实时监测油井工作状况能够有效地判断油井开采寿命及油田实际情况，尤其是在我
国现阶段石油资源医乏，且大多数油井都经过长期开发，地层所储石油己经很少，况且
井下工具在长时间工作下难免会出现异常情况，导致产油效率不高甚至不出油。为了保
证油田油井持续高效产油，以便及时发现异常问题并解决，系统在测量管上方安装液位
检测装置，不仅在测量原油含水率的同时判断被测原油容量是否达到测量标准，并且能
对该油井的生产现状有一定的了解。通过在有效单位时间内测量管内原油液位进而得到
采样原油的体积，这样既能保证原油含水率的实时整段测量，也能发现间抽、空抽等非
正常工作状态，并及时上传给安全控制中心，以便及时有效的采取必要的安全措施。
测量液位的仪表有很多，包括浮球液位计、雷达式液位计、压力液位计等。考虑到
原油对接触式测量仪器的不良影响及性价比等因素，本论文采用了非接触式HC-SR04
超声波传感器测量取样管内原油液位，传感器内部含有超声波发射器、接收器与控制电
路。该传感器具有性价比高、使用时间长、稳定可靠、安装和维护方便等优点，且不受
电磁干扰及液体的粘度、密度等影响，其测量范围为2cm}400cm，精度可达3mm，可
接+SV外部电源。
该传感器模块使用简单方便，通过TRIG控制端产生一个至少l0us的高电平触发脉
冲，使传感器向液面发出8个40khz的方波，并在一定时间段内检测返回信号，当收到
返回信号时，模块会在ECHO脚输出一个和返回时间成正比的高电平信号，系统通过检
测该高电平的宽度时间T即可计算出液面距模块的距离S[43]，进而得到原油液位，超声
波测液位原理图如图4-13所示。
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