專利名稱：石油在線測量傳感裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及傳感器，具體來說是一種在線測量石油及其餾分產品特性參數的傳感裝置。
在95117437.1的發明專利申請中，提出了一種測定汽油辛烷值的方法和裝置，在該裝置中采用的在線測量傳感器(見
圖1)以及在96120425.7的發明專利申請中所采用的在線測量傳感器(見圖2)，都是以實用新型專利申請96205017.2中采用的傳感器為主體(見圖3)增加一個在工藝管路上取樣的外殼，具有結構簡單、原理清晰、容易制作等優點。但是，實用中對傳感器要不斷地標定和校準，才能保證測量的準確性。標定用已知參數的純烴(甲苯或環己烷等)，校準用已知參數的標準樣品，測量的卻是未知參數的試樣(石油及其餾分產品)，幾種參數完全不同的物質要輪流通過傳感器，又不允許相混雜，需要大量的輔助管路、閥門、泵和儲罐，用自動控制系統切換，為了使切換過程幾種物質不相混雜，在切換操作時必須采用壓縮空氣把傳感器外殼內的殘留物質吹干凈，所以只能實現斷續在線測量。
本實用新型的目的在于克服上述現有技術存在只能斷續測量的缺陷，提供一種用軟件控制取代硬件切換控制，能達到真正連續測量的石油在線測量傳感裝置。
本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的一種石油在線測量傳感裝置，主要由采樣油箱和設置在采樣油箱上的傳感器組成，所說的傳感器包括標定傳感器(131)、校準傳感器(132)、(133)和測量傳感器(130)，它們都固定在采樣油箱的上面，測量傳感器(130)、標定傳感器(131)和校準傳感器(132)、(133)都是具有環形電極和外殼的電容式傳感器，而且它們的結構都相同，都是由電極骨架(1)、絕緣芯棒(2)、環形負電極(5)、(7)、環形正電極(6)和環形殼體(8)組成的，其中的電極骨架(1)的上部具有用來旋接環形殼體(8)的螺紋(1101)和用來嵌入密封墊圈(02)的凹槽(1108)，電極骨架(1)的下部具有用來旋接負電極(5)的螺紋(1102)和用來擰入絕緣芯棒(2)的螺孔(1104)，在絕緣芯棒(2)的下部套入環形負電極(7)。所說的采樣油箱可以是一個長方形箱體，其上、下部有用來與采樣管路接口的入口彎頭(110)和出口彎頭(120)，在標定傳感器(131)和校準傳感器(132)、(133)的下部裝有底蓋(9)，并與用不銹鋼管彎制的螺旋形換熱器(141)連接，標定傳感器(131)和校準傳感器(132)、(133)的側面出口分別與液位顯示器(151)、(152)、(153)和壓力調節器(161)、(162)、(163)相接，以形成獨立的標定、校準系統。所說的采樣油箱也可以是一個變徑的管體，在校準傳感器(132)、(133)和標定傳感器(131)下部裝有底蓋(9)，并在傳感器殼體(8)上焊有片式換熱器(241)。標定傳感器(131)的數量是1～2個。校準傳感器(132)、(133)的數量是2～4個。在環形負電極(5)上具有2～8個流通孔道(1501)。用耐油絕緣材料加工制成的絕緣芯棒(2)具有中心小孔(1202)和側面小孔(1203)。電極骨架(1)的頂部中心有一根據需要擰入的標準微波接頭(01)的螺孔(1105)，并通過中心孔(1103)引入導線A，該導線A的上端與標準微波接頭(01)的中間電極接通，該導線A的下端通過絕緣芯棒(2)的中心小孔(1202)和側面小孔(1203)與環形正電極(6)接通。電極骨架(1)里側有垂直小孔(1106)和側面小孔(1107)，并通過小孔(1106)和(1107)引入導線B，其側端與環形負電極(5)接通，環形負電極(5)和環形負電極(7)是用標準螺釘(07)通過小孔(1503)、異形絕緣墊圈(4)和小螺孔(1701)接通的。
本實用新型具有以下優點和效果1、標定、校準和測量操作自成系統，互不干擾，標定、校準和測量物質互不混雜，消除了切換操作的煩瑣和費時。
2、能真正實現實時在線連續測量。
3、本實用新型的傳感器具有改進了結構，增加了絕緣芯棒，提高了工作的穩定性和測量精度等特點。
附圖的圖面說明如下圖1是95117437.1的發明專利申請中提出的一種在線檢測用管道密封式汽油辛烷值測定裝置結構示意圖圖2是96120425.7的發明專利申請中提出的一種在線檢測用環形密封式汽油餾分族組成和辛烷值測定裝置結構示意圖圖3是96205017.2實用新型專利申請中提出的一種由環形電極構成的汽油辛烷值測量傳感器結構示意圖圖4a是本實用新型實施例一的正視圖圖4b是本實用新型實施例一側視圖圖5a是本實用新型實施例二的正視圖圖5b是本實用新型實施例二的剖視圖圖6是本實用新型傳感器的結構圖圖7是電極骨架的正剖視圖圖8是絕緣芯棒的正剖視圖圖9是小絕緣墊圈的剖面圖圖10是異形絕緣墊圈的剖面圖圖11是傳感器外殼的剖視圖圖12是傳感器底蓋正剖視圖圖13是環形負電極5的剖面圖圖14是環形正電極6的剖面圖圖15是環形負電極7的剖面圖圖16是螺旋形換熱器示意圖
以下結合附圖對實施例作進一步說明實施例一本實用新型的石油在線測量傳感裝置，主要由采樣油箱和設置在采樣油箱上的傳感器組成，圖4a、4b所示采樣油箱100是一個長方形箱體，它是用不銹鋼制成的密封油箱，其上、下部有用來與采樣管路接口的入口彎頭110和出口彎頭120，所說的傳感器包括標定傳感器131、校準傳感器132、133、測量傳感器130，它們都焊接固定在采樣油箱100的上面，在標定傳感器131和校準傳感器132、133的下部，分別與用不銹鋼管彎制成的螺旋形換熱器141連接，通過傳感器外殼的側面出口與液位顯示器151、152、153和壓力調節器161、162、163用管路連接，以形成獨立的標定、校準系統。標定傳感器131通過入口171和出口181由輔助系統提供標定物質(甲苯或環己烷)；校準傳感器132和133分別通過入口172、173和出口182、183由輔助系統提供兩種具有不同已知參數(上限和下限)的標準樣品；上述測量、標定和校準傳感器130、131、132、133，都是具有環形電極和外殼的電容式傳感器，其結構相同(見圖6)主要由電極骨架1、絕緣芯棒2、環形負電極5、7、環形正電極6和環形殼體8構成。標定傳感器131、校準傳感器132、133具有底蓋9，測量傳感器130下部是開啟的，沒有底蓋9，所以它的主體是泡在采樣油箱100的試樣中，而標定傳感器131和校準傳感器132、133由于下面有底蓋9，所以是封閉的，它們的主體不泡在采樣的油箱100的試樣中，而是在各自獨立的標定、校準系統中分別有液位顯示器151、152、153和壓力調節器161、162、163。
圖7所示用絕緣耐油材料(聚四氟乙烯等)加工制成的電極骨架1，其上部外圓柱上具有用來旋接環形殼體8的螺紋1101，其下部外圓柱上具有用來旋接環形負電極5的螺紋1102，在電極骨架1的中心孔1103的下部具有用來擰入絕緣芯棒2的內螺孔1104，在電極骨架1的頂部中間有一根據需要擰入標準微波接頭01的內螺紋1105，并通過中心孔1103引入導線A，該導線A通過絕緣芯棒的中心孔1202和側面小孔1203與環形正電極6接通。在電極骨架1的里側有垂直小孔1106和側面小孔1107，并通過小孔1106和1107引入導線B，該導線B的一端與標準微波接頭01的外殼接通，而導線B的另一端與環形負電極5接通。在電極骨架1的外圓柱上還有用來嵌入密封墊圈02的凹槽1108。
圖8所示用絕緣耐油材料(聚四氟乙烯等)加工制成的絕緣芯棒2，其上部外圓柱上具有用來擰入電極骨架1的螺紋1204和用來嵌入密封墊圈03的凹槽1201，中心小孔1202和側面小孔1203用來引入導線A并與環形正電極6接通，在絕緣芯棒2的下部圓柱體上套入環形負電極7，并加工有凹槽1205，用標準螺釘07通過異形絕緣墊圈4(見圖10)把環形負電極5和7接通，用標準螺釘08通過小絕緣墊圈3(見圖9)和小孔1203把環形正電極6與通過中心孔1202引入的導線A接通。
圖11所示傳感器的外殼8是用不銹鋼加工制成的環形殼體，其上部有與電極骨架1旋接的內螺紋1301，側面有與出口管頭05焊接的圓孔1302，在其下部外圓柱上具有用來旋接底蓋9(見圖12)的螺紋1303。傳感器的外殼8與采樣油箱100頂部焊接固定。底蓋9是用不銹鋼加工制作的環形端蓋，在其內側有與傳感器外殼8旋接的內螺紋1403，底端有與入口管接頭06焊接的圓孔1401，里面有用來嵌入密封墊圈04的凹槽1402。
圖13所示環形負電極5是用不銹鋼加工制成的，其上端有與電極骨架1旋接的內螺孔1502，側面有2～8個用于流通液體的長孔1501，下部具有按120°角均勻分布的3個小孔1503，用來通過標準螺釘07和異形絕緣墊圈4把環形負電極5和7接通。
圖14所示環形正電極6是用不銹鋼加工制成的，其上部環形殼體上有按120°角均勻分布的3個小圓孔1601，用來通過標準螺釘08和小絕緣墊圈3把環形正電極6與通過絕緣芯棒2的中心孔1202引入的導線A接通。
圖15所示環形負電極7是用不銹鋼加工制成的，直接套入絕緣芯棒2的下端，在其下端有按120°角均勻分布的3個小螺孔1701，其螺紋規格與標準螺釘07的螺紋相匹配。
實施例二見圖5a和圖5b，它與實施例一不同之處在于采樣油箱200不是長方形箱體，而是一個變徑的管體，在采樣油箱200的上部也安裝有4個傳感器，包括測量傳感器130，標定傳感器131和校準傳感器132、133，在校準傳感器132、133和標定傳感器131下部焊有片式換熱器241，并分別通過管路271、272、273和281、282、283與輔助系統的液位顯示器和壓力調節器相接。
權利要求1.一種石油在線測量傳感裝置，主要由采樣油箱和設置在采樣油箱上的傳感器組成，其特征在于所說的傳感器包括標定傳感器(131)、校準傳感器(132)、(133)和測量傳感器(130)，它們都固定在采樣油箱的上面，測量傳感器(130)、標定傳感器(131)和校準傳感器(132)、(133)都是具有環形電極和外殼的電容式傳感器，而且它們的結構都相同，都是由電極骨架(1)、絕緣芯棒(2)、環形負電極(5)、(7)、環形正電極(6)和環形殼體(8)組成的，其中的電極骨架(1)的上部具有用來旋接環形殼體(8)的螺紋(1101)和用來嵌入密封墊圈(02)的凹槽(1108)，電極骨架(1)的下部具有用來旋接負電極(5)的螺紋(1102)和用來擰入絕緣芯棒(2)的螺孔(1104)，在絕緣芯棒(2)的下部套入環形負電極(7)。
2.根據權利要求1所述的石油在線測量傳感裝置，其特征在于所說的采樣油箱是一個長方形箱體，其上、下部有用來與采樣管路接口的入口彎頭(110)和出口彎頭(120)，在標定傳感器(131)和校準傳感器(132)、(133)的下部裝有底蓋(9)，并與用不銹鋼管彎制的螺旋形換熱器(141)連接，標定傳感器(131)和校準傳感器(132)、(133)的側面出口分別與液位顯示器(151)、(152)、(153)和壓力調節器(161)、(162)、(163)相接，以形成獨立的標定、校準系統。
3.根據權利要求1所述的石油在線測量傳感裝置，其特征在于所說的采樣油箱是一個變徑的管體，在校準傳感器(132)、(133)和標定傳感器(131)下部裝有底蓋(9)，并在傳感器殼體(8)上焊有片式換熱器(241)。
4.根據權利要求1、2所述的石油在線測量傳感裝置，其特征在于標定傳感器(131)的數量是1～2個。
5.根據權利要求1、2所述的石油在線測量傳感裝置，其特征在于校準傳感器(132)、(133)的數量是2～4個。
6.根據權利要求1所述的石油在線測量傳感裝置，其特征在于在環形負電極(5)上具有2～8個流通孔道(1501)。
7.根據權利要求1所述的石油在線測量傳感裝置，其特征在于用耐油絕緣材料加工制成的絕緣芯棒(2)具有中心小孔(1202)和側面小孔(1203)。
8.根據權利要求1所述的石油在線測量傳感裝置，其特征在于電極骨架(1)的頂部中心有一根據需要擰入的標準微波接頭(01)的螺孔(1105)，并通過中心孔(1103)引入導線A，該導線A的上端與標準微波接頭(01)的中間電極接通，該導線A的下端通過絕緣芯棒(2)的中心小孔(1202)和側面小孔(1203)與環形正電極(6)接通。
9.根據權利要求1所述的石油在線測量傳感裝置，其特征在于電極骨架(1)里側有垂直小孔(1106)和側面小孔(1107)，并通過小孔(1106)和(1107)引入導線B，其側端與環形負電極(5)接通，環形負電極(5)和環形負電極(7)是用標準螺釘(07)通過小孔(1503)、異形絕緣墊圈(4)和小螺孔(1701)接通的。
專利摘要一種石油在線測量傳感裝置,主要由采樣油箱和設置在采樣油箱上的標定傳感器、校準傳感器、測量傳感器以及換熱器、液位顯示器、壓力調節器等器件構成,上述各傳感器是具有環形電極和殼體的電容式傳感器,主要由電極骨架、絕緣芯棒、環形電極和環形外殼構成,整體性強、工藝性好,測量的穩定性和精確度高。這種傳感裝置的標定、校準、測量操作互不影響,能實時在線連接測量。
文檔編號G01N27/22GK2392179SQ9921405
公開日2000年8月16日 申請日期1999年6月15日 優先權日1999年6月15日
發明者孫威, 佟曉輝 申請人:孫威