基于电容法的原油高含水测试仿真研究

针对原油高含水率难于测量的问题,设计了一种新型多层筒式结构电容传感器。通过对被测介质的介电特性进行研究,分析了多层筒式电容传感器的各结构参数对系统灵敏度的影响和测量原理,推导出高含水率与电容的计算模型,并用Comsol Multiphysics软件对模型进行静电场仿真。从二维角度,对电容传感器的几何参数进行研究。分析了泡径对传感器响应以及油泡接触方式的影响,证明了多层筒式电容传感器对高含水率有较好的响应特性。当油泡内径小于0. 5 mm时,传感器响应特性较低。当油泡同时与两极板接触时,相比其他三种接触方式有较为明显的变化。该研究验证了多层筒式电容传感器在90%～100%高含水率测量中的有效性和可行性。