稱重法自動計量油水混合物中油、水含量的裝置的製作方法

2023-06-10 14:50:46

專利名稱：稱重法自動計量油水混合物中油、水含量的裝置的製作方法
技術領域：
本發明是關於油水混合物自動計量方法及其裝置。
目前，工業和實驗室中油水混合物中油、水含量分析大都採用(1)光電比色，(2)分離法。這些方法操作麻煩，效率低，實時性差。尤其在油、水強乳化時，分離法失效。例如稠油熱採實驗室蒸汽或熱水驅油物理模擬實驗中，產出液(油水混合物)為油水乳化物，很難分離，由於破乳本身就是一個難題，所以難以先破乳後分離。因此油水分離法難以實現產出液油、水含量的實時、精確計量。如SPEJJune1980P151-174報導的實驗中，產出液收集在量筒中，加入破乳劑，等待一段時間，待油水分層後再分別讀出油、水各自的體積。由於破乳困難，油包水、水包油嚴重，分離的效果不好，難以實時、精確地計量油、水含量。
本發明的目的是提供一種油、水自動計量方法及其裝置，它能對強乳化的油水混合物中的油、水含量，流量，進行連續，在線自動計量。具有實時、精確、操作方便、設備簡單的優點。
本發明運用簡單的物理學原理，設制了一套結構簡單，操作方便的裝置，用來測定油水混合物的體積和重量(或兩種密度不同，互不溶解的液體混合物的體積和重量)，由於工業流程試驗和實驗室中稠油熱採物理模擬實驗或其它一些分析實驗中，油、水的密度為已知量，由下列二元一次方程組給出油、水含量Vo、Vw。
其中Vo-油水混合物中油的體積。
Vw-油水混合物中水的體積。
ρI-工作液的密度。
ρo-油的密度。
ρw-水的密度。
WI-工作液的溢出重量。
W-油水混合物重量。
本發明的特徵是，計量裝置採用一個溢流筒，它有一個細頸部，其直徑和筒體直徑之比小於0.2為宜，並裝有溢流管，其確定了溢流筒的精確容積，溢流筒裡裝有一個薄膜隔離袋，隔離袋用來容納被測油水混合物，同時擠出溢流筒內相同體積的工作液(此體積即為混合物的體積)，擠出的工作液經溢流管流入盛溢筒，通過兩臺電子天平稱量，一臺作油水混合物體積測定用，另一臺作油水混合物重量測定用。一臺微機處理，用來解方程組，得到油水混合物中油、水含量，結合時間得出油、水分流量及混合物總流量。
採用本計量方法及其裝置免去了人工操作，可連續、在線地測出油水混合物(即使是強乳化了的)或其他兩種互不溶解、密度不同的液體混合物中各組份的含量和流量，提高了效率，提高了精度。


油水混合物自動計量裝置結構圖，〔1〕進料管，〔2〕工作液進口管，〔3〕薄膜隔離袋，〔4〕溢流筒，〔5〕溢流管，〔6〕盛溢管，〔7〕電子天平A，〔8〕電子天平B，〔9〕微型計算機。
結合附圖詳細描述本發明的方法及其裝置進料管〔1〕用來將被測油水混合物導入其下端的薄膜隔離袋〔3〕，薄膜隔離袋用塑料、橡膠、乳膠等材料製成，它柔軟，能自由脹大和壓癟，它的用途在於貯存被測混合物，並使被測介質與工作液隔開。工作液進口管(2)是工作液的注入口，工作液的用途是供測定被測混合物的體積用，其密度小於被測混合物的密度。工作液進口管的用途是，測量前，從該口將工作液導入溢流筒〔4〕，擠出薄膜隔離詰目掌敝烈緦鞴堋 〕有工作液流出為止。當被測混合物進入薄膜隔離袋時，隔離袋脹開，同時擠出溢流筒內內的工作液。工作液經溢流管流入盛溢筒〔6〕，溢出的工作液的體積就等於隔離袋內被測混合物的體積，靠電子天平〔7〕稱量得到，電子天平〔8〕稱出薄膜隔離袋中被測混合物的重量(電子天平〔7〕和〔8〕的稱量方式也可採用別的方式)。由於油水混合物中油、水的密度和工作液的密度是已知量，用微型計算機〔9〕解上述數字模型(二元一次方程)，即得被測油水混合物中油、水含量、分流量和總流量。
實施例「稠油開採物理模擬高壓線模型產出液-油水混合物油、水含量自動計量」，被測介質為難以分離的乳化了的油水混合物，工作液是煤油，溢流筒的內徑為140毫米，筒體高422毫米，盛液筒的內徑為140毫米，高為265毫米，細頸的內徑為20毫米，高為96毫米，溢流管內徑為8毫米，溢流管高度為40毫米，薄膜隔離袋是塑膠袋，兩臺電子天平的型號為MD8000。
權利要求
1.一種油水混合物油水自動計量方法，其特徵是靠稱量工作液的重量測定油水混合物的體積，同時稱量出油水混合物的重量，通過解油水體積含量的聯列方程，
得到油水混合物中油水體積含量，採用一個溢流筒[4]，它有一個細頸部，並裝有溢流管[5]，其確定溢流筒[4]的容積，在溢流筒[4]裡裝有用來容納被測油水混合物的薄膜隔離袋[3]，薄膜隔離袋[3]的入口套在進料管[1]的下端，由薄膜隔離袋[3]擠出溢流筒[4]內相同體積的工作液，工作液經溢流管[5]流入盛液筒[6]，由電子天平[7]、[8]稱量出油水混合物和工作液的重量，通過微機[9]計算出油水混合物中油水的體積含量。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所說的混合物可為兩種密度不同、互不溶解的液體混合物。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所說的薄膜隔離袋，其材料可為塑料、橡膠，也可為乳膠。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所說的電子天平，一臺電子天平秤量工作液的重量，另一臺電子天平秤量被測混合物的重量。
5.一種油水混合物油水自動計量裝置，其特徵在於採用裝有溢流管〔5〕、有一個細頸部的溢流筒〔4〕，溢流筒〔4〕內裝有入口套在進料管〔1〕的下端的薄膜隔離袋〔3〕，由薄膜隔離袋〔3〕擠出溢流筒〔4〕內相同體積的工作液，經溢流管〔5〕流入盛液筒〔6〕，由電子天平〔7〕、〔8〕稱量出油水混合物和工作液的重量，通過微機〔9〕計算出油水混合物中油水的體積含量。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於所說的油水混合物可為兩種密度不同、互不溶解的液體混合物。
7.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於所說的薄膜隔離袋，其材料可為塑料、橡膠，也可為乳膠。
8.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於所說的電子天平，一臺電子天平稱量工作液的重量，另一臺電子天平稱量被測混合物的重量。
全文摘要
本發明是一種連續在線油水混合物自動計量方法及其裝置。在一個溢流筒的細頸上裝有進料管，在進料管下端套有薄膜隔離袋，溢流筒內充滿工作液，薄膜隔離袋隨被測混合物體積的增加而自由脹大，同時擠出的工作液經溢流管注入盛溢筒，經兩臺電子天平測定出被測混合物的體積和重量，用微型計算機處理數學模型得到被測混合物的總流量，油、水各自的含量和分流量。
文檔編號G01N5/00GK1030137SQ8710439
公開日1989年1月4日 申請日期1987年6月25日 優先權日1987年6月25日
發明者查美生, 周惠忠, 徐元輝 申請人:清華大學