[发明专利]基于超声技术的原油凝点测量装置及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油及石油产品凝点测量技术，具体涉及基于超声技术的原油凝点测量装置及其测量方法。

背景技术

凝点是石油产品的一项重要指标，凝点的测量对石油产品的使用、储存和运输都具有重要意义。凝点是石油及石油产品管道输送设计计算的主要基础物性参数之一，其测量的准确性不仅关系到石油产品储存、运输的节能降耗问题，还是其流动安全保障的重要依据参数。

应用现有的石油凝点测定仪进行原油的凝点测定时，其测量方法如下：先往凝点试管中倒入待测样品，安装好温度计后，将装有待测样品的凝点试管放入凝点试管槽中凝点套管内，根据石油行业凝点测试标准，待实验样品温度降至高于估计凝点8℃后，需要每2℃观察一次。观察方法是取出试管使其倾斜，判断实验样品是否流动。当凝点试管倾斜90°，样品5s不流动时的最高温度视为凝点温度。在此实验过程中存在如下缺点：①在装样的过程中可出现样品挂壁现象，将不易于后续倾斜试管来观察样品是否凝固；②添加待测样品时，无法准确控制倒入量。③需要将凝点试管拿出到环境温度下观察样品是否凝固，增加了油样的热历史，致使测量结果误差增大。④实验为手工操作，人为操作误差大。

发明内容

本发明的目的是提供基于超声技术的原油凝点测量装置，这种基于超声技术的原油凝点测量装置用于解决现有技术中测量凝点时，测量过程中样品热历史的增加和人为操作的误差，本发明的另一个目的是提供这种基于超声技术的原油凝点测量装置的测量方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种基于超声技术的原油凝点测量装置包括三个超声波发射-接收及处理装置、三个超声波单探头、箱体、液箱、凝点试管、凝点试管槽、无挂壁样品添加装置、旋转驱动装置、加热-制冷液体循环器、终端控制系统，液箱、旋转驱动装置、无挂壁样品添加装置、三个超声波发射-接收及处理装置、终端控制系统、加热-制冷液体循环器置于箱体内，凝点试管、凝点试管槽位于液箱中，三个超声波发射-接收及处理装置分别连接终端控制系统，三个超声波单探头分别与相应的超声波发射-接收及处理装置连接，三个超声波单探头探头自上而下竖直排列于凝点套管外壁，且置于凝点试管转动方向的一侧，中间的超声波单探头置于凝点试管油品装样刻度线处，其余两个探头分别置于该探头的上下两侧并与该探头相切；凝点套管固定在凝点试管槽中，凝点试管中置有温度传感器，液箱内也固定安装有温度传感器；凝点试管槽连接旋转驱动装置，旋转驱动装置、两个温度传感器分别连接终端控制系统；

无挂壁样品添加装置通过支撑柱固定在箱体内，无挂壁样品添加装置包括储油箱、活塞、活塞杆、手柄、排气导管、加油漏斗、玻璃导管、胶皮软管、出油导管、温度传感器，储油箱下部开有出油导管，出油导管与胶皮软管连接，胶皮软管另一端接有玻璃导管；温度传感器置于储油箱内部轴向中心线与出油孔中心线的交点上，在出油导管上方储油箱外壁上设有储油安全刻度线；储油箱上方开有排气导管和加油漏斗，储油箱中装有活塞，储油箱口设有储油箱盖，活塞上侧连接活塞杆，活塞杆穿过储油箱盖与手柄连接，储油箱、加油漏斗、胶皮软管、出油导管外侧均缠有精密电热带。

上述方案中终端控制系统由主机和触摸显示屏组成，主机中安装有超声波控制模块、温度处理模块、电机操控模块、循环器操控模块、电热带控温模块等应用程序模块，以实现对超声波发射-接收及处理装置的运行、旋转驱动装置的运行、加热-制冷循环器中的水温和进-出水的控制以及两个温度传感器采集到的温度信号接收、处理，测量时可以通过触摸显示屏来操作测量过程。

上述方案中加热-制冷液体循环器位于旋转驱动装置的另一侧，加热-制冷液体循环器连接液箱与液箱构成循环回路，同时加热-制冷液体循环器连接终端控制系统，终端控制系统通过其中的循环器操控模块控制加热-制冷循环器中的水温和进-出水。

上述方案中凝点试管中的温度传感器通过锥形加固盖固定在凝点试管中，试管塞塞在凝点试管口处，锥形加固盖扣在试管塞外，固定杆穿过锥形加固盖的锥尖及试管塞的中心，伸入到凝点试管内，固定杆的下端固定温度传感器，锥形加固盖及试管塞共同作用，使温度传感器位于凝点试管的中心线上，防止其偏离中心线位置。

上述方案中旋转驱动装置包括电机、减速机、传动轴、旋转臂、底座，电机连接减速机，减速机连接传动轴，传动轴伸入到底座的U型槽中，旋转臂的上端固定凝点试管槽，旋转臂的下端与传动轴连接，角度传感器安装在联轴器上并连接终端控制系统，传动轴转动时，带动旋转臂在90°范围内旋转，从而带动凝点试管槽旋转；电机及减速机置于防震隔噪箱中，以减小震动。