【正文】 （簽名）年 月 日教學系意見：系主任： （簽名）年 月 日北京石油化工學院 學位論文電子版授權使用協(xié)議論文《 油水界面測量軟件設計 》系本人在北京石油化工學院學習期間創(chuàng)作完成的作品，并已通過論文答辯。關鍵詞：油水，界面檢測，MCGSAbstract In the production process of crude oil, the crude oil exploited from the oil well has certain moisture content, because the specific gravity of oil and water is different, the water in the crude oil will subside to the base of oil tank, and must be separated from the water in separation tank and finished crude oil with low water can be gotten. At the same time, the height of oilwater interface is the most important parameter which ensures the oilwater separation.This paper analyzes一般情況下，隨著原油的開采，油井內(nèi)會伴隨有大量的水和氣同時產(chǎn)出，即實際開采出來的原油是油、氣和水的混合物，甚至還會伴隨有少量的泥沙。國內(nèi)先后也開發(fā)出多種不同形式的油水界面檢測儀器，投入使用后，雖然取得了一定的效果，但由于工藝和技術水平等各方面的原因，其穩(wěn)定性、準確性、實時性、可靠性及成本情況難以適應國內(nèi)原油生產(chǎn)的實際要求。重力分離法原理簡單、成本低，目前不但在國內(nèi)，在世界上也是最主要的油水分離方法。在大型容器中，一般還需要加裝鋼絲作為浮子的導向軌道。它的缺點是容器內(nèi)工作溫度、濕度、壓力以及電極腐蝕等會影響測量精度，測量輸出經(jīng)常漂移，須定期重新標定，而且價格也比其他幾種。此外，該系統(tǒng)使用頻率相對較低的超聲波（即低于80KHZ），從而影響測量精度并阻礙設備檢測。隨著將來的工作，該設備將得到改善，以提供乳化液的液體組成，檢測油桶中存在的沙沉積物，在不同情況下改善或驗證設備的可靠性。當開始測量時，檢測儀頭部產(chǎn)生一低電流“詢問脈沖，此電流同時產(chǎn)生沿波導管內(nèi)的感應線向下運行的電流磁場。第二章 系統(tǒng)整體方案設計 總體設計方案選擇 （1）在油水混合物中，由于密度不同，會形成上層為油層，下層為水層，在實際油田生產(chǎn)過程中，必須要確定油水界面的位置。（4）在實驗室內(nèi)分段電容傳感器上進行試驗調(diào)試，明確編程的內(nèi)容。使用中通過調(diào)整放大倍數(shù)，即可改變這個閥值。 轉換串口 轉換串口概述 圖33轉換串口本試驗采用UT216接口轉換器如圖33，為了便于配有不同標準串行接口的計算機或智能儀器之間進行遠程數(shù)據(jù)通訊，必須進行標準串行接口的相互轉換。第四章 油水界面系統(tǒng)軟件設計 MCGS軟件簡介組態(tài)軟件是指用軟件工具對計算機及軟件的各種資源進行配置，使計算機或軟件按照配置自動的執(zhí)行特定的任務，以滿足使用者的要求。圖41 MCGS各部分之間的關聯(lián)它的主要特點有：（1）延續(xù)性和可擴充性。進入設備窗口，從設備構件工具箱里選擇相應的構件，配置到窗口內(nèi)，建立接口與通道的連接關系，設置相關的屬性，即完成了設備窗口的組態(tài)工作。 總結MODBURTU通信協(xié)議基本規(guī)則確定在回路控制器和其他串行通信回路中設備的通信規(guī)則。當電極確定之后, ε, D, d均為固定常數(shù)。第五章 實驗結果分析第一組 實測水高=5厘米 計算機測量水高為0計算機采集數(shù)據(jù)：通道1～20都為0油水界面測量儀數(shù)據(jù)：通道1～20都為0表51 純水測量表格通道值計算機采集到的數(shù)據(jù)（水）油水界面測量儀采集到的數(shù)據(jù)（水）2110922 145 23243第二組 實測水高=10厘米 計算機測量水高為0計算機采集數(shù)據(jù)：通道1～18都為0油水界面測量儀數(shù)據(jù)：通道1～18都為0表52 純水測量表格通道值計算機采集到的數(shù)據(jù)（水）油水界面測量儀采集到的數(shù)據(jù)（水）191820105212590．32622742第三組 實測水高=20厘米 計算機測量=16厘米計算機采集數(shù)據(jù)：通道1～18都為0油水界面測量儀數(shù)據(jù)：通道1～18都為0表53 純水測量表格通道值計算機采集到的數(shù)據(jù)（水）油水界面測量儀采集到的數(shù)據(jù)（水）19568202441213996223996第五組 實測水高=30厘米 計算機測量=計算機采集數(shù)據(jù)：通道1～16都為0油水界面測量儀數(shù)據(jù)：通道1～16都為0表54 純水測量表格通道值計算機采集到的數(shù)據(jù)（水）油水界面測量儀采集到的數(shù)據(jù)（水）172856183996193996203996213996223996第六組 實測水高=40厘米 計算機測量=計算機采集數(shù)據(jù)：通道1～14都為0油水界面測量儀數(shù)據(jù)：通道1～14都為0表55 純水測量表格通道值計算機采集到的數(shù)據(jù)（水）油水界面測量儀采集到的數(shù)據(jù)（水）15135161548173996183996193996203996213996223996根據(jù)以上6組數(shù)據(jù)純水的測量值穩(wěn)定在3996，在這里，我將測量純水液位的參數(shù)設定為大于3000以上。參 考 文 獻[1] 何兆民, 油水界面檢測系統(tǒng)的研究[D]:[碩士學位論文].青島：青島科技大學，2004.[2] 馬婧，馬茜，基于數(shù)據(jù)采集卡和組態(tài)軟件的PLC 控制系統(tǒng)仿真[J]. 兵工自動化，2008 (27).30～31.[3] 李國 , 姜延東. 基于MCGS的工業(yè)水集中監(jiān)控系統(tǒng)[J].氯堿工業(yè), 2009(45):3840.[4] 陳超洋, 陳華德, 馬龍博，MCGS組態(tài)軟件與VB數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn). 工業(yè)儀表與自動化裝置??[J]，2009：8688. 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Maximising Britain39。將各條件代入方程組：0解得：（41）此時求得油水混合層的厚度H為: （42）求得H后進行迭代處理,將此厚度重新n等分,得到L′,再將L′代回上式（41）,求得新的XX3代回上式（42）,依次循環(huán)直到XX3趨于穩(wěn)定,便可實現(xiàn)對油水混合層的測量。 在水中部分的長度為h?？刂破鏖g采用對等的技術進行通訊，即任意一個控制器可向其它控制器啟動數(shù)據(jù)傳送。如圖48所示：圖48 建立數(shù)據(jù)連接同理設置其余兩個輸入框分別連接Data水和Data乳化液，設置右側藍黃綠三個圖符的動畫效果，顯示液位的實時高度。這種把數(shù)值、屬性和方法定義成一體的數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)對象。（8）RS485/422提供每線600W的防雷保護和防止共地干擾。和k就也不是常數(shù)，必須通過測量來獲得和，進而求得C。由于位于液罐下層的水，中層的油，和上層的空氣，各自的介電常數(shù)ε有較大差異，因此由上至下多段微電容串各自55mm的檢測電極與罐壁之間構成n個層面檢測電容，每個電容的電容量都與其和罐壁之間介電常數(shù)ε成正比。 （2）仔細閱讀所查的相關資料，對所要設計的實驗系統(tǒng)做細致全面的認識，包括其基本組成、工作原理、應用領域、國際國內(nèi)研究情況等等。第二章， 總體設計方案的提出，以及總體設計的流程圖，油水界面測量系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能。根據(jù)數(shù)學理論，如果掛料足夠長，則掛料的電容和電阻部分的阻抗和容抗數(shù)值相等，因此用交流鑒相采樣器可以分別測量電容和電阻。 圖13 乳化液層檢測系統(tǒng)硬件在這個項目中，設計超聲波工業(yè)設備，實施，并實時精確的檢測6米儲油罐的乳化液層。多層界面檢測設備包括兩個分別位于縱向位置的超聲波傳感器（分別是發(fā)射器和接收器），分別檢測儲油罐內(nèi)油和水之間乳化液的高、低液面。美國Fisher—Rosemount(費希爾一羅絲蒙特)公司采用一種雙差壓法測量，簡稱HTG系統(tǒng)，即利用上、中、下三點的靜壓求出兩個差壓，通過比較消除了密度的影響，但該方法對非勻相液體的測量是無效的。目前很多原油儲罐仍然使用手工檢測界面，通過測量電導率的變化確定油水界面的位置，但此方法只能大致估計油水界面的位置和乳化帶寬度。德國的ENRAF一ONIUS公司于80年代末期推出了串式電容物位測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用多級串式電容液位傳感器。因而，必須將開采出來的油水混合物送入油水分離罐中靜置一定的時間，由于油和水的比重不同，在重力的作用下，混合物中的小水滴將會匯聚成大水珠，進而沉淀到分離罐的底部，其中的油層則浮于水層的上面，再通過對分離灌內(nèi)水層和原油層的分別引出，就實現(xiàn)了油水分離的目的。The implementation process of oilwater interface realtime monitoring. Experiment（4） 第13周完成詳細設計、圖紙繪制、程序調(diào)試和論文等