一种基于低能射线油品含水率快速测量仪的研制

论文摘要

在原油生产过程中,蒸馏和电脱水是原油样品含水率化验的主要方法。蒸馏原油样品时需要加热、油水分离、二次取样、稀释,化验样品耗时长,效率低,并且这些中间环节容易带来较大误差；电脱水时原油易附着在容器壁、油水界面不清晰造成读数偏差。原油和水对两种不同能量的低能射线吸收能力不同。利用低能射线穿透能力强研制非接触式油品含水率快速测量仪,测量原油样品液相厚度和含水率都在变化时的样品含水率。由能量为59.4KeVy放射源—镅（241Am）激发靶体,产生能量为20-50KeV的X射线,构建X—γ双能量射线源体。两种能量的射线信号在能谱测量分析器中转换为两种脉冲信号,用于测量原油样品厚度和含水率,由能谱分析器的双微分鉴别器合成误差信号调节高压电源,稳定系统的工作。使用本仪器在实验室测量柴油和自来水配样样品含水率,在油田测量原油样品含水率,仪表一分钟测量一个样品,测量值与蒸馏法进行对比,误差≤2%,能有效提高样品化验效率。满足采油厂内部原油产量交接时对样品含水率化验精度的需求。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 项目的背景和意义
• 1.1.1 研究现状及发展状态
• 1.1.2 研究目的及意义
• 1.2 射线吸收法测量油品含水率概况
• 第二章 射线与物质相互作用的基本理论
• 2.1 带电粒子与物质的相互作用
• 2.2 γ射线与物质的作用效应
• 2.3 γ射线在大块物质中的行为
• 第三章 低能射线源及射线探测器
• 241Am的物化特性'>3.1 镅²⁴¹Am的物化特性
• 3.2 射线探测器
• 3.2.1 闪烁体
• 3.2.2 光电倍增管
• 3.2.3 能谱分析
• 3.2.4 能谱畸变
• 3.2.5 S/N对分辨率的影响
• 3.2.6 减小噪声的电路措施
• 3.3 射线探测器对高压的要求
• 第四章 油品含水率快速测量仪的总体设计
• 4.1 概述
• 4.2 双能射线源体的构建
• 4.3 仪表硬件结构
• 4.3.1 硬件组成及功能
• 4.3.2 智能扫谱
• 4.3.3 峰位漂移的原因
• 4.3.4 峰位自动稳定的方法
• 4.3.5 数据的获取及计算
• 4.3.6 运行模式
• 4.3.7 刻度模式
• 4.4 影响测量精度的主要问题及解决方法
• 4.4.1 温度修正
• 4.4.2 含杂质样品含水率测量
• 4.4.3 重油样品含水率测量
• 4.5 系统软件设计和实现
• 4.5.1 软件的设计
• 4.5.2 监控软件的实现
• 4.5.3 定时时钟问题
• 第五章 测量数据分析
• 5.1 概述
• 5.2 样品含水率测量实验
• 5.2.1 实验室测量样品含水率
• 5.2.2 现场测量样品含水率
• 5.3 关于测量误差
• 第六章 结论
• 6.1 主要结论
• 6.2 研究展望
• 附录
• 附录一
• 附录二
• 附录三
• 一 配样样品为高含水率时实验室测量数据（表一）
• 二 配样样品为高含水率时实验室测量数据（表二）
• 三 配样样品为高含水率时实验室测量数据（表三）
• 四 配样样品为高含水率时实验室测量数据（表四）
• 附录四
• 在学期间的研究成果
• 参考文献
• 致谢