[发明专利]一种三电极式原油含水率传感测量装置

说明书

本发明提供了一种三电极式原油含水率传感测量装置，包括传感器，传感器包括激励电极，激励电极的两端设有保护电极，激励电极与两个保护电极中间均设有绝缘材料，激励电极与两个保护电极均是空心圆柱体；激励电极和两个保护电极从内部分别引线接入反向放大电路，激励电极的引线接入反向放大电路的负输入端，两个保护电极的引线均接入反向放大电路的正输入端，反向放大电路的负反馈端接入已知阻抗值的电阻R_f，反向放大电路的正输入端接入输入电压U_i，激励电极与传感器外侧的管道的内壁连接。本发明所述的一种三电极式原油含水率传感测量装置，结构简单，易于维护和安装，适用于0‑100％含水率的测量。

技术领域

本发明属于自动化控制领域，尤其是涉及一种三电极式原油含水率传感测量装置。

背景技术

原油含水率的测量是油田的一项重要工作，在原油的开采、集输、脱水、炼制等过程中都需要准确知道油水两相流的含水率。采用电导法测量含水率是测量的重要方法，目前研究人员根据不同的使用目的，研究并设计了不同类型的电导传感器。但是现有的电导传感器的设计中，大多存在敏感场分布不均匀的情况或结构复杂、不利于实现的问题，导致传感器不能广泛应用。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种三电极式原油含水率传感测量装置，配合使用三个电极解决了敏感场分布不均匀的情况，本装置结构简单，易于维护和安装，既可以测量电容也可以测量电导信息，适用于0-100％含水率的测量。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种三电极式原油含水率传感测量装置，包括传感器，传感器包括激励电极，激励电极的两端设有保护电极，激励电极与两个保护电极中间均设有绝缘材料，激励电极与两个保护电极均是空心圆柱体；激励电极和两个保护电极从内部分别引线接入反向放大电路，激励电极的引线接入反向放大电路的负输入端，两个保护电极的引线均接入反向放大电路的正输入端，反向放大电路的负反馈端接入已知阻抗值的电阻R_f，反向放大电路的正输入端接入输入电压U_i，激励电极与传感器外侧的管道的内壁连接。

进一步的，激励电极与两个保护电极中间的距离均是1-2mm。

进一步的，传感器的底端是圆锥形状。

有利于减小传感器造成的流体流动阻力。

进一步的，激励电极的直径是10-15mm。

进一步的，传感器表面光滑。

防止传感器表面沾污。

进一步的，引线是屏蔽电缆。

相对于现有技术，本发明所述的一种三电极式原油含水率传感测量装置具有以下优势：

本发明所述的一种三电极式原油含水率传感测量装置，配合使用三个电极解决了敏感场分布不均匀的情况，通过将传感器接入反向放大电路，通过测量油水混合物的阻抗值导致的输出电压变化，来反映含水率的变化。本装置结构简单，易于维护和安装，既可以测量电容也可以测量电导信息，适用于0-100％含水率的测量。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种三电极式原油含水率传感测量装置结构示意图；

图2为本发明实施例所述的一种三电极式原油含水率传感测量装置的测量对象等效电路模型示意图；

图3为本发明实施例所述的一种三电极式原油含水率传感测量装置的测量电路示意图。