專利名稱：油罐油、水、乳化層界面的光學(xué)陣列圖像檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油、水、乳化層界面的光學(xué)檢測系統(tǒng)，屬于光學(xué)技 術(shù)、信號處理技術(shù)，是利用光學(xué)技術(shù)，圖像處理技術(shù)，實現(xiàn)油罐的油、水、乳化層界面檢測。
背景技術(shù)：
油田常常采用龐大體積的油罐進行油水最后分離，使得油水在乳化濟 的作用下充分分離，然后，將大油罐底部的水排出；如果水排出不充分，則輸出的成品油不 能達到相應(yīng)的指標要求；如果在排放時將成品油排出，建造成經(jīng)濟損失；因此，需要對油水 界面進行精確檢測；現(xiàn)有的方法分為兩類一類為電容、壓力、磁信號等檢測，一類為光纖 檢測；電容式檢測原理是利用被測物質(zhì)整體的電容量的大小來表示液位的高低，要求環(huán)境 溫度、濕度不變以及被測介質(zhì)本身的成分不變，在開放的電場下電容量受環(huán)境因素影響較 大，電容量值的波動也就影響了輸出的波動；壓力檢測主要依賴分布式壓力檢測方法，進行 換算后得到油水界面；部分油田還使用人工估計法，誤差更大；液位磁檢測原理是檢測輪 鼓組件間的磁通量變化導(dǎo)致內(nèi)磁鐵上的電磁傳感器(霍爾元件)的輸出電壓信號發(fā)生變 化，其電壓值與儲存的參考電壓相比較，調(diào)整浮子上下移動重新達到平衡點；光纖檢測是采 用紅外光為檢測光源，以光纖為信號傳輸載體，使用光纖敏感探頭為檢測單元，針對油和水 的不同特性，利用光的折射原理，實現(xiàn)油水界面定點監(jiān)控；由于油水界面常常存在油水渾濁 的乳化層，上述方法都有工程誤差，而且不能直觀判斷油水界面。

發(fā)明內(nèi)容
為了減小大油罐的檢測誤差、增強檢測結(jié)果的可靠性，本發(fā)明提出一種 非接觸的油、水、乳化層界面的光學(xué)陣列圖像檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用防腐玻璃及套筒隔離保 護光纖陣列端口，通過多路光纖遠程傳送光信號、經(jīng)過油罐中的液體隔離再由光纖陣列接 收光信號遠程傳送至分析系統(tǒng)，利用光學(xué)透射原理，不同液體的透射性不同，一組線陣CCD 可以接收到到不同強弱的光信號，從而判斷油、水、乳化層；這樣，既實現(xiàn)了檢測的可視化， 而且避免了電信號與龐大體積油罐的燃油直接接觸，提高了系統(tǒng)檢測的安全性。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案一種油罐油、水、乳化層界面的光學(xué)陣 列圖像檢測系統(tǒng)，其特點是包括以下步驟(a)光源發(fā)出的光信號經(jīng)過多路光纖陣列遠程傳輸至檢測頭位置，經(jīng)過油罐中的 液體隔離再由光纖接收光信號遠程傳送至分析系統(tǒng)；(b)分析系統(tǒng)中一組線陣CCD陣列對光纖陣列信號進行采集、數(shù)字化、標準化；(c)分析系統(tǒng)對所有通道的標準化數(shù)字光學(xué)信號分析，與事先建立的信號模板進 行對比確定油、水、乳化層。本發(fā)明的有益效果是用可視化的方式實現(xiàn)油罐中油、水、乳化層的檢測，減小了 檢測誤差并避免了電信號與龐大體積油罐的燃油直接接觸，提高了系統(tǒng)檢測的準確性和安 全性，具有廣泛的研究和推廣應(yīng)用價值。


圖1是系統(tǒng)總結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是實施例原理圖。
具體實施例方式在檢測中心，由波長940nm的多個紅外管組成發(fā)光源，給400芯以上的光纖供給光 源，傳光光纜將紅外光遠程傳至大油罐頂端，進入大油罐內(nèi)部的光纜有保護套管，傳光光纜 頭部在固定檢測端口，檢測口的另一端是固定的信號接收傳光光纜端口，兩個端口都有防 腐蝕玻璃保護，兩個依賴檢測頭部固定，端口直對且有5-30mm的間隙，是被檢測液體作為 介質(zhì)；信號接收傳光光纜將經(jīng)過投射的紅外光遠程傳至檢測中心，檢測中心的回傳光纜端 口布成一組列陣，每組由一個線陣CXD進行光電轉(zhuǎn)換，由DSPM07直接掃描讀取，然后與事 先存放在EEPROM中的參考數(shù)據(jù)比較，便可確定檢測深度處是油、水或者乳化層。檢測時，采用由底部到頂部的策略，兩個端口防腐蝕玻璃的間隙可以設(shè)置手動清 洗裝置。
權(quán)利要求
1.一種非接觸的油、水、乳化層界面的光學(xué)陣列圖像檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用防腐玻璃 及套筒隔離保護光纖陣列端口，通過多路光纖遠程傳送光信號、經(jīng)過油罐中的液體隔離再 由光纖陣列接收光信號遠程傳送至分析系統(tǒng)，利用光學(xué)透射原理，不同液體的透射性不同， 一組線陣CCD可以接收到到不同強弱的光信號，從而判斷油、水、乳化層；這樣，既實現(xiàn)了檢 測的可視化，而且避免了電信號與龐大體積油罐的燃油直接接觸，提高了系統(tǒng)檢測的安全 性；
2.本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案一種油罐油、水、乳化層界面的光學(xué)陣 列圖像檢測系統(tǒng)，其特點是包括以下步驟(a)光源發(fā)出的光信號經(jīng)過多路光纖陣列遠程傳輸至檢測頭位置，經(jīng)過油罐中的液體 隔離再由光纖接收光信號遠程傳送至分析系統(tǒng)；(b)分析系統(tǒng)中一組線陣CCD陣列對光纖陣列信號進行采集、數(shù)字化、標準化；(c)分析系統(tǒng)對所有通道的標準化數(shù)字光學(xué)信號分析，與事先建立的信號模板進行對 比確定油、水、乳化層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油罐油、水、乳化層界面的光學(xué)檢測系統(tǒng)，屬于光學(xué)技術(shù)、信號處理技術(shù)，是利用光學(xué)技術(shù)，圖像處理技術(shù)，實現(xiàn)油罐的油、水、乳化層界面檢測；其特征在于提出一種非接觸的油、水、乳化層界面的光學(xué)陣列圖像檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用防腐玻璃及套筒隔離保護光纖陣列端口，通過多路光纖遠程傳送光信號、經(jīng)過油罐中的液體隔離再由光纖陣列接收光信號遠程傳送至分析系統(tǒng)，利用光學(xué)透射原理，不同液體的透射性不同，一組線陣CCD可以接收到到不同強弱的光信號，從而判斷油、水、乳化層；這樣，既實現(xiàn)了檢測的可視化，而且避免了電信號與龐大體積油罐的燃油直接接觸，提高了系統(tǒng)檢測的安全性，具有廣泛的研究和推廣應(yīng)用價值。
文檔編號G01F23/292GK102052953SQ200910218748
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者史延科, 史忠科 申請人:西安費斯達自動化工程有限公司