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一种基于低能射线油品含水率快速测量仪的研制

作　者: 马晓明
导　师: 马义德；赵之正
学　校: 兰州大学
专　业: 电子与通信
关键词: 低能射线原油样品能谱分析含水率测量
分类号: TE622.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

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。

全文目录

中文摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章引言  7-13
  1.1 项目的背景和意义  7-9
    1.1.1 研究现状及发展状态  7-8
    1.1.2 研究目的及意义  8-9
  1.2 射线吸收法测量油品含水率概况  9-13
第二章射线与物质相互作用的基本理论  13-18
  2.1 带电粒子与物质的相互作用  13-14
  2.2 γ射线与物质的作用效应  14-16
  2.3 γ射线在大块物质中的行为  16-18
第三章低能射线源及射线探测器  18-28
  3.1 镅~(241)Am的物化特性  18-19
  3.2 射线探测器  19-26
    3.2.1 闪烁体  19-21
    3.2.2 光电倍增管  21-24
    3.2.3 能谱分析  24-25
    3.2.4 能谱畸变  25
    3.2.5 S/N对分辨率的影响  25-26
    3.2.6 减小噪声的电路措施  26
  3.3 射线探测器对高压的要求  26-28
第四章油品含水率快速测量仪的总体设计  28-50
  4.1 概述  28-31
  4.2 双能射线源体的构建  31-32
  4.3 仪表硬件结构  32-43
    4.3.1 硬件组成及功能  32-34
    4.3.2 智能扫谱  34-40
    4.3.3 峰位漂移的原因  40
    4.3.4 峰位自动稳定的方法  40-41
    4.3.5 数据的获取及计算  41-42
    4.3.6 运行模式  42
    4.3.7 刻度模式  42-43
  4.4 影响测量精度的主要问题及解决方法  43-46
    4.4.1 温度修正  43-44
    4.4.2 含杂质样品含水率测量  44-45
    4.4.3 重油样品含水率测量  45-46
  4.5 系统软件设计和实现  46-50
    4.5.1 软件的设计  47-48
    4.5.2 监控软件的实现  48
    4.5.3 定时时钟问题  48-50
第五章测量数据分析  50-55
  5.1 概述  50
  5.2 样品含水率测量实验  50-54
    5.2.1 实验室测量样品含水率  50-51
    5.2.2 现场测量样品含水率  51-54
  5.3 关于测量误差  54-55
第六章结论  55-57
  6.1 主要结论  55-56
  6.2 研究展望  56-57
附录  57-68
  附录一  57-62
  附录二  62-63
  附录三  63-67
    一配样样品为高含水率时实验室测量数据(表一)  63-64
    二配样样品为高含水率时实验室测量数据(表二)  64-65
    三配样样品为高含水率时实验室测量数据(表三)  65-66
    四配样样品为高含水率时实验室测量数据(表四)  66-67
  附录四  67-68
在学期间的研究成果  68-69
参考文献  69-70
致谢  70

一种基于低能射线油品含水率快速测量仪的研制

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