电容式储运油泥含水率测量方法研究

【摘要】随着我国经济的快速发展,石油的开采、加工、储备规模不断扩大。在开采现场、石油转运港口、炼油厂等场所都存在数目巨大的储油罐,经过长期储存后,在储油罐底部形成大量的油泥,造成资源的浪费并严重威胁环境。储运油泥含油率高、含渣率低,具有较高的资源化利用价值。回收处理储运油泥前,需要测量其含水率、含油率,以便估计其回收价值。另一方面,储运油泥资源化利用的企业也需要根据油泥的组分来确定回收处理的工艺,调整处理试剂的用量等。因此,储运油泥含水率的检测具有重要应用价值。目前,对储运油泥含水率的检测,尚没有针对性的试验标准,市场上也还没有专用的检测仪表。实验室分析含水率的方法,存在操作复杂、测量时间长、取样误差大等问题,对储运油泥并不完全适用,迫切需要研发一种快速而且适用于现场应用的含水率检测方法。本文通过对储运油泥的形成原因及理化特性进行分析,总结常见的几种含水率测量方法的优缺点,提出了利用介电常数法测量储运油泥含水率的方案。通过对介电常数模型的理论研究和实验修正,建立起实用的测量模型,设计开发了基于同轴圆筒电容传感器的测量系统。整个系统基于超低功耗的MSP430单片机,利用电容／数字转换芯片AD7746实现对电容信号的检测。本文的主要研究工作和创新点如下：(1)对储运油泥的油、水、砂三相,先利用两相混合模型将油、砂两相混合,然后再与水混合,从而建立起储运油泥三相混合的介电常数模型。通过理论计算,分析了在未知含砂率的情形下,利用介电常数法测量储运油泥含水率的可行性。(2)分析了温度变化对本测量方法的影响,再加上储运油泥粘度大、流动性差的特性,提出了加热—搅拌的预处理方法,提高样品的可测量性。(3)根据相关资料,考虑边缘效应、传感器灵敏度、储运油泥理化特性等因素,对同轴圆筒式电容传感器的尺寸进行了优化设计。(4)对样机的实验数据进行分析,选择出最适用于储运油泥的等效介电常数理论模型—对数模型,通过对实际测量误差的进一步分析,利用拟合的方法对理论模型进行修正,从而建立起更准确、更实用的测量模型。
【作者】韩清堃；
【导师】周洪亮；张宏建；
【作者基本信息】浙江大学，控制科学与工程，2014，硕士
【关键词】储运油泥；含水率；介电常数模型；电容传感器；

【参考文献】
[1]储莉玲.浙江XY股份有限公司品牌战略研究[D].宁波大学,企业创新管理与研究（专业学位）,2013,硕士.
[2]刘学文.环境侵权惩罚性损害赔偿制度研究[D].华东政法学院,法律,2004,硕士.
[3]金钟.格式塔理论观照下的中国赏石文化研究[D].江南大学,美术学,2012,硕士.
[4]徐志江,庄壮,孟利民.一种基于Android智能手机的车载定位查询软件[J].浙江工业大学学报,2013,06:655-659.
[5]王松,夏绍玮.基于误差模型的自适应鲁棒主成分分析[J].自动化学报,1999,04:100-103.
[6]陈铁爻.西藏玉龙铜矿铁尾矿中重金属污染研究[D].成都理工大学,分析化学,2013,硕士.
[7]孙佳佳.叠层高阶矢量有限元在腔体问题中的应用[D].西安电子科技大学,电磁场与微波技术,2012,硕士.
[8]关振威.羟基磷灰石/氧化锌纳米棒复合涂层的制备及生物学表征[D].浙江大学,材料科学与工程,2013,硕士.
[9]黄银祥,孙彦广.钢铁企业电力系统能源仿真模型研究[J].冶金自动化,2010,06:25-28.
[10]鲁春辉.一体化运作的房地产开发项目人力资源管理模式研究[D].西安建筑科技大学,项目管理,2013,硕士.
[11]顾兴源,俞向罡.一类不确定离散时间系统的鲁棒控制[J].自动化学报,1992,01:102-106.
[12]姚畅.移动通信互联网数据中心设计与实现[D].湖南大学,软件工程,2010,硕士.
[13]郑慧婷.西部地区房产税改革研究[D].西安建筑科技大学,会计,2013,硕士.
[14]李瑞明.呼和浩特交通运输枢纽北斗/GPS指挥调度平台建设[D].长安大学,交通运输工程（专业学位）,2014,硕士.
[15]钱惠国,岳林云.黑匣子高温测试仪的开发[J].冶金自动化,2006,02:37-39+49.
[16]李林杰.高硅氧/酚醛复合材料体积烧蚀条件下的热—力—化学多物理场耦合分析[D].哈尔滨工业大学,工程力学,2014,硕士.
[17]葛少云,王浩鸣.基于系统状态转移抽样的含分布式电源配电网可靠性评估[J].电力系统自动化,2013,02:28-35.
[18]吴欢.增强大学生社会主义核心价值观培育实效性研究[D].西南大学,思想政治教育,2014,硕士.
[19]赵媛.幼儿园绘本教学中教师角色定位的研究[D].山东师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[20].浙江工业大学学报2014年总目次[J].浙江工业大学学报,2014,06:1-10.
[21]陈宝春.含拓扑缺陷石墨带的电子性质[D].东北师范大学,理论物理,2012,硕士.
[22]吴坤.小说《吉祥如意》（节译）翻译实践报告[D].宁夏大学,翻译（专业学位）,2014,硕士.
[23]卢风帆.论公司对外担保的效力[D].中国政法大学,比较法学,2014,硕士.
[24]刘荔.挂靠经营中机动车交通事故的责任承担[D].吉林大学,法律,2012,硕士.
[25]王倩倩.青少年“NEET”群体的社会支持网络及社会工作介入研究[D].首都师范大学,课程与教学论,2013,硕士.
[26]韩菁.新生代农民工社会保障权利诉求问题研究[D].吉林大学,社会保障,2013,硕士.
[27]孙海蒂.影响军事院校非英语专业学员英语写作的情感因素的研究[D].辽宁师范大学,英语语言文学,2012,硕士.
[28]李楹.我国刑事案件中“另案处理”制度研究[D].西南政法大学,诉讼法学,2012,硕士.
[29]喻成云.基于统计分析的西南岩溶隧道涌水量预测探析[D].成都理工大学,环境地质,2013,硕士.
[30]凌洁璐.禽病原性大肠杆菌E058株iucA、iucAiutA基因及sit与aerobactin操纵子基因突变株的构建及其生物学特性研究[D].扬州大学,微生物学,2012,硕士.
[31]梁娟.现代成本管理模式研究[D].东南大学,2004.
[32]史同杰.汽车传动箱故障诊断系统研究[D].吉林大学,车辆工程,2014,硕士.
[33]王鑫.高效钯基催化剂的制备及其催化甲酸—甲酸盐分解性能的研究[D].山东大学,2014.
[34]岳天宇.《站在高处看风景》翻译实践报告[D].吉林大学,英语口译,2013,硕士.
[35]唐宏志.Mg与Ba铁氧体和BaFe_(12)O_(19)-石墨的制备及其磁性能研究[D].上海理工大学,化工过程机械,2013,硕士.
[36]方贤国.基于农户分化视角的农村宅基地功能分析与评价[D].东华理工大学,土地资源管理,2014,硕士.
[37]申浩.脑电图相对波段功率在急性脑梗死的临床应用研究[D].第二军医大学,神经病学（专业学位）,2013,硕士.
[38]尤玉辉.列·安德列耶夫与中国20世纪上半期文学[D].山东大学,俄语语言文学,2013,硕士.
[39]张忠子.影响我国女子跆拳道运动发展的社会学因素研究[D].辽宁师范大学,体育教育训练学,2012,硕士.
[40]张波.基于DSP助听器的响度补偿技术研究[D].中北大学,测试计量技术及仪器,2014,硕士.
[41]魏倩.氧乐果对大鼠骨骼肌胰岛素信号传导途径的影响及机制探讨[D].吉林大学,卫生毒理学,2014,硕士.
[42]邵雯.低强度脉冲超声波用于颞下颌关节炎的临床疗效评价[D].辽宁医学院,口腔临床医学（专业学位）,2012,硕士.
[43]卢春艳.高校辅导员与学生冲突问题研究[D].曲阜师范大学,思想政治教育,2013,硕士.
[44]杨赛.论刘庆邦小说的情感缺失叙事[D].安徽大学,中国现当代文学,2014,硕士.
[45]赵江龙.农村集体土地流转制度研究[D].内蒙古大学,公共管理,2014,硕士.
[46]邓德传.虚拟机资源分配的非合作博弈标价模型研究[D].杭州电子科技大学,计算机应用与技术,2011,硕士.
[47]李文杰.昆明西山区生态产业园区投融资模式研究[D].云南大学,工商管理,2012,硕士.
[48]冉建斌,闫文华,杨长友,曹丽丽.大民屯凹陷层序格架及沉积体系[J].石油地球物理勘探,2005,S1:56-60+138.
[49]张恩环.调强放疗模式下青年鼻咽癌患者的预后分析[D].福建医科大学,肿瘤学,2014,硕士.
[50]陈文荣.类典型理论及其意义[D].福建师范大学,英语语言文学,2004,硕士.