[发明专利]一种法兰式采油井井口多参量测量仪和测量方法

权利要求书

1.一种法兰式采油井井口多参量测量仪，其特征在于，该安装结构包含下方的不锈钢管（2），不锈钢管（2）两侧包含法兰（1），不锈钢管上安装传感器腔体护罩（4），该传感器腔体护罩（4）和不锈钢管（2）实现一体化连接，在传感器腔体护罩（4）中安装着一个以上的传感器，该系列传感器通信连接着上方的仪表表头（5）；传感器腔体护罩（4）输出链接有竖直的带有外螺纹的轴，竖直的带有外螺纹的轴上安装仪表表头（5），一个以上的传感器的线路穿过竖直的带有螺纹的轴的空心部分连接表头内的电路板（6）。

2.如权利要求1所述的一种法兰式采油井井口多参量测量仪，其特征在于，所述的传感器为传感器模块，所述的传感器模块包含如下模块的一种或者多种：压力传感器（9）、温度传感器（10）、含水监测波导传感模块；所述的含水监测波导传感模块包含含水检测模块（7）和波导谐振腔，含水检测模块（7）采用射频线与波导谐振腔连接，共同构成含水监测波导传感模块。

3.如权利要求2所述的一种法兰式采油井井口多参量测量仪，其特征在于，法兰（1）与不锈钢管（2）共同构成辅助单元；不锈钢管（2）与传输线（12）共同构成波导谐振腔；传感器腔体护罩（4）、含水监测波导传感模块、压力传感器（9）、温度传感器（10）共同构成测量腔；仪表表头（5）构成电路控制处理单元；传输线支架（3）、传输线支架（11）通过螺纹与不锈钢管（2）连接；传输线（12）从中央穿过传输线支架（3）、传输线支架（11），传输线支架（3）、传输线支架（11）中的传输线周边内部填充高压密封胶（8）；压力传感器（9）与不锈钢管（2）采用螺纹连接能够用来测量管线内压力；温度传感器（10）与不锈钢管（2）采用表贴式粘接能够用来测量管线内温度；电路板（6）安装在仪表表头（5）内；含水检测模块（7）、压力传感器（9）、温度传感器（10）采用导线以及信号线与电路板（6）相连；传输线（12）由金属导体外镀高频绝缘材料制成，绝缘材料可稳定传输电磁波但高度绝缘。

4.如权利要求3所述的一种法兰式采油井井口多参量测量仪，其特征在于，所述的电路板还通信连接着显示屏（E2）、串口模块ModBus（E3）、外围电源电路（E4）、按键组合（E7）；电路板包含主控模块（E8）；外围电源电路（E4）用来给整个电路板供电；串口模块MODBUS（E3）与主控模块（E8）通过UART接口相连，用来实现与上位机的通信；显示屏（E2）与主控模块（E8）通过总线接口相连，用来显示含水率、温度、压力实测值；按键组合（E7）与主控模块（E8）通过IO接口相连，用来设置仪表参数；含水检测模块（E1）通过导线连入主控模块（E8）的A/D接口，用来测得含水率；压力传感模块（E5）通过导线连入主控模块（E8）的A/D接口，用来测得井口压力；温度传感模块（E6）通过导线连入主控模块（E8）的A/D接口，用来测得油温，对含水率进行补偿。

5.如权利要求4所述的一种法兰式采油井井口多参量测量仪，其特征在于，所述的法兰安装在如下管路中，该管路为横向管路，横向管路左侧连接着采油井管道，在该横向管道上包含油压闸门（C1），横向管道右侧连接着竖直管道，横向管道和竖向管道连接的位置包含放空闸门（C2），竖直管道上包含回压闸门（C3）。

6.一种法兰式采油井井口多参量测量仪测量方法，其特征在于，利用权利要求1-6任意所述的测量仪，包含含水率测量步骤，可编程振荡器（D1）发射恒定频率电磁波，经过耦合器（D2），其中直通输出端的大功率高频信号经射频传输线（D3）进入流通油水混合物（13）的波导谐振腔（D5）一端，然后从波导谐振腔（D5）的另一端经射频传输线进入相位差检波器（D4）；其中耦合输出端小功率高频信号直接进入数控移相器（D6），然后再进入相位差检波器（D4）；由于油水混合物较大的介电常数差异，随着含水率的变化，以上两路信号呈现不同的相位差；为了进一步提升含水测量精度，数控移相器（D6）可将两路信号相位差调制在最佳检测状态0-180度或者180-0度，然后经相位差检波器（D4）检测，以电压信号输出至主控的电路板（6），从而得出含水率。