專利名稱：一種油井含水率測量傳感器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種測量傳感器，尤其涉及一種油井含水率測量傳感器。
背景技術：
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目前，在原油開采過程中，為確定各油井的原油及天然氣產量，了解地層油氣含量及地層結構的變化，需對油井產出液中各組分的體積流量進行連續計量并提供實時計量數據，以優化生產參數，提高采收率。同類技術:(1)中子輻射法:結構復雜、調試繁瑣、價格昂貴、管理嚴格，分辨率不高，油的固體含量對其影響比較大。(2)射頻電容法:結構簡單、調試方便、價格低廉，靈敏度高。低含水測量精度高、但是對油質要求比較高，油的礦化度對測試精度影響大，氣體等影響比較大，一般應用于低含水、低礦化度的油井測量使用。(3)射頻頻移法:結構簡單，實用性比較好，但是油井氣體含量影響比較大，油乳化度影響大，高含水測量精度較差。(4)密度、質量等其他方法:結構復雜、價格較貴、調試繁瑣、單相液體測量精度較高，在原油(油、水、氣三相液體)測量時精度差。(5)卡爾 費休法:測油品微水含量。(6)微波法(本項目研究成果):結構簡單、調試方便、價格適中、精度高(原油含水O 100%范圍內誤差3%以內)。
發明內容
為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種結構簡單、調試方便、精度高的油井含水率測量傳感器。本發明的技術方案是:油井含水率測量傳感器，該傳感器包括振蕩器、耦合器、微波探頭、第一放大器、 第二放大器、I/Q解調器、第一濾波放大器、第二濾波放大器、ADC轉換器、微處理器和接口電路；
其中，所述振蕩器與所述耦合器連接，所述耦合器與所述微波探頭連接，所述耦合器通過所述第一放大器與所述I/Q解調器連接，所述微波探頭通過所述第二放大器與所述I/Q解調器連接，所述I/Q解調器通過所述第一濾波放大器和第二濾波放大器與所述ADC轉換器連接，所述ADC轉換器與所述微處理器連接，所述微處理器與所述接口電路連接。本發明的有益效果是:該傳感器是利用微波的穿透能力強，它所檢測的不僅僅是物質表層的水分，還可檢測物質內部的水分含量，而且具有測量時間短、效率高等顯著優點。微波測量原油含水率的依據是油水介電常數差別較大。含水率不同的油水混合物介電常數不同，因而對微波信號的吸收也不同。根據透過油水混合物后的微波信號大小及相移，可以測知油水混合物的含水率。
圖1為本發明油井含水率測量傳感器的結構框圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明的技術方案做進一步說明。如圖1所示，本發明油井含水率測量傳感器，該傳感器包括振蕩器、耦合器、微波探頭、第一放大器、第二放大器、I/Q解調器、第一濾波放大器、第二濾波放大器、ADC轉換器、微處理器和接口電路；
其中，所述振蕩器與所述耦合器連接，所述耦合器與所述微波探頭連接，所述耦合器通過所述第一放大器與所述I/Q解調器連接，所述微波探頭通過所述第二放大器與所述I/Q解調器連接，所述I/Q解調器通過所述第一濾波放大器和第二濾波放大器與所述ADC轉換器連接，所述ADC轉換器與所述微處理器連接，所述微處理器與所述接口電路連接。本發明的工作原理是:將該傳感器的探頭插入介質中，供電采用±15V，被激勵信號通過振蕩器產生固定頻率的方波信號，方波信號通過耦合器處理后，分別通過微波探頭和第一放大器，發送給第一放大器的信號經過第一放大器放大的信號發送給I/Q解調器進行處理，處理后信號通過第一濾波器濾波后，經ADC轉換器轉換后發送給微處理器，發送給微波探頭的方波信號經微波探頭發出通過介質，返回微波探頭，返回后的方波信號通過第二放大器放處理，再發送給I/Q解調器進行處理，處理后信號通過第二濾波器濾波后經ADC轉換器轉換后發送給微處理器，微處理器將接收到的信號做進一步處理，再通過接口電路將處理后信號發送出去。以上說明對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但都將落入本發明的保護范圍 之內。
權利要求
1.一種油井含水率測量傳感器，其特征在于，該傳感器包括振蕩器、耦合器、微波探頭、第一放大器、第二放大器、I/Q解調器、第一濾波放大器、第二濾波放大器、ADC轉換器、微處理器和接口電路； 其中，所述振蕩器與所述耦合器連接，所述耦合器與所述微波探頭連接，所述耦合器通過所述第一放大器與所述I/Q解調器連接，所述微波探頭通過所述第二放大器與所述I/Q解調器連接，所述I/Q解調器通過所述第一濾波放大器和第二濾波放大器與所述ADC轉換器連接，所述ADC轉換器與所 述微處理器連接，所述微處理器與所述接口電路連接。
全文摘要
本發明涉及一種測量傳感器，尤其涉及一種油井含水率測量傳感器。該傳感器包括振蕩器、耦合器、微波探頭、第一放大器、第二放大器、I/Q解調器、第一濾波放大器、第二濾波放大器、ADC轉換器、微處理器和接口電路；其中，振蕩器與所述耦合器連接，耦合器與所述微波探頭連接，耦合器通過第一放大器與I/Q解調器連接，微波探頭通過所述第二放大器與I/Q解調器連接，I/Q解調器通過所述第一濾波放大器和第二濾波放大器與所述ADC轉換器連接，ADC轉換器與微處理器連接，微處理器與所述接口電路連接。該傳感器是利用微波的穿透能力強，其檢測的不僅僅是物質表層的水分，還可檢測物質內部的水分含量，具有測量時間短、效率高等顯著優點。
文檔編號G01N22/04GK103226109SQ201310161240
公開日2013年7月31日 申請日期2013年5月3日 優先權日2013年5月3日
發明者何明, 李英波, 劉金柱 申請人:北京環鼎科技有限責任公司