的水平管道920一端与输入管道41转动连接，上侧的水平管道920另一端穿过安装箱912与其转动连接，下侧的水平管道920
一端与抽取管道910转动连接，下侧的水平管道920另一端穿过安装箱912与其转动连接，两个水平管道920的另一端均安装有第二大齿轮921，上下两侧的第二大齿轮921分别与上下两侧的第三小齿轮918相啮合，安装箱912的后壁嵌有送料管道922，送料管道922的上下两端分别与上下两侧的水平管道920另一端转动连接。
41.对原油进行含水率检测时，用户将指令通过远程控制终端，经物联网通讯网络传递至控制箱7，控制箱7随之根据指令将第二电磁球阀820和第一电磁球阀6打开，同时控制箱7启动保温板902和环形加热架802工作，环形加热架802工作对盛放框803进行加热，保温板902工作对混合箱901内原油温度进行保温，同时启动抽油泵4和伺服电机810工作，抽油泵4工作将石油管道1内的原油抽入进料管819内，进料管819内的原油随之抽入梯形台816的空腔内，此时通过分流块818上的波纹通孔和十字刀片配合，如此对原油中的胶质物进行分割，原油随之向下掉落在过滤网框826内，伺服电机810工作使第二锥齿轮811顺时针转动，第二锥齿轮811顺时针转动分别使第一锥齿轮806 逆时针转动和第三锥齿轮812逆时针转动，第一锥齿轮806逆时针转动使转轴805逆时针转动，转轴805逆时针转动使叶轮824和连接块825逆时针转动，连接块825逆时针转动使过滤网框826逆时针转动，过滤网框826逆时针转动使挡料隔板827跟随逆时针转动，挡料隔板827逆时针转动对过滤网框826内的原油进行搅拌，且经过滤网框826完成对原油的过滤工作，过滤网框826内存留较小的固体杂质，较小的固体杂质在过滤网框826和挡料隔板827逆时针转动的过程中，较小的固体杂质随之紧贴挡料隔板827，当出料口829与弧形收集壳815的收集口重合时，在过滤网框826逆时针转动的离心作用下，较小的固体杂质向上滑动甩出进入弧形收集壳815内，如此通过弧形收集壳815对较小的固体杂质进行收集，用户定期对弧形收集壳815内的杂质进行清理即可，叶轮824逆时针转动的同时在离心力的作用下，使定位框823内的原油逆时针旋转形成旋涡，且使定位框823内的原油向上逆流，甩出掉落在盛放框803的弧形导流槽804内，同时通过环形加热架802对盛放框803加热，如此对原油进行加热，使原油具有更好的流动性，方便后续对原油中含水率进行检测，第三锥齿轮812逆时针转动使大锥齿轮807逆时针转动，大锥齿轮807逆时针转动使盛放框803逆时针转动，盛放框803逆时针转动在离心力的作用下，通过弧形导流槽804使原油向上逆流，通过挡料架821对向上逆流的原油进行阻挡，使其流入盛料槽822内，盛料槽822内的原油随之经下料管道903流入混合箱901内，通过保温板902避免原油的温度降低，给原油的含水率检测造成不便，随着混合箱901内的原油不断增加，混合箱901内的液面随之不断提高，当原油的液面高于下水位检测模块909时，下水位检测模块909随之将信息反馈至控制箱7，控制箱7此时启动减速电机914工作，减速电机914工作使第一小齿轮915转动，第一小齿轮915转动使第一大齿轮916转动，第一大齿轮916转动使第二小齿轮917转动，第二小齿轮917转动分别使上下两侧的第三小齿轮918转动，上下两侧的第三小齿轮918转动分别使上下两侧的第二大齿轮921转动，上下两侧的第二大齿轮921转动分别使上下两侧的水平管道920转动，抽油泵4工作通过输入管道41产生吸力对混合箱901内的原油进行抽取，混合箱901内的原油经抽取管道910流入下侧的水平管道920内，下侧的水平管道920内原油，经送料管道922流入上侧的水平管道920内，此时控制箱7启动微波发射器9191工作，微波发射器9191工作对水平管道920内的原油进行含水率检测，检测后的原油含水率情况随之反馈至控制箱7，控制箱7将原油的含水率情况，经物联网通讯网络传递至远程控制终端，用户通过观看原油含水率的情况，即可进行后续的工作，抽油泵
4工作随之将上侧的水平管道920内的原油抽入输入管道41内，并通过输出管道5排入石油管道1内，当不需要本设备对原油的含水率检测时，用户将指令通过远程控制终端，经物联网通讯网络传递至控制箱7，控制箱7随之关闭抽油泵4、第一电磁球阀6、环形加热架802、伺服电机810、第二电磁球阀820、抽气泵832、保温板902、上水位检测模块908、下水位检测模块909、减速电机914和微波发射器9191。
42.当混合箱901内的液面越过上水位检测模块908时，上水位检测模块908将信息反馈至控制箱7，控制箱7随之启动第二电磁球阀820将进入口关小，此时对石油管道1内的原油抽取量变小，当混合箱901内的液面低于下水位检测模块909时，下水位检测模块909将信息反馈至控制箱7，控制箱7随之启动第二电磁球阀820将进入口开大，此时对石油管道1内的原油抽取量变大，如此实时检测混合箱901内的原油液面情况，避免混合箱901内的原油过多或过少，给原油含水率检测造成妨碍。
43.实施例3在实施例2的基础上，如图13和16所示，还包括有转杆10、搅拌杆11和搅拌叶12，混合箱901内一侧下部转动式安装有转杆10，转杆10外侧壁的前后两侧均沿其周向等距固接有若干个搅拌杆11，转杆10外侧壁的中部沿其周向均匀固接有若干个搅拌叶12。
44.下料管道903内原油向下输送掉落在搅拌叶12和搅拌杆11上时，搅拌叶12和搅拌杆11随之转动，通过搅拌叶12和搅拌杆11转动对原油进行混合，使水和原油的相容性更好，方便对原油进行含水率检测，且凹形块906的上部为倒锥形槽，如此方便混合箱901内的原油流出，避免原油残留在混合箱901内。
45.还包括有锥形隔板13，混合箱901内顶部中间安装有锥形隔板13。
46.利用锥形分隔板使混合箱901内原油的进行分割，如此使混合箱901内的原油流动更加稳定，避免混合箱901内的原油流动不稳定，致使抽入水平管道920内的原油波动较大，给原油含水率检测数值造成波动，致使含水率检测的数值不准确。
47.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。