一種油田濕蒸汽發生器水質自動檢測裝置的制作方法

本實用新型涉及油田開采技術領域，具體涉及一種油田濕蒸汽發生器水質自動檢測裝置。

背景技術：
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國內在稠油開采中普遍采用蒸汽吞吐方式，此方法是將濕蒸汽發生器產生的高溫高壓的濕蒸汽注入地下油層，從而降低稠油粘度，提高油井采收率。

濕蒸汽發生器對水質要求較高，水中的總硬度要求不超過0.001moL/L，如果水質硬度超標會導致爐管迅速結垢。爐管結垢后使熱傳導能力下降，增加燃料的消耗量。如果長時間漏硬運行，極易造成爆管等重大安全事故。

濕蒸汽干度是稠油熱采技術中的一項主要指標，它不僅關系到采出稠油的質量，還對油田采油設備的安全運行有著不可忽視的作用。

此外濕蒸汽發生器用水中的亞硫酸鈉過剩量低會造成濕蒸汽發生器爐管的氧腐蝕，過高會產生有毒氣體，產生的硫化氫氣體有爆炸危險，產生氫氧化鈉使水的pH值升高引起苛性脆化，過熱時導致結垢更加嚴重。

目前測定以上水質參數及濕蒸汽干度的方法主要分為以下幾種：人工化驗法、pH值法、電導率法、微波測定法、體積計算法、光譜測定法等，但考慮到成本及技術方法的成熟度，現今多數還是采用人工化驗方法，但由于采用人工滴定法測定過程中包括取樣水的顏色變化、混合速度不一致以及人眼對光感及色彩的敏感度不一致等多種客觀因素，造成此方法誤差較大與化驗時間滯后等諸多缺陷，致使濕蒸汽發生器長期低效運行。

技術實現要素：
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本實用新型的目的是提供一種油田濕蒸汽發生器水質自動檢測裝置，該實用新型為提高精度且考慮方法穩定性，延用原化學檢驗方法，利用標準溶液，將電子眼對色彩飽和度及對比度的動態辨識度調制為標準信號輸出，將信號通過主控板繪制成標準曲線，將該曲線記錄為標準零點，在濕蒸汽發生器運行中與動態水質檢驗結果曲線對比，判斷擬合度達到標準后，可計算出當前水質指標值，此方式穩定可靠、準確性高，是提高濕蒸汽發生器水質檢測精度的有效方法，以此方法為核心再結合伺服和計量控制器件，研發出濕蒸汽發生器水質自動檢測裝置，該裝置可24小時在線檢測濕蒸汽發生器水質硬度總量、蒸汽干度和亞硫酸鈉過剩量指標。

該裝置將濕蒸汽發生器柱塞泵入口水樣及蒸汽干度取樣水接入裝置后，通過自動設定相關參數后，裝置有序的自動取樣、自動滴定、電子眼識別等方法可以將濕蒸汽發生器用水水質總硬度、蒸汽干度及亞硫酸鈉過剩量通過主控板計算后，直接顯示在裝置的操作顯示面板上并記錄。

濕蒸汽發生器水質自動檢測裝置是模擬人工化學方法化驗的步驟，通過微量計量泵按順序滴定各類試劑，混合均勻后通過電子手段模擬人眼實現顏色、色調、飽和度、對比度等多項參數的反饋并生成多條動態曲線，動態曲線與預存的標準曲線對比，使之達到高擬合后停止滴定，計算試劑消耗量，通過裝置內部主控板預設的公式即可計算出濕蒸汽發生器用水的硬度、蒸汽干度及亞硫酸鈉過剩量。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種油田濕蒸汽發生器水質自動檢測裝置，該裝置包括操作顯示面板，主控板，密閉檢測倉和試劑存貯矩陣室，其中：

所述的主控板設有電子眼接口和清洗烘干器接口；

所述的密閉檢測倉內設有混合反應器、電子眼和清洗烘干器；

所述的試劑存貯矩陣室通過線路與密閉檢測倉連接，密閉檢測倉和濕蒸汽發生器水樣入口連接，密閉檢測倉和濕蒸汽發生器水樣出口連接，電子眼通過線路與主控板電子眼接口連接，清洗烘干器通過線路與主控板清洗烘干器接口連接，主控板通過線路分別與操作顯示面板、濕蒸汽發生器水樣入口、濕蒸汽發生器水樣出口和試劑存貯矩陣室連接。

所述的濕蒸汽發生器水樣進口處設有生水取樣計量泵，所述的生水取樣計量泵通過線路與密閉檢測倉連接；所述的濕蒸汽發生器水樣出口處設有蒸汽取水樣計量泵，所述的蒸汽取水樣計量泵通過線路與密閉檢測倉連接。

所述的電子眼為雙曲度電子眼，所述的雙曲度電子眼包括兩塊凸透鏡，兩片顏色識別芯片，ARM微處理芯片和遮光板，所述的第一顏色識別芯片和第二顏色識別芯片通過ARM微處理芯片連接，第一顏色識別芯片下方設置第一凸透鏡，第二顏色識別芯片下方設置第二凸透鏡，并分別通過遮光板包圍形成反射罩。

所述的混合反應器上方設有滴定矩陣器，混合反應器側壁設有白平衡校正光源，混合反應器底部設有殘液排污閥，所述的滴定矩陣器與試劑存貯矩陣室連接，所述的殘液排污閥通過殘液排污管與外界連通。

所述的密閉檢測倉頂部設有氣體排空器，所述的密閉檢測倉底部設有混合驅動器，所述的混合驅動器和混合反應器底部連接，所述的密閉檢測倉內側壁設有進樣穿板接頭。

所述的試劑存貯矩陣室內包括8個微量計量泵和8個對應試劑器皿，各微量計量泵依次排列，并分別與8個對應試劑器皿連接，試劑器皿底部分別設有稱重傳感器；其中，所述的 8個試劑器皿分別為甲基橙試劑器皿、硫酸標準溶液試劑器皿、氨一氯化銨試劑器皿、鉻黑T 試劑器皿、EDTA試劑器皿、與鹽酸試劑器皿、淀粉水溶液試劑器皿和碘酸-碘化鉀試劑器皿，所述的8個微量計量泵中，第一微量計量泵與甲基橙試劑器皿連接；第二微量計量泵與硫酸標準溶液試劑器皿連接；第三微量計量泵與氨一氯化銨試劑器皿連接；第四微量計量泵與鉻黑T試劑器皿連接；第五微量計量泵與EDTA試劑器皿連接；第六微量計量泵與鹽酸試劑器皿連接；第七微量計量泵與淀粉水溶液試劑器皿連接；第八微量計量泵與碘酸-碘化鉀試劑器皿連接。

采用所述的油田濕蒸汽發生器水質自動檢測裝置進行水質自動檢測的方法，包括以下步驟：

步驟1.生水硬度檢測

1.單位體積生水取樣水EDTA標準溶液消耗量

(1)抽取單位體積濕蒸汽發生器進口生水取樣水至混合反應器中，進行攪拌，并抽取氨一氯化銨緩沖液，持續滴入混合反應器中，隨后抽取鉻黑T指示劑，持續滴入混合反應器中，與生水取樣水充分混合，并通過電子眼進行記錄；

(2)將EDTA標準溶液持續滴入混合反應器中，并通過電子眼記錄顏色與色彩飽和度變化，并生成動態曲線，與主控板中預存顏色與色彩飽和度變化標準曲線對比：

當曲線達到高度擬合后，EDTA標準溶液停止滴入，并通過主控板記錄單位體積生水取樣水EDTA標準溶液消耗量；

2.生水硬度計算

根據取樣量和滴定量計算出硬度：YD＝1000CV/Vs

式中YD——生水硬度

C——EDTA標準溶液的濃度，moL/L；

V——單位體積生水取樣水EDTA標準溶液消耗量，mL；

Vs——單位體積生水取樣水，mL；

主控板通過上式計算，將生水硬度值顯示在操作顯示面板上并記錄當前時間與當前硬度值并將結果存入主控板數據庫；

步驟2.濕蒸汽干度檢測

1.單位體積生水取樣水耗酸量檢測

(1)抽取單位體積濕蒸汽發生器進口生水取樣水至混合反應器中，進行攪拌，并抽取甲基橙試劑，持續滴入混合反應器中，與生水取樣水充分混合，并通過電子眼進行記錄；

(2)將硫酸標準溶液持續滴入混合反應器中，并通過電子眼記錄顏色與色彩飽和度變化，并生成動態曲線，與主控板中預存顏色與色彩飽和度變化標準曲線對比：

當曲線達到高度擬合后，硫酸標準溶液停止滴入，并通過主控板記錄單位體積生水取樣水耗酸量；

2.單位體積蒸汽取樣水耗酸量檢測

(1)抽取單位體積濕蒸汽發生器出口蒸汽取樣水至混合反應器中，進行攪拌，并抽取甲基橙試劑，持續滴入混合反應器中，與出口蒸汽取樣水充分混合，并通過電子眼進行記錄；

(2)將硫酸標準溶液持續滴入混合反應器中，并通過電子眼記錄顏色與色彩飽和度變化，并生成動態曲線，與主控板中預存顏色與色彩飽和度變化標準曲線對比：

當曲線達到高度擬合后，硫酸標準溶液停止滴入，并通過主控板記錄單位體積蒸汽取樣水耗酸量；

3.濕蒸汽干度計算

G＝(B-A)*100/B

式中：G-濕蒸汽干度，％；

A-單位體積生水取樣水耗酸量，mL；

B-單位體積蒸汽取樣水耗酸量，mL；

主控板通過上式計算，將濕蒸汽干度值顯示在操作顯示面板上，并記錄當前時間與當前濕蒸汽干度值并將結果存入主控板數據庫；

步驟3.單位體積生水取樣水亞硫酸鈉過剩量檢測

(1)抽取單位體積濕蒸汽發生器進口生水取樣水至混合反應器中，進行攪拌，并依次抽取鹽酸，淀粉水溶液先后持續滴入混合反應器中，與生水取樣水充分混合，電子眼啟動持續檢測功能；

(2)抽取碘酸-碘化鉀持續滴入混合反應器中，并通過電子眼記錄顏色及色彩飽和度變化，并生成動態曲線與預存顏色與色彩飽和度變化標準曲線對比：

當曲線達到干度擬合后，酸-碘化鉀溶液停止滴入，記錄，碘酸-碘化鉀溶液消耗量V1；

(3)抽取與進口生水取樣水體積相同濕蒸汽發生器蒸汽取樣水至混合反應器中，進行攪拌，并依次抽取鹽酸，淀粉水溶液和碘酸-碘化鉀溶液，先后持續滴入混合反應器中，與生水取樣水充分混合，電子眼啟動持續檢測功能；

(4)抽取碘酸-碘化鉀持續滴入混合反應器中，并通過電子眼記錄顏色及色彩飽和度變化，并生成動態曲線與預存顏色與色彩飽和度變化標準曲線對比：

當曲線達到高度擬合后，碘酸-碘化鉀溶液停止滴入，記錄碘酸-碘化鉀溶液消耗量V2；

計算公式：

亞硫酸鈉過剩量GS＝[T(V2-V1)÷VS]×10³

其中：

GS——亞硫酸鈉過剩量

V1——生水取樣水消耗碘酸-碘化鉀標準溶液體積，mL

V2——蒸汽取樣水消耗碘酸-碘化鉀標準溶液體積，mL

T——碘酸-碘化鉀標準溶液濃度，mg/mL

VS——生水取樣水體積，mL

主控板通過上式計算后，將亞硫酸鈉過剩量值顯示在操作顯示面板上并記錄當前時間與亞硫酸鈉過剩量值并將結果存入主控板數據庫。

所述的高度擬合為：顏色變化標準曲線與顏色變化動態曲線擬合度≥98％，色彩飽和度變化標準曲線與色彩飽和度變化動態曲線擬合度≥95％。

所述的硬度檢測過程中，顏色與色彩飽和度變化標準曲線生成過程為：取已知硬度值取樣水作為標準水樣，加入混合反應器中，啟動裝置硬度檢測功能，抽取氨一氯化銨緩沖液，持續滴入混合反應器中，隨后抽取鉻黑T指示劑，持續滴入混合反應器中，與取樣水充分混合，按預定量持續滴入EDTA標準溶液，電子眼監視檢測全過程并生成顏色與色彩飽和度變化標準曲線，并記錄在主控板硬度預設值存儲寄存器中；

所述的濕蒸汽干度檢測過程中，顏色與色彩飽和度變化標準曲線生成過程為：取已知濕蒸汽干度值取樣水作為標準水樣，加入混合反應器中，啟動裝置干度檢測功能，抽取甲基橙試劑，持續滴入混合反應器中，取樣水充分混合，按預定量持續滴入硫酸標準溶液至混合反應器中，電子眼監視檢測全過程并生成顏色與色彩飽和度變化標準曲線，并記錄在主控板干度預設值存儲寄存器中；

所述的亞硫酸鈉過剩量檢測過程中，顏色與色彩飽和度變化標準曲線生成：取已知亞硫酸鈉過剩量值取樣水作為標準水樣，加入混合反應器中，啟動裝置亞硫酸鈉過剩量檢測功能，抽取鹽酸，淀粉水溶液滴入混合反應器中，抽取碘酸-碘化鉀持續滴入混合反應器中，電子眼監視檢測全過程并生成顏色與色彩飽和度變化標準曲線，并記錄在主控板亞硫酸鈉過剩量存儲寄存器中。

所述的水質自動檢測之前，進行裝置自檢，自檢包括以下步驟：

1.試劑檢驗

自動檢測裝置開機后，通過主控板發出自檢指令，對試劑存貯矩陣室各試劑量進行缺失性檢測：

若有某種試劑缺失，主控板發出報警指令將缺失的試劑名稱顯示在操作顯示面板上，提示人工添加；

若無缺失檢驗通過，自檢進入下一步；

2.混合器密閉性檢驗

主控板首先給出電子眼識別光感指令，檢測時間1～3秒：

密閉空間若有透光，主控板發出報警并在操作顯示面板提示“密閉性異常”；

若密閉性良好檢驗通過，自檢進入下一步；

3.混合反應器異常檢測

主控板啟動混合反應器，混合驅動器工作，安裝在混合反應器內部的位移傳感器反饋信號至主控板：

若有異常主控板發出報警并在操作顯示面板提示“混合驅動器故障”；

若混合驅動器工作正常，自檢結束。

所述的檢測方法，在檢測之前，對電子眼進行白平衡矯正，白平衡校正光源持續亮90～110ms，電子眼記錄白平衡數據值并存儲。

所述的檢測方法，在檢測之前，對混合反應器進行清洗，清洗包括以下步驟：

(1)啟動殘液排除閥，將混合反應器內部殘液排空；

(2)殘液排污閥關閉，并對混合反應器進行高速清洗；

(3)持續抽取濕蒸汽發生器進口樣水至將殘液清洗干凈；

(4)排除殘液；

(5)將(2)～(4)步循環執行2～4次，并烘干，清洗完成。

本實用新型的技術原理：

濕蒸汽發生器水質自動檢測裝置是模擬人工化學方法化驗的設備，通過微量計量泵按順序滴定各類試劑，混合均勻后通過電子手段模擬人眼實現顏色、色調、飽和度、對比度等多項參數的反饋并生成多條動態曲線。動態曲線與預存的標準曲線對比，判斷擬合度達到標準后停止滴定，計算試劑消耗量，通過裝置內部主控板預設的公式即可計算出濕蒸汽發生器用水的硬度、濕蒸汽干度值及亞硫酸鈉過剩量。

眾所周知，自然界中任何一種色光都可由R、G、B三基色按不同的比例相加混合而成，如附圖4所示，當三基色分量都為N(最弱)時混合為黑色光；當三基色分量都為M(最強)時混合為白色光。任一顏色F是這個立方體坐標中的一點，調整三色系數R、G、B中的任一系數都會改變F的坐標值，也即改變了F的色值，則在RGB顏色空間，任意色光F都可以用R、 G、B三色不同分量的相加混合而成，所以F＝r[R]+g[G]+b[B]，其中rgb是坐標系數。

在裝置進入檢測過程中，白平衡校正光源常亮且恒定亮度，為電子眼提供色彩飽和度變化基準亮度，H為色彩飽和度變化曲線，滴定原點至滴定終點與F值255-0方向變化必定會產生顏色變化曲線S，如附圖5所示，電子眼通過凸透鏡發出光束，以無死角的方式掃描混合反應器內部液體，當兩只顏色識別芯片交替工作，交替發出RGB基準色及混合色光束，混合反應器內的液體顏色變化均可反射至對應的顏色傳感器接收端，并將所測的數據通過ARM 微處理器芯片實時傳送，液體的顏色、色彩飽和度等變化同時將數據轉換為模擬信號送入主控板，記錄色彩飽和度變化曲線H和顏色變化曲線S，水質自動檢測原理圖，如圖3所示。

本實用新型的有益效果：

(1)本實用新型裝置的主要功能是對濕蒸汽發生器水質檢測中總硬度、濕蒸汽干度與亞硫酸鈉過剩量的在線檢測，涵蓋了濕蒸汽發生器運行中主要參數的檢測，該裝置的應用有效改善了濕蒸汽發生器水質檢測滯后性、檢測精度低和相關人為因素等問題，實現了濕蒸汽發生器運行中水質參數的實時在線檢測，為閉環控制系統提供了標準信號輸出，提高注汽質量的同時為濕蒸汽發生器安全生產提供了重要參數依據。

(2)本實用新型裝置的應用實現了濕蒸汽發生器入口水質及濕蒸汽干度指標的實時動態檢測，有效提高了濕蒸汽發生器的注汽質量及生產運行安全性，取得了較好的經濟效益與社會效益。

(3)本實用新型的濕蒸汽發生器水質自動檢測裝置，不但可以將水質硬度、濕蒸汽干度、亞硫酸鈉過剩量檢驗結果顯示在操作顯示面板上，同時支持標準RS485總線方式將檢驗結果等信息上傳至信息管理或控制設備上，為閉環控制系統提供檢驗結果信號，支持標準 MODBUS RTU協議，在裝置適用上，不僅適用于油田目前常用的軟化污水檢測，同時也適用于地下水，無需二次校準。

附圖說明：

圖1為本實用新型實施例1采用的裝置的結構示意圖，其中：

1-操作顯示面板；2-主控板，其中，2-1-電子眼接口，2-2-清洗烘干器接口，2-3-電源及外部通訊接口；3-密閉檢測倉，其中，3-1-電子眼，3-2-清洗烘干器，3-3-滴定矩陣器，3-4- 白平衡校正光源，3-5-位移傳感器，3-6-殘液排污閥，3-7-混合驅動器，3-8-混合反應器，3-9- 氣體排空器，3-10-進樣穿板接頭；4-生水取樣計量泵；5-蒸汽取樣水計量泵；6-試劑存貯矩陣室，其中，6-1-第一微量計量泵，6-2-第二微量計量泵，6-3-第三微量計量泵，6-4-第四微量計量泵，6-5-第五微量計量泵，6-6-第六微量計量泵，6-7-第七微量計量泵，6-8-第八微量計量泵，6-9-稱重傳感器；A-控制總線，B-取樣管排，C-殘液排污管；

圖2為本實用新型實施例1的雙曲度電子眼的結構示意圖，其中：3-1-雙曲度電子眼，3-1-1-第一凸透鏡，3-1-2-第二凸透鏡，3-1-3-ARM微處理芯片，3-1-4-第一顏色識別芯片，3-1-5- 第二顏色識別芯片，3-1-6-遮光板；

圖3為本實用新型實施例1的水質自動檢測原理圖；

圖4為光學三原色成色原理圖；

圖5為本實用新型實施例1硬度曲線中顏色變化曲線對比示意圖；其中：X軸為滴定試劑消耗量，Y軸為顏色變化F值，S為顏色變化標準曲線，S1為檢測水樣顏色變化動態曲線；

圖6為本實用新型實施例1硬度曲線中色彩飽和度變化曲線對比示意圖，其中：X軸為滴定試劑消耗量，Y軸為顏色變化F值，H為水樣色彩飽和度變化標準曲線，H1為檢測水樣色彩飽和度變化動態曲線。

具體實施方式：

下面結合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

實施例1

本實施例中，雙曲度電子眼在工作中發出的光照強度為150流明；

在水質檢測之前分別進行硬度檢測、濕蒸汽干度檢測與亞硫酸鈉過剩量檢測的顏色與色彩飽和度變化標準曲線生成，各標準曲線的生成過程為：

在硬度檢測中，顏色與色彩飽和度變化標準曲線生成過程為：取已知硬度值取樣水作為標準水樣，加入混合反應器中，啟動裝置硬度檢測功能，抽取氨一氯化銨緩沖液，持續滴入混合反應器中，隨后抽取鉻黑T指示劑，持續滴入混合反應器中，與取樣水充分混合，按預定量持續滴入EDTA標準溶液，雙曲度電子眼監視檢測全過程并生成顏色與色彩飽和度變化標準曲線，并記錄在主控板硬度預設值存儲寄存器中；

在濕蒸汽干度檢測中，顏色與色彩飽和度變化標準曲線生成過程為：取已知濕蒸汽干度值取樣水作為標準水樣，加入混合反應器中，啟動裝置干度檢測功能，抽取甲基橙試劑，持續滴入混合反應器中，取樣水充分混合，按預定量持續滴入硫酸標準溶液至混合反應器中，雙曲度電子眼監視檢測全過程并生成顏色與色彩飽和度變化標準曲線，并記錄在主控板干度預設值存儲寄存器中；

在亞硫酸鈉過剩量檢測中，顏色與色彩飽和度變化標準曲線生成：取已知亞硫酸鈉過剩量值取樣水作為標準水樣，加入混合反應器中，啟動裝置亞硫酸鈉過剩量檢測功能，抽取鹽酸，淀粉水溶液滴入混合反應器中，抽取碘酸-碘化鉀持續滴入混合反應器中，雙曲度電子眼監視檢測全過程并生成顏色與色彩飽和度變化標準曲線，并記錄在主控板亞硫酸鈉過剩量存儲寄存器中。

一種油田濕蒸汽發生器水質自動檢測裝置，結構示意圖如圖1所示，該裝置包括操作顯示面板1，主控板2，密閉檢測倉3和試劑存貯矩陣室6，其中：

所述的主控板2設有雙曲度電子眼接口2-1，清洗烘干器接口2-2和電源及外部通訊接口2-3；

所述的密閉檢測倉3內設有混合反應器3-8、雙曲度電子眼3-1和清洗烘干器3-2；

所述的試劑存貯矩陣室6通過線路與密閉檢測倉3連接，密閉檢測倉3分別和濕蒸汽發生器水樣入口、濕蒸汽發生器水樣出口連接，雙曲度電子眼3-1通過線路與雙曲度電子眼接口2-1連接，清洗烘干器3-2通過線路與清洗烘干器接口2-2連接，主控板2通過線路分別與操作顯示面板1、濕蒸汽發生器水樣入口、濕蒸汽發生器水樣出口和試劑存貯矩陣室6連接；

所述的濕蒸汽發生器水樣進口處設有生水取樣計量泵4，所述的生水取樣計量泵4通過線路與密閉檢測倉3連接；所述的濕蒸汽發生器水樣出口處設有蒸汽取水樣計量泵5，所述的蒸汽取水樣計量泵5通過線路與密閉檢測倉3連接；

所述的雙曲度電子眼3-1結構示意圖如圖2所示，包括兩塊凸透鏡，兩片顏色識別芯片， ARM微處理芯片3-1-3和遮光板3-1-6，所述的第一顏色識別芯片3-1-4和第二顏色識別芯片 3-1-5通過ARM微處理芯片3-1-3連接，第一顏色識別芯片3-1-4下方設置第一凸透鏡3-1-1，第二顏色識別芯片3-1-5下方設置第二凸透鏡3-1-2，并分別通過遮光板3-1-6包圍形成反射罩；

所述的混合反應器3-8上方設有滴定矩陣器3-3，混合反應器3-8側壁設有白平衡校正光源3-4，混合反應器3-8底部設有殘液排污閥3-6，所述的滴定矩陣器3-3與試劑存貯矩陣室6 連接，所述的殘液排污閥3-6通過殘液排污管C與外界連通；

所述的密閉檢測倉3頂部設有氣體排空器3-9，所述的密閉檢測倉3底部設有混合驅動器3-7，所述的混合驅動器3-7和混合反應器3-8底部連接，所述的密閉檢測倉3內側壁設有進樣穿板接頭3-10；

所述的試劑存貯矩陣室6內包括8個微量計量泵和8個對應試劑器皿，各微量計量泵依次排列，并分別與8個對應試劑器皿連接，試劑器皿底部分別設有稱重傳感器6-9；其中，所述的8個試劑器皿分別為甲基橙試劑器皿、硫酸標準溶液試劑器皿、氨一氯化銨試劑器皿、鉻黑T試劑器皿、EDTA試劑器皿、與鹽酸試劑器皿、淀粉水溶液試劑器皿和碘酸-碘化鉀試劑器皿，所述的8個微量計量泵中，第一微量計量泵6-1與甲基橙試劑器皿連接；第二微量計量泵6-2與硫酸標準溶液試劑器皿連接；第三微量計量泵6-3與氨一氯化銨試劑器皿連接；第四微量計量泵6-4與鉻黑T試劑器皿連接；第五微量計量泵6-5與EDTA試劑器皿連接；第六微量計量泵6-6與鹽酸試劑器皿連接；第七微量計量泵6-7與淀粉水溶液試劑器皿連接；第八微量計量泵6-8與碘酸-碘化鉀試劑器皿連接。

本實施例中采用的生水為軟化水，也可以采用處理后的污水，采用所述的油田濕蒸汽發生器水質自動檢測裝置進行水質自動檢測的方法，在自動檢測之前，進行裝置自檢，自檢包括以下步驟：

1.試劑檢驗

自動檢測裝置開機后，通過主控板2發出自檢指令，對試劑存貯矩陣室6各試劑量進行缺失性檢測：

若有某種試劑缺失，主控板2發出報警指令將缺失的試劑名稱顯示在操作顯示面板1上，提示人工添加；

若無缺失檢驗通過，自檢進入下一步；

2.混合器密閉性檢驗

主控板2首先給雙曲度電子眼3-1識別光感指令，檢測時間1秒：

密閉空間若有透光，主控板2發出報警并在操作顯示面板1提示“密閉性異常”；

若密閉性良好檢驗通過，自檢進入下一步；

3.混合反應器異常檢測

主控板2啟動混合反應器3-8，混合驅動器3-7工作，安裝在混合反應器3-8內部的位移傳感器3-5反饋信號至主控板2：

若有異常主控板2發出報警并在操作顯示面板1提示“混合驅動器故障”；

若混合驅動器3-7工作正常，自檢結束；

并對雙曲度電子眼3-1進行白平衡矯正，白平衡校正光源3-4持續亮90ms，R、G、B 值均為255此點也為滴定原點，雙曲度電子眼3-1記錄白平衡數據值并存儲；

進行清洗混合反應器3-8，包括以下步驟：

(1)啟動殘液排除閥，將混合反應器3-8內部殘液排空；

(2)殘液排污閥3-6關閉，并對混合反應器3-8進行高速清洗；

(3)通過生水取樣計量泵4持續抽取濕蒸汽發生器進口樣水至將殘液清洗干凈；

(4)排除殘液；

(5)將(2)～(4)步循環執行2次，并烘干，清洗完成，開始水質自動檢測；

水質自動檢測的方法包括以下步驟：

步驟1.水質硬度檢測

1.軟化水樣EDTA標準溶液消耗量

(1)通過生水取樣計量泵4抽取100mL濕蒸汽發生器進口軟化水樣至混合反應器3-8中，進行攪拌，并通過第三微量計量泵6-3抽取3mL氨一氯化銨緩沖液，持續滴入混合反應器3-8 中，隨后通過第四微量計量泵6-4抽取0.12mL鉻黑T指示劑，持續滴入混合反應器3-8中，與軟化水樣充分混合，并通過雙曲度電子眼3-1進行記錄；

(2)通過第五微量計量泵6-5將0.001mmoL/L EDTA標準溶液持續滴入混合反應器3-8中，并通過雙曲度電子眼3-1記錄顏色與色彩飽和度變化，并生成動態曲線，與主控板2中預存顏色與色彩飽和度變化標準曲線對比：

當顏色變化動態曲線與顏色變化標準曲線S擬合度≥98％，色彩飽和度變化曲線與色彩飽和度變化標準曲線H擬合度≥95％后，第五微量計量泵6-5停止滴入，顏色變化曲線對比示意圖如圖5所示，色彩飽和度變化曲線對比示意圖如圖6所示，通過主控板2記錄軟化水樣 EDTA標準溶液消耗量1.5mL；

2.水質硬度計算

根據取樣量和滴定量計算出硬度：

YD＝1000CV/Vs＝1000×0.001×1.5÷100＝0.015mmoL/L

式中YD——軟化水硬度，mmoL/L

C——EDTA標準溶液的濃度，moL/L；

V——軟化水樣EDTA標準溶液消耗量，mL；

Vs——軟化水樣體積，mL；

主控板2通過上式計算，將軟化水硬度值顯示在操作顯示面板1上并記錄當前時間與當前硬度值并將結果存入主控板數據庫；

步驟2.濕蒸汽干度檢測

1.軟化水樣耗酸量檢測

(1)通過生水取樣計量泵4抽取20mL濕蒸汽發生器進口軟化水樣至混合反應器3-8中，進行攪拌，并通過第一微量計量泵6-1抽取0.12mL甲基橙試劑，持續滴入混合反應器3-8中，與軟化水樣充分混合，并通過雙曲度電子眼3-1進行記錄；

(2)通過第二微量計量泵6-2將0.025moL/L硫酸標準溶液持續滴入混合反應器3-8中，并通過雙曲度電子眼3-1記錄顏色與色彩飽和度變化，并生成動態曲線，與主控板2中預存顏色與色彩飽和度變化標準曲線對比：

當顏色變化動態曲線與顏色變化標準曲線S擬合度≥98％，色彩飽和度變化曲線與色彩飽和度變化標準曲線H擬合度≥95％后，第二微量計量泵6-2停止滴入，并通過主控板2記錄軟化水樣耗酸量4mL；

2.蒸汽取樣水耗酸量檢測

(1)通過蒸汽取樣水計量泵5抽取20mL濕蒸汽發生器出口蒸汽取樣水至混合反應器3-8 中，進行攪拌，并通過第一微量計量泵6-1抽取0.12mL甲基橙試劑，持續滴入混合反應器 3-8中，與出口蒸汽取樣水充分混合，并通過雙曲度電子眼3-1進行記錄；

(2)通過第二微量計量泵6-2將0.025moL/L硫酸標準溶液持續滴入混合反應器3-8中，并通過雙曲度電子眼3-1記錄顏色與色彩飽和度變化，并生成動態曲線，與主控板2中預存顏色與色彩飽和度變化標準曲線對比：

當顏色變化動態曲線與顏色變化標準曲線S擬合度≥98％，色彩飽和度變化曲線與色彩飽和度變化標準曲線H擬合度≥95％后，第二微量計量泵6-2停止滴入，并通過主控板2記錄蒸汽取樣水耗酸量16.2mL；

3.濕蒸汽干度計算

G＝(B-A)×100÷B＝(16.2-4)×100÷16.2＝75.3

式中：G-濕蒸汽干度，％；

A-軟化水樣耗酸量，mL；

B-蒸汽取樣水耗酸量，mL；

主控板2通過上式計算，將濕蒸汽干度值顯示在操作顯示面板1上，并記錄當前時間與當前濕蒸汽干度值并將結果存入主控板數據庫；

步驟3.亞硫酸鈉過剩量檢測

1.軟化水樣碘酸-碘化鉀溶液消耗量檢測

(1)通過生水取樣計量泵4抽取100mL濕蒸汽發生器進口軟化水樣至混合反應器3-8中，進行攪拌，并依次通過第六微量計量泵6-6、第七微量計量泵6-7和第八微量計量泵6-8，分別抽取1mL鹽酸，1mL淀粉水溶液和碘酸-碘化鉀溶液，先后持續滴入混合反應器3-8中，與軟化水樣充分混合，雙曲度電子眼3-1啟動持續檢測功能；

(2)通過第八微量計量泵6-8抽取碘酸-碘化鉀持續滴入混合反應器3-8中，并通過雙曲度電子眼3-1記錄顏色及色彩飽和度變化，并生成動態曲線與預存顏色及色彩飽和度變化標準曲線對比：

當顏色變化動態曲線與顏色變化標準曲線S擬合度≥98％，色彩飽和度變化曲線與色彩飽和度變化標準曲線H擬合度≥95％后，碘酸-碘化鉀溶液停止滴入，記錄碘酸-碘化鉀溶液消耗量2mL；

2.蒸汽取樣水碘酸-碘化鉀溶液消耗量檢測

(1)抽取100ml濕蒸汽發生器蒸汽取樣水至混合反應器中，進行攪拌，并依次抽取鹽酸，淀粉水溶液和碘酸-碘化鉀溶液，先后持續滴入混合反應器中，與蒸汽取樣水充分混合，雙曲度電子眼3-1啟動持續檢測功能；

(2)抽取碘酸-碘化鉀持續滴入混合反應器中，并通過雙曲度電子眼3-1記錄顏色及色彩飽和度變化，并生成動態曲線與預存顏色及色彩飽和度變化標準曲線對比：

當顏色變化動態曲線與顏色變化標準曲線S擬合度≥98％，色彩飽和度變化曲線與色彩飽和度變化標準曲線H擬合度≥95％后、碘酸-碘化鉀溶液停止滴入，記錄蒸汽取樣水碘酸-碘化鉀溶液消耗量2.6mL；

3.亞硫酸鈉過剩量計算

計算公式：

根據取樣量和滴定量計算出過剩量

GS＝[T(V2-V1)÷VS]×10³＝[1(2.6-2.0)÷100]×10³＝6mg/L

其中：

GS——亞硫酸鈉過剩量，mg/L

V1——軟化水樣消耗碘酸-碘化鉀標準溶液體積，mL

V2——蒸汽取樣水消耗碘酸-碘化鉀標準溶液體積，mL

T——碘酸-碘化鉀標準溶液濃度，mg/mL

VS——軟化水樣體積，mL

主控板2通過上式計算后，將亞硫酸鈉過剩量值顯示在操作顯示面板1上并記錄當前時間與亞硫酸鈉過剩量值并將結果存入主控板數據庫，水質自動檢測原理圖，如圖3所示。