至少一個(gè)環(huán)境參數(shù)的類型有關(guān)的信息和/或與來自所測量傳感器譜參數(shù)的至少一個(gè)環(huán)境參數(shù)的水平有關(guān)的定量信息。
[0105]術(shù)語“共振阻抗”或“阻抗”表示從其中提取傳感器“譜參數(shù)”的傳感器的共振周圍的所測量傳感器頻率響應(yīng)。
[0106]術(shù)語“譜參數(shù)”用來表示傳感器響應(yīng)的可測量變量。傳感器響應(yīng)是LCR或RFID傳感器的共振傳感器電路的阻抗譜。除了測量采取Z參數(shù)、S參數(shù)和其他參數(shù)形式的阻抗譜之外，阻抗譜(實(shí)部和虛部)可使用供分析的各種參數(shù)來同時(shí)分析，例如阻抗的實(shí)部的最大數(shù)的頻率(Fp)、阻抗的實(shí)部的幅值(Zp)、阻抗的虛部的共振頻率(Fl)和阻抗的虛部的反共振頻率(F2)、在阻抗的虛部的共振頻率(Fl)的信號幅值(Zl)、在阻抗的虛部的反共振頻率(F2)的信號幅值(Z2)以及零電抗頻率(Fz，阻抗的虛部為零的頻率)。其他譜參數(shù)可使用整個(gè)阻抗譜、例如共振的質(zhì)量因數(shù)、相位角和阻抗的幅值來同時(shí)測量。從阻抗譜所計(jì)算的“譜參數(shù)”在這里統(tǒng)稱作“特征”或“描述符”。從能夠由譜所計(jì)算的所有潛在特征來執(zhí)行特征的適當(dāng)選擇。在標(biāo)題為“Methods and systems for calibrat1n of RFID sensors”的美國專利申請序號12/118950中描述了多變量譜參數(shù)，通過引用將其結(jié)合到本文中。
[0107]本文所使用的術(shù)語僅用于便于描述具體實(shí)施例，而不是意在限制本發(fā)明。在術(shù)語的定義不同于該術(shù)語的常用意義時(shí)，本申請人預(yù)計(jì)使用本文所提供的定義，除非另加說明。單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”預(yù)計(jì)也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另加明確說明。將會理解，雖然術(shù)語“第一”、“第二”等可用于描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)當(dāng)受到這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于區(qū)分一個(gè)元件與另一個(gè)元件。術(shù)語“和/或”包括關(guān)聯(lián)所列項(xiàng)的一個(gè)或多個(gè)的任何和全部組合。詞語“耦合到”和“與…耦合”考慮直接或間接耦合。
[0108]本書面描述使用示例來公開本發(fā)明，其中包括最佳模式，以及還使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的專利范圍由權(quán)利要求書來定義，并且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其他示例。如果這類其他示例具有與權(quán)利要求的文字語言完全相同的結(jié)構(gòu)單元，或者如果它們包括等效結(jié)構(gòu)單元，則預(yù)計(jì)它們落入權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種系統(tǒng)，包括: 用于流體的容器系統(tǒng)； 取樣組合件；以及 共振傳感器系統(tǒng)，耦合到所述取樣組合件。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述容器系統(tǒng)包括從由脫鹽器、分離器、反應(yīng)器和儲存槽罐所組成的組中選取的容器系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述取樣組合件包括從由量桿、擺臂和提煉管線所組成的組中選取的至少一個(gè)。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括設(shè)置在所述容器系統(tǒng)中的混合物，所述混合物具有第一流體以及與所述第一流體通常不互溶的第二流體，并且其中所述共振傳感器系統(tǒng)配置成在所述容器系統(tǒng)中的位置確定所述第一流體和所述第二流體的相對含量。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述共振傳感器系統(tǒng)包括子系統(tǒng)，其: 在所述容器系統(tǒng)中的多個(gè)位置檢測來自共振傳感器系統(tǒng)的信號的集合； 將所述信號集合轉(zhuǎn)換成所述多個(gè)位置的復(fù)阻抗譜的值； 存儲所述復(fù)阻抗譜的值和頻率值；以及 從所述復(fù)阻抗譜的值來確定流體相逆轉(zhuǎn)點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述混合物包括作為油中水乳狀液和水中油乳狀液中的至少一個(gè)的乳狀液。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述共振傳感器系統(tǒng)配置成確定流體相逆轉(zhuǎn)點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述共振傳感器系統(tǒng)采用介電層與所述流體分離以免直接接觸。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述共振傳感器系統(tǒng)采用厚度在2nm至50 cm之間的介電層與所述流體分離以免直接接觸。
10.一種用于測量容器中的流體的混合物的液位的方法，所述方法包括: 在所述容器中的多個(gè)位置檢測來自共振傳感器系統(tǒng)的信號的集合； 將所述信號集合轉(zhuǎn)換成所述多個(gè)位置的復(fù)阻抗譜的值； 存儲所述復(fù)阻抗譜的值和頻率值；以及 從所述復(fù)阻抗譜的值來確定流體相逆轉(zhuǎn)點(diǎn)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，將所述信號集合轉(zhuǎn)換成所述復(fù)阻抗譜的值包括使用多元數(shù)據(jù)分析將所述信號集合轉(zhuǎn)換成所述復(fù)阻抗譜的值。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，確定所述流體相逆轉(zhuǎn)點(diǎn)包括從所述復(fù)阻抗譜的值的變化來識別所述流體相逆轉(zhuǎn)點(diǎn)。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，檢測來自共振傳感器系統(tǒng)的信號包括: 將共振換能器設(shè)置在所述流體的混合物中； 生成對應(yīng)于與所述流體的混合物的性質(zhì)的變化相關(guān)的所述共振換能器的譜共振性質(zhì)的變化的換能器信號；以及讀取所述換能器信號。
14.一種用于確定容器中的油和水的混合物的組成的方法，包括: 采用共振換能器來確定作為所述容器中的高度的函數(shù)的油和水的所述混合物的復(fù)阻抗譜值和導(dǎo)電率值的集合； 從所述復(fù)阻抗譜值的集合來確定流體相逆轉(zhuǎn)點(diǎn)； 將油相模型應(yīng)用于高于所述流體相逆轉(zhuǎn)點(diǎn)的所述復(fù)阻抗譜值和導(dǎo)電率值的集合；以及 將水相模型應(yīng)用于低于所述流體相逆轉(zhuǎn)點(diǎn)的所述復(fù)阻抗譜值和導(dǎo)電率值的集合。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括生成指示作為所述容器中的高度的函數(shù)的油和水以及油和水的所述混合物的相對含量的報(bào)告。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述油相模型的所述應(yīng)用包括將所述復(fù)阻抗譜值的集合轉(zhuǎn)換成水中油混合物的油含量的值。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述水相模型的所述應(yīng)用包括將所述復(fù)阻抗譜值的集合轉(zhuǎn)換為油中水混合物的水含量的值。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，采用共振換能器來確定作為所述容器中的高度的函數(shù)的油和水的所述混合物的復(fù)阻抗譜值和導(dǎo)電率值包括: 將共振換能器設(shè)置在油和水的所述混合物中； 生成對應(yīng)于與油和水的所述混合物的性質(zhì)的變化相關(guān)的所述共振換能器的譜共振性質(zhì)的變化的換能器信號的集合；以及讀取所述換能器信號的集合。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括經(jīng)過阻抗分析器來處理所述換能器信號集合。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，確定流體相逆轉(zhuǎn)點(diǎn)包括從頻率和阻抗的值來確定流體相逆轉(zhuǎn)點(diǎn)。
21.一種用于確定容器中的第一流體和第二流體的混合物的組成的方法，包括: 采用傳感器系統(tǒng)來確定作為所述容器中的高度的函數(shù)的所述第一流體和所述第二流體的所述混合物的復(fù)阻抗譜值的集合； 從所述復(fù)阻抗譜值的集合來確定流體相逆轉(zhuǎn)點(diǎn)； 將所述第一流體的相模型應(yīng)用于高于所述流體相逆轉(zhuǎn)點(diǎn)的所述復(fù)阻抗譜值的集合；以及 將所述第二流體的相模型應(yīng)用于低于所述流體相逆轉(zhuǎn)點(diǎn)的所述復(fù)阻抗譜值的集合。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述傳感器系統(tǒng)是電共振換能器。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一流體是油，以及所述第二流體是水。
24.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一流體和所述第二流體的所述混合物是不互溶第一流體和不互溶第二流體的乳狀液。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，還包括通過對100%的所述油和100%的所述水校準(zhǔn)所述傳感器系統(tǒng)，來得出所述油的相模型和所述水的相模型。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，還包括通過對100%的所述第一流體和100%的所述第二流體校準(zhǔn)所述傳感器系統(tǒng)，來得出所述第一流體的相模型和所述第二流體的相模型。
【專利摘要】一種系統(tǒng)包括用于流體的容器系統(tǒng)、取樣組合件以及耦合到取樣組合件的共振傳感器系統(tǒng)。共振傳感器系統(tǒng)可包括一種子系統(tǒng)，其在容器中的多個(gè)位置檢測來自共振傳感器系統(tǒng)的信號集合。共振傳感器系統(tǒng)還可包括一種子系統(tǒng)，其將信號集合轉(zhuǎn)換成多個(gè)位置的復(fù)阻抗譜的值，并且存儲復(fù)阻抗譜的值和頻率值。子系統(tǒng)從復(fù)阻抗譜的值來確定流體相逆轉(zhuǎn)點(diǎn)。
【IPC分類】G01N33-28, G01N27-22, G01N27-02, G01F23-24
【公開號】CN104662415
【申請?zhí)枴緾N201380050847
【發(fā)明人】W.G.莫里斯, C.M.蘇爾曼, R.A.波泰雷洛, S.高, W.C.普拉特, J.A.迪林格爾
【申請人】通用電氣公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年9月10日
【公告號】CA2885559A1, EP2901143A1, US20140090451, WO2014051985A1