基于LabVIEW的油水界面检测系统

吴爱平，阳 俊，张 星

(长江大学电子信息学院，湖北 荆州 434023)

0 引言

在原油生产过程中，从油井中开采出来的原油是含有一定水分的，由于油和水的密度不同，原油中的水分会沉降在油罐底部，需要输送到分离罐中进行油水分离，加工处理成低含水率的成品原油，而原油储罐内油水界面高度是保证油水分离正常运行的重要参数[1]。因此，快速准确地检测出油水界面的高度具有十分重要的意义。传统的油水界面测量系统常采用单片机为核心控制，进行油水界面的检测，存在系统集成度低，升级改造不便等问题。

LabVIEW是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境[2－3]。但是，目前利用LabVIEW进行的开发通常都是建立在LabVIEW所支持的价格昂贵的数据采集板卡之上的，造成检测系统成本较高。为此，该系统采用FPGA，辅以电容式传感器和多谐振荡器构成油水界面采集节点，通过串口与上位机进行通信，利用LabVIEW强大的数据处理及出色的仪表仿真能力，实现一套新型的油水界面检测系统。

1 系统的结构及工作原理

图1为系统的结构框图，该油水界面检测系统主要由电容式传感器、多谐振荡器、FPGA和计算机组成。电容式传感器进行油水界面物理量的转换，将油水界面信息变换成电容信息，多谐振荡器输出脉冲信号的频率与电容有关，FPGA对脉冲信号进行频率测量，通过数码管LED电路进行频率显示，同时FPGA将测量的频率数据通过RS－232串口传至计算机。运行于计算机上的LabVIEW检测平台对参数标定(频率值转化成液面值)，并进行数据处理、实时显示及数据保存等功能。……