電導式含水率測量電極超聲波防粘結裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于自動控制技術領域，具體涉及到電導式含水率測量電極超聲波防粘結裝置。
【背景技術】
[0002]隨著石油工業(yè)的信息化和自動化，油田開采也相繼進入高含水率甚至特高含水率階段，為了能夠及時了解和掌握各產(chǎn)層的生產(chǎn)狀況以便對地下儲層進行壓裂或堵水，使油井處于正?；蜃罴焉a(chǎn)狀態(tài)并最終達到提高油井開發(fā)效率和提高原油采收效率的目的，所以原油的含水率測量就變得極為緊迫，而在原油含水率的測量領域中，就目前國內(nèi)情況而言電導法測量占據(jù)著主導地位，且此技術會越來越受到重視。
[0003]電導法的測量原理主要是依靠預先安裝在管道內(nèi)的兩對電極環(huán)，通過測量電極環(huán)之間的混相電導率達到測量原油含水率的目的。電極環(huán)由于長期工作于原油環(huán)境中，其表面逐漸會被石油晶體和原油中的沉積物所粘結，這就使得測量效果大打折扣，從而嚴重影響到原油開采，由于目前主要采用的是人工機械式的電極防粘結處理，這一方法通常使用在離線停工方式上，而離線停工清除粘結物通常是在計劃外停工、裝置局部停工或設備切換條件下進行，不但影響生產(chǎn)，同時會增加計劃外費用及易造成設備磨損。由于受防粘結技術不完善的影響，往往造成對電極環(huán)的盲目拆卸和報廢，缺少科學性，從而造成人力和物力的巨大浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有含水率測量裝置電極易粘結污垢的缺點，提供一種結構簡單、成本低、工作效率高的電導式含水率測量電極超聲波防粘結裝置。
[0005]解決上述技術問題所采用的技術方案是:超聲波信號發(fā)生器和超聲波換能器相連，超聲波信號發(fā)生器包括輸入電路、控制電路、驅(qū)動電路、檢測電路、換能器、顯示電路，輸入電路的輸出端接控制電路，驅(qū)動電路的輸入端接控制電路、輸出端接檢測電路和超聲波換能器，檢測電路的輸入端接驅(qū)動電路、輸出端接顯示電路。
[0006]本實用新型的驅(qū)動電路為:電源連接器Pl的6腳接二極管D7的正極和二極管D12的負極、5腳接二極管D8的正極和D13的負極、4腳接地，電源連接器Pl的3腳輸出24V電源、2腳輸出5V電源、I腳輸出-5V電源、5腳和6腳輸出220V交流電，二極管D7和D8的負極接二極管Dl的負極并接絕緣柵雙極晶體管IGBTI的C端和電容C7的一端，二極管Dl 2和二極管Dl 3的正極接電容C7的另一端、二極管D9的正極、電容C8的一端、絕緣柵雙極晶體管IGBT4的E極，絕緣柵雙極晶體管IGBTl的G端通過電阻R4接集成電路Ul的3腳，集成電路Ul的15腳通過電阻R3接5V電源、14腳接三極管Ql的集電極、6腳接二極管Dl的正極、5腳接二極管D4的負極、2腳接24V電源、I腳接電容C4的一端和絕緣柵雙極晶體管IGBTl的E端、9腳接電容C4的另一端和電容Cl的一端并接地，電容Cl的另一端接24V電源，二極管D4的正極通過電阻R7接24V電源，三極管Ql的基極接集成電路U6的37腳、發(fā)射極接地，絕緣柵雙極晶體管IGBTl的E端接二極管D9的負極并通過電感LI接電容C8的另一端和絕緣柵雙極晶體管IGBT2的C端以及絕緣柵雙極晶體管IGBT3的C端;絕緣柵雙極晶體管IGBT2的G端通過電阻R5接集成電路U2的3腳，集成電路U 2的15腳通過電阻Rl接5V電源、14腳接三極管Q2的集電極、5腳接二極管D5的負極、9腳接電容C5的一端和電容C2的一端并接地、2腳接電容C2的另一端并接24V電源、6腳接二極管D2的正極、I腳接電容C5的另一端和絕緣柵雙極晶體管IGBT4的C端，二極管D5的正極通過電阻R8接24V電源，三極管Q2的基極接集成電路U6的33腳、發(fā)射極接地，二極管D2的負極接二極管D3的負極并接絕緣柵雙極晶體管IGBT2的C端，絕緣柵雙極晶體管IGBT2的E端接絕緣柵雙極晶體管IGBT4的C端并接隔離變壓器T2的一輸入端;絕緣柵雙極晶體管IGBT4的G端通過電阻R18接集成電路U8的3腳，集成電路U8的6腳接二極管D15的正極、15腳通過電阻R16接5V電源、14腳接三極管Q5的集電極、5腳接二極管D18的負極、9腳接電容C14的一端和電容C12的一端并接地、I腳接電容C14的另一端并接絕緣柵雙極晶體管IGBT4的E端、2腳接電容C12的另一端并接24V電源，二極管D18的正極通過電阻R21接24V電源，二極管D15的負極接絕緣柵雙極晶體管IGBT4的C端，三極管Q5的基極接集成電路U6的35腳、發(fā)射極接地;絕緣柵雙極晶體管IGBT3的G端通過電阻R6接集成電路U3的3腳，集成電路U3的6腳接二極管D3的正極、15腳通過電阻R2接5V電源、14腳接三極管Q3的集電極、5腳接二極管D6的負極、9腳接電容C6的一端和電容C3的一端并接地、I腳接電容C6的另一端和絕緣柵雙極晶體管IGBT3的E端、2腳接電容C3的另一端并接24V電源，二極管D6的正極通過電阻R9接24V電源，三極管Q3的基極接集成電路U6的34腳、發(fā)射極接地;絕緣柵雙極晶體管IGBT5的C端接絕緣柵雙極晶體管IGBT3的E端和隔離變壓器T2的另一輸入端、G端通過電阻R17接集成電路U7的3腳，集成電路U7的2腳接電容Cll的一端并接24V電源、6腳接二極管D14的正極、15腳通過電阻R15接5V電源、14腳接三極管Q4的集電極、5腳接二極管D17的負極、9腳接電容C13的一端和電容Cll的另一端并接地、I腳接電容Cl 3的另一端并接絕緣柵雙極晶體管IGBT5的E端，二極管D14的負極接絕緣柵雙極晶體管IGBT5的C端，二極管017的正極通過電阻1?20接24￥電源，三極管04的基極接集成電路U6的36腳、發(fā)射極接地，集成電路Ul?U3和集成電路U7以及集成電路U8的型號為EXB840，集成電路U6的型號為PIC16F877。
[0007]本實用新型的檢測電路為:隔離變壓器T2的一輸入端接絕緣柵雙極晶體管IGBT4的C端、另一輸入端接絕緣柵雙極晶體管IGBT5的C端、一輸出端接電阻R12的一端和電流互感器Tl的一輸入端、另一輸出端接地，電阻R12的另一端接二極管DlO的負極和集成電路U5的3腳并通過電阻Rl 3接地，集成電路U5的I腳接集成電路U4的3腳、2腳接地、4腳接-5V電源、8腳接5V電源、6腳接地、7腳接集成電路U4的14腳、5腳接二極管D11的負極，集成電路U4的13腳接集成電路U6的2腳、16腳接5V電源、8腳接地，電流互感器TI的另一輸入端通過電感L2接超聲波換能器Hl的一端，電流互感器Tl的一輸出端通過電阻RlO接二極管Dll的負極、另一輸出端通過電阻Rl I接二極管Dl I的負極并接地，二極管D1和二極管D11的正極接超聲波換能器Hl另一端并接地，集成電路U4的型號為⑶4046、集成電路U5的型號為LM358，集成電路U6的型號為PIC16F877。
[0008]本實用新型的超聲波換能器通過粘結劑直接固定于電極所在處的石油管壁上，超聲波信號發(fā)生器采用調(diào)頻的方式，根據(jù)實際管道、電極的尺寸和換能器的具體情況選取系統(tǒng)調(diào)制頻率F、計算調(diào)頻范圍以及調(diào)制周期，并發(fā)出電信號，超聲波換能器利用壓電效應將接受來的電信號轉(zhuǎn)換為超聲信號，利用超聲波的空化、活化、剪切和抑制等效應，使得電極表面及周圍的石油晶體誘導期縮短，快速生成晶垢核，從而使原油中的沉淀物沉積在晶垢核上，繼續(xù)漂浮于原油中，達到電極防粘結的效果。本實用新型具有成本低、工作效率高的優(yōu)點，可在石油開采中廣泛推廣使用。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0010]圖2是圖1中超聲波信號發(fā)生器的電氣原理方框圖。
[0011 ]圖3是圖1中超聲波信號發(fā)生器的電子線路原理圖。