油罐多液位测量系统研究

毕业设计(论文)题目名称：油罐多液位测量系统研究学生姓名：胡九零院(系)：电子信息学院专业班级：自动化10802班指导教师：朱清祥辅导教师：朱清祥时间:2012.3.5至2012.6.10目录长江大学毕业论文(设计)任务书............................................3毕业设计(论文)开题报告..................................................5长江大学毕业论文(设计)评阅教师评语......................错误!未定义书签。长江大学毕业论文(设计)答辩记录及成绩评定...............................10【摘要】................................................错误!未定义书签。【ABSTRACT】............................................错误!未定义书签。第一章前言............................................错误!未定义书签。第二章选题背景........................................错误!未定义书签。第三章方案论述（各部分简介）..........................错误!未定义书签。第三章整体方案论证（各部分简介.........................................3.1油田现场工作情况................................................3.2移动式电容法的确定..............................................3.2.1检测原理..........................................................第四章系统的整体设计...................................................4.1系统原理图......................................................4.2系统工作过程....................................................4.3系统构成........................................................4.3.1位移变送器.........................................................4.3.2电容变送器.........................................................第五章电容变送器的设计.................................................5.1电容法理论基础..................................................5.1.1电容传感器的工作原理................................................5.1.2电容传感器的特点....................................................5.2电容变送器的设计................................................5.2.1电容变送器设计首先考虑的问题..................................5.2.2电容变送器的形状和材质.......................................5.2.3电容信号检测电路.............................................5.2.4电容变送器的结构和设计........................................5.2.5本设计中针对边缘效应和泄漏电容问题的解决........................第六章实验结果及分析....................................................6.1空气、柴油和水中实验和分析......................错误!未定义书签。6.2测量界面的试验和分析.............................................第七章结论..............................................................致谢长江大学毕业设计(论文)任务书学院（系）电信专业自动化班级10802学生姓名胡九零指导教师/职称朱清祥／副教授1.毕业设计(论文)题目：油罐多液位测量系统的研究2.毕业设计（论文）起止时间：2012年2月27日～2012年6月10日3．毕业设计(论文)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）①《油罐计量技术的革命—超高精度磁致伸缩液位仪》．赵辉，中国仪器仪表，2001增刊:②《非电量检测技术》．何远虑，电子科技大学出版社，2000.10③《20余种液位测量方法分析》．任开春、涂亚庆，工业仪表与自动化装置，2003(1)④《原油储罐动态油量在线、实时计量技术的研究》.陈祥光、薛锦诚，仪表技术与传感器，2003（3）⑤《原油储罐液位测量系统及位移变送器的设计》．王楠，「学位论文l.沈阳工业大学，20024．毕业设计(论文)应完成的主要内容原油脱水过程是油田联合站生产过程的重要环节之一，其主要功能是将高含水率原油进行油水分离，加工处理成低含水率的成品原油，而原油储罐内的油水界面高度的准确测量是保证脱水正常运行的最重要参数。设计一个原油储油罐多液位测量装置，实现储罐油层上界面和下界面的测量，当前和历史数据的存储、曲线的显示等。测量精度在1%以内。5．毕业设计(论文)的目标及具体要求（1）传感器设计；（2）检测系统硬件框图及主要单元电路设计；（3）软件流程图及部分程序设计（4）6、完成毕业设计(论文)所需的条件及上机时数要求须计算机仿真，上机时数60小时。任务书批准日期2012年1月13日教研室(系)主任(签字)任务书下达日期2012年1月13日指导教师(签字)完成任务日期2012年6月10日学生（签名）-Ⅰ-长江大学毕业设计(论文)开题报告题目名称油罐多液位测量系统研究题目类别毕业设计院（系）电子信息学院专业班级自动化10802学生姓名胡九零指导教师朱清祥/讲师辅导教师朱清祥/讲师开题报告日期:2011年3月12日油罐多液位测量系统研究学生：胡九零，电信学院指导老师：朱清祥，电信学院一．题目来源生产/社会实际；二．研究目的和意义地处偏僻的油田单井罐的多液位测量是油田生产中迫切需要解决的问题，本文针对单井油罐，使用移动式电容测量法对其多液位进行了研究。近年来，许多高新技术、新方法和新型仪表如计算机、微电子、光纤、超声波、雷达传感器等高新技术己应用到油罐的计量领域，使油罐的自动计量进入到一个多功能、高精度的新阶段。但在油田原油生产中很少应用，主要原因有：原油检测条件恶劣，罐内油水界面是随时间变化而变化等。因此提高储油效率的多相液面测量这个重要措施市场前景很好。三．阅读的主要参考文献及资料名称（1）《感测技术基础》.孙传友~孙晓斌.电子工业出版社（2）《模拟电子技术基本教程》.华成英。清华大学出版社（3）《单片机原理及接口技术》.朱定华。电子工业出版社（4）《过程控制原理及装置》.杨三青。华中科技大学出版社。（4）中国知识网，百度知道等网络。（5）长江大学电子图书馆。四．国内外发展现状及趋势当前非接触式的如雷达法、激光法等局限在研究阶段或者在测量油罐上液面使用的比较多，接触式的液位测量仪如浮子式、浮筒式、磁致伸缩法虽然可以用在测量上液面和下液面但是他们的致命缺点都是传感器的浮子部分要沿着滑动杆上下移动，在粘稠油品中，传感器被敷住容易失灵。曼彻斯特理工的电容法比较好，解决了上下液面测量的问题，也不会因为传感器敷在滑动杆上，但是它对电容的制作工艺要求很高，多个电容的安装维护比较复杂。针对我国多数油田高腊、高粘、高凝“三高”的特点，必须找到一种方法解决了述的问题，完成油层各层各个界面的测量。五.主要研究内容、需重点研究的关键问题及解决思路1.主要研究内容移动式电容法的检测，参数的测定及计算。总体设计框图如下所示：2.研究过程中的关键问系统的工作过程以及参数的测定，其大致示意图如下：电容变送器电机位移变送器传输电路数据采集卡信号变换电路驱动控制电路传输电路计算机3.完成毕业设计所具备的工作条件及解决办法。（1）PC机一台（2）计算机辅助软件：组态王6.53（3）运行环境：windowsXP五.工作的主要阶段.进度及时间安排（1）准备阶段3月5日-3月12日（2）收集信息阶段3月12日-4月2日（3）设计阶段4月3日-5月2日（4）调试阶段5月3日-5月17日（5）完成阶段5月18日-6月2日（6）论文答辩阶段6月3日-6月10日八．指导教师审查意见长江大长江大学毕业论文(设计)指导教师评审意见学生姓名胡九零专业班级自动化10802班毕业论文(设计)题目油罐多液位测量系统研究指导教师朱清祥职称副教授评审日期2011.6.7评审参考内容：毕业论文(设计)的研究内容、研究方法及研究结果，难度及工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。学生的学习态度和组织纪律，学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力，毕业论文(设计)是否完成规定任务，达到了学士学位论文的水平，是否同意参加答辩。评审意见：。指导教师签名：评定成绩（百分制）：_______分长江大学毕业论文(设计)答辩记录及成绩评定学生姓名专业班级毕业论文(设计)题目答辩时间年月日～时答辩地点一、答辩小组组成答辩小组组长：成员：二、答辩记录摘要答辩小组提问（分条摘要列举）学生回答情况评判三、答辩小组对学生答辩成绩的评定（百分制）：_______分毕业论文(设计)最终成绩评定(依据指导教师评分、评阅教师评分、答辩小组评分和学校关于毕业论文(设计)评分的相关规定)等级(五级制)：_______答辩小组组长(签名)：秘书(签名)：年月日院(系)答辩委员会主任(签名)：院(系)(盖章)油罐多液位测量系统研究学生：胡九零，电信学院指导老师：朱清祥，电信学院【摘要】原油脱水过程是油田联合站生产过程的重要环节之一，其主要功能是将高含水率原油进行油水分离，加工处理成低含水率的成品原油，而原油储罐内的油水界面高度的准确测量是保证脱水正常运行的最重要参数。因此，快速准确地检测出油水界面是确定出水量、出油量的关键，同时这个参数也为了解油井产量，油井寿命等提供可靠的依据。本文详细地分析了国内外原油界面检测技术，其应用多在测量成品油的上液位，目前多界面测量的方法多存在传感器容易被敷住，成本高的缺点。本设计针对这些问题，采用移动式电容法，提出了利用不同油层的含水体积百分率不同引起的界面处介质的介电常数的跳变实现原油上界面(气/油界面)和下界面高度(油/水界面)测量的在线检测技术。此技术不但解决了传感器容易被敷住的问题、高成本的问题，还具有响应速度快、结构简单、安全性能好、可维护性好的优点，是一种有实用和推广价值的技术，基于这种技术研制出了移动式电容法原油储油罐多液位测量装置。关键词:电容法，介电常数，油罐，多界面测量。AStudyoftheInstrumentforMeasuringCrude0ilMulti-interfaceinoilTankwiththeMethodofCapacitor【ABSTRACT】Theprocessofcrudeoilisoneofthemostimportantcha