電容式儲運油泥含水率測量方法研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，石油的開采、加工、儲備規(guī)模不斷擴(kuò)大。在開采現(xiàn)場、石油轉(zhuǎn)運港口、煉油廠等場所都存在數(shù)目巨大的儲油罐，經(jīng)過長期儲存后，在儲油罐底部形成大量的油泥，造成資源的浪費并嚴(yán)重威脅環(huán)境。儲運油泥含油率高、含渣率低，具有較高的資源化利用價值?；厥仗幚韮\油泥前，需要測量其含水率、含油率，以便估計其回收價值。另一方面，儲運油泥資源化利用的企業(yè)也需要根據(jù)油泥的組分來確定回收處理的工藝，調(diào)整處理試劑的用量等。因此，儲運油泥含水率的檢測

2、具有重要應(yīng)用價值。目前，對儲運油泥含水率的檢測，尚沒有針對性的試驗標(biāo)準(zhǔn)，市場上也還沒有專用的檢測儀表。實驗室分析含水率的方法，存在操作復(fù)雜、測量時間長、取樣誤差大等問題，對儲運油泥并不完全適用，迫切需要研發(fā)一種快速而且適用于現(xiàn)場應(yīng)用的含水率檢測方法。
　　本文通過對儲運油泥的形成原因及理化特性進(jìn)行分析，總結(jié)常見的幾種含水率測量方法的優(yōu)缺點，提出了利用介電常數(shù)法測量儲運油泥含水率的方案。通過對介電常數(shù)模型的理論研究和實驗修正，建立起

3、實用的測量模型，設(shè)計開發(fā)了基于同軸圓筒電容傳感器的測量系統(tǒng)。整個系統(tǒng)基于超低功耗的MSP430單片機(jī)，利用電容/數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片AD7746實現(xiàn)對電容信號的檢測。本文的主要研究工作和創(chuàng)新點如下:
　　(1)對儲運油泥的油、水、砂三相，先利用兩相混合模型將油、砂兩相混合，然后再與水混合，從而建立起儲運油泥三相混合的介電常數(shù)模型。通過理論計算，分析了在未知含砂率的情形下，利用介電常數(shù)法測量儲運油泥含水率的可行性。
　　(2)分析了溫

4、度變化對本測量方法的影響，再加上儲運油泥粘度大、流動性差的特性，提出了加熱—攪拌的預(yù)處理方法，提高樣品的可測量性。
　　(3)根據(jù)相關(guān)資料，考慮邊緣效應(yīng)、傳感器靈敏度、儲運油泥理化特性等因素，對同軸圓筒式電容傳感器的尺寸進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。
　　(4)對樣機(jī)的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，選擇出最適用于儲運油泥的等效介電常數(shù)理論模型—對數(shù)模型，通過對實際測量誤差的進(jìn)一步分析，利用擬合的方法對理論模型進(jìn)行修正，從而建立起更準(zhǔn)確、更實用的測量模