原油含水率检测线圈传感器的优化

常 丽， 屈 远， 葛 震

（沈阳工业大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳 110870）

原油含水率检测线圈传感器的优化

常 丽， 屈 远， 葛 震

（沈阳工业大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳 110870）

为了提高电磁电导法管外测量原油含水率线圈传感器的灵敏度，对影响灵敏度的关键参数——线圈传感器的距离进行了优化设计。在保持最优频率和电流强度不变的情况下，首先，使用ANSYS进行电磁仿真，通过比较发射线圈和屏蔽线圈在管道内部产生的磁场强度大小确定了两线圈之间的最优距离为0.6 m；然后，利用MATLAB从0.1m到1m对接收线圈上的电压进行了数据计算，结果表明0.6m处的电压值最大，最优距离使原油含水率的有用信号从0.1 m或1 m的0.03μV提高到了0.6 m的1.27μV，使传感器的灵敏度提高了41倍；最后，实际测试了两线圈距离从0.1 m至1m接收线圈上多点电压值，实验结果表明0.6 m处的电压值最大，进一步证明了0.6m为两个线圈间的最优距离。

计量学；原油含水率；电导率；管外测量；线圈传感器；距离参数优化

1 引 言

对于管道原油含水率的测量，由于金属管道的封闭性，尤其是金属管道强烈的电磁屏蔽效应，使现有的大多数测量方法的应用受到了很大的限制。目前主要有两种方法解决此问题，一种是采用专用的分流管道，在管道内部放置传感器［1］，此方法测量精度高，可以直接采用理论成熟的含水率检测方法，然而，应用的地点受到限制，且其随机误差较大，不能大面积的代表整体的含水率，由于原油中含有许多粘性物质，这些粘性物质较易附着在传感器的表面，造成很大的误差，并且在管道内部放置传感器的方法只能在管道中的某些固定点进行测量。……