高精度在线式原油含水率检测仪设计研究.pdf

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1、电子测量技术第38卷第5期ELECTR0NICMEASUREMENTTECHN0LOGY2015年5月高精度在线式原油含水率检测仪设计研究张文典孙晓东王凤蕴龙玫(1．长春汽车工业高等专科学校机电学院长春130013；2．吉林大学通信工程学院长春130025)摘要：基于阻抗式传感器，提出一种在线式高精度原油含水率检测仪。首先采用最小二乘方法，根据实测数据获得阻抗式传感器的温度系数，然后拟合出参考温度下含水率与电压的拟关系曲线。现有的阻抗式传感器在长时间工作后会出现电荷积累效应，影响含水率测量精度；为此，设计了电荷放电电路，其在微控制器的控制下定期对激励电

2、极的累积电荷进行放电，能有效解决电荷积累带来的测量误差问题。试验结果表明，该方法可以设计高精度在线式原油含水率检测仪。关键词：阻抗式传感器；在线测量；原油含水率；激励电极；测量电极；放电电路中图分类号：TP216．1文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．1010ResearchonthedesignofhighaccuracyonlineinstrumentformeasuringcrudeoilcontentZhangWendianSunXiaodong。WangFengyunLongMei(1．CollegeofMechanicalEngin

3、eering，ChangchunAutomobileIndustryInstitute，Changchun130013，China；2．CollegeofCommunicationEngineering，JilinUniversity，Changchun130025，China)Abstract：Basedontheimpedancesensor，wedesignainstrumentformeasuringwaterrateincrudeoil．Theleastsquaremethodisemployedfirst，Basedonthemeasure

4、ddata，thetemperaturecoefficientoftheimpedancesensorisobtained，thenthefittingcurvesoftherelationshipbetweenmoisturecontentandvoltageatreferencetemperatureisachieved．Theimpedancesensorsnowavaliableusuallyshowthechargeaccumulationeffectafterworkingforalongtime，whichimpactsthemeasur

5、ingprecisionofmoisturecontent．Inthispaper，thedischargecircuitisdesignedtodischargethestoredchargesregularlyunderthecontrolofthemicr0c0ntroller．Thusitprovidesaneffectivemethodtosolvetheproblemofmeasurementerrorcausedbychargeaccumulation．Theexperimentalresultsshowthatthismethodcan

6、designthemeasurementofmoisturecontentofcrudeoilwiththehighprecision．Keywords：impedancesensor；onlinemeasurement；crudeoilcontent；excitingelectrode；measurementelectrode；dischargecircuitl引言的激励信号；并控制阻抗式传感器的正负激励电极定时短原油含水率是原油生产中的重要数据，研究油田开发接，实现激励电极上的积累电荷放电，将干扰降到最小，还状况的重要的参数指标。近年来，含水率检测

7、的设计方法可以显著提高传感器的测量精度；本方法可以设计高精度有很多]，如：基于数据融合的在线设计方法_2]，基于的原油含水率测试仪。LabVIEw的测量方法，利用比重瓶和称量法的测试方2系统总体方案设计法口]，超声波共振法原油含水率测试方法]。阻抗式传感器近年在工业上使用较为广泛]，也被应用于原油含水率为了测量原油含水率，本文设计了阻抗式传感器，其结的检测，如：基于BP网络的阻抗式原油含水率测量仪]，构如图1所示。阻抗式传感器包含两组电极，分别为激励基于分流法高分辨率阻抗式含水率计的设计]。但目前使电极和测量电极。当含水原油流经该传感器时，传感器的用的

8、阻抗式含水率测量仪激励信号不严格对称，长期工作等效阻抗取决于原油含水率]。因此当传感器的激励电