新黄河记者：王铮  

在济南市槐荫区南辛庄街道海智孵化器，有这样一家小微企业，它“年龄”不大，成立于2023年3月，却研制出原油大罐盘库装置和多界面分析装置，解决了原油生产过程中油、水、乳化带以及空气难以测量的大问题。它就是由1名博士和他的学生共同成立的波量（山东）精密电子有限公司。

自动监测原油含水量 已在胜利油田应用

原油作为重要的石化资源，开采过程中通常伴有大量泥沙、水及各种矿化物，成分复杂，生产过程经过分离器、一次、二次沉降罐以及污水罐等。其中，脱水是处理原油的重要一环，关系到后续加工质量。要想脱水，就要知道含水量。通常的做法，需要工人爬到油罐上方，将量尺伸进探测孔内测量含水量。这种方法不仅产生的误差大，还有不小的安全隐患，原油产生的氯化氢气体，极易造成中毒。

“我们研发的监测装置，可以实时自动监测原油含水量，取代了传统人工测量的检测方式。”公司技术负责人程浩介绍，他们的产品由PTFE材料和共面电容组成，实现了油、气、水多项界面的测量，而且成本低，精度高，稳定性好，动态响应快，抗干扰性强，适用于恶劣的工作环境。同时，他们还研究了数据处理算法，该产品已应用在胜利油田河口、孤岛、石开、东胜、鲁明等多个油区。

抗腐蚀，不沾油 首款基于分段电容的产品

薄如纸片的共面电容，加上一块电路板，再搭配上分析软件，就可以实时监测原油当中的含水量。看似简单的操作，却成为世界难题。由于原油腐蚀性强，极易沾到电容上造成失效。程浩团队给出的解决方案，是将电容密封在PTFE材料内，这种材料被称为塑料之王，抗腐蚀，不沾油，耐高温和低温。值得一提的是，这款产品也是目前已知的首款基于分段电容的产品。

材料问题虽已初步解决，但技术攻关仍面临诸多挑战。以密封环节为例，PTFE材料固有的抗粘油特性反而成为技术瓶颈——常规方法难以实现其与电容的有效结合，导致密封功能失效。面对这一难题，公司和合作方组成研发团队另辟蹊径，实现了传感器及数据采集电路的密封。

其实早在1994年，英国曼彻斯特大学就率先开始基于分段电容的界面测量仪器。由于原油温度、成分参数动态变化，且有很强的腐蚀性、溶解性，开采过程伴随易燃气体，容易在传感器表面累积造成失效。面对种种困难，他们还没有研制出成功应用的产品。

初代产品研发一年 因问题频出无奈放弃 

目前，程浩团队研发的监测设备，已经升级为第二代。“我们第一代产品是不锈钢的，成本高，加工复杂。”他告诉新黄河记者，第二代产品很好地解决了以上这些问题，而且更耐高温。  研发产品的过程，是煎熬且痛苦的。在研究之初，程浩曾充满信心，开发接近一年后，他们满怀希望地带着加工好的第一代样品进行现场测试，却出现传感器外壳与电极之间密封不严、高低温变形等一大堆问题。“那个时候真是痛苦的开始，我们前后改了三四十次，后来干脆放弃了第一代方案，采用PTFE作为密封绝缘材料研制出第二代产品，才达到最终要求。”他对当初的一幕记忆犹新。

据程浩介绍，他们主要从事智能仪器、嵌入式系统产品及精密电子设备研发，包含电容式原油储罐多相界面分析系统、智能接近传感器、超低温液化气体液位变送器，“我们研发的原油大罐盘库装置和多界面分析装置，已经进入小批量试产阶段，正面向全国各大油田推广。”

摄影：王铮  摄像：王春鹏  剪辑：王春鹏  编辑：柏凌君  校对：杨荷放 刘恬