CN113295233A - 多功能储罐液位仪 - Google Patents
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Abstract
本发明多功能储罐液位仪，具有储罐液位、液面以下不同液体间的界面高度、液体密度、液体温度和液体压力的测量功能，由控制器、伺服电机、轮毂、动静滑环电路耦合装置、传输电缆、测量盒及磁致伸缩测高组件组成；该液位仪对测量环境及被测介质无特殊要求；测量数据安全可靠，测量精度高，测量功能全，适用范围广，结构简单，安装方便；同时还具备既可现场控制测量过程和显示测量值，又可通过控制器接口接受监控室的远控和输出测量数据，在监控室的计算机上实时显示储罐液位，随时显示液面及液面内不同液体间界面的高度和液体的温度密度。
Description
技术领域
本发明涉及一种储罐液位、液面以下不同液体间界面的高度、液体密度、温度和压力的测量。
背景技术
当今石化行业油库用于储罐油品计量的液位仪大致分为三类：磁致伸缩液位仪，雷达液位仪，伺服液位仪；磁致伸缩液位仪因被测液体温度和密度变化及浮子上吸附被测液体的多与少，使浮子的浮态在垂直方向上发生改变，影响测量精度，另外当被测液体粘稠度较高时浮子易卡在探测管上；雷达液位仪测量液面以下不同液体间的界面困难，出现故障难处理，使用受限；伺服液位仪不适合储罐粘稠度较高液体的液位测量，投资成本也高。
发明内容
本发明多功能储罐液位仪是在储罐一侧内垂直安装探测管，磁环套在探测管上，并沿探测管上下自由移动，磁环与测量盒合为一体。探测管的上方安装电子仓，控制器，动静滑环电路耦合装置，伺服电机及其轮毂，传输电缆的下端与测量盒连接，上端固定在伺服电机的轮毂上，其信息信号线与动静滑环电路耦合装置的动态端子连接，动静滑环电路耦合装置静态端的信息信号端子与控制器连接，伺服电机驱动轮毂顺时针或逆时针旋转，经传输电缆带动测量盒及磁环沿探测管上下平稳移动，测量盒内设有超声波收发探头，温度传感器，压力传感器；利用超声波收发探头发射的超声波在不同物体界面上的反射和在不同密度液体中传播速度的差异特性，测量储罐液位、液面以下不同液体间的界面位置及液体的密度；温度传感器测量不同高度液体的温度；压力传感器测量不同高度液体的压力；电子仓，探测管和磁环组件完成测量超声波收发探头中心线对应的液位及液面以下不同液体间界面的高度。其测量数据传至控制器；控制器带有显示屏，显示多功能液位仪测量值及操作模式等参数。
以上所述多功能储罐液位仪在液位测量过程中，磁致伸缩测高组件的磁环垂直方向上的浮态不因被测液体密度变化及吸附在磁环上被测液体的多与少而改变，也不会出现因被测液体粘稠度较高磁环卡在探测管上的现象；该液位仪对测量环境和被测液体无特殊要求；测量数据安全可靠，测量精度高，测量功能全，适用范围广，结构简单，安装方便。多功能储罐液位仪既可现场控制测量过程和显示测量值，又可通过控制器接口接受监控室的远控和输出测量数据，在监控室的计算机上实时显示储罐液位，随时显示液面内不同液体间的界面高度及其液体的温度和密度，并计算出储罐的储量，为现实储罐罐区自动化管理提供准确可靠数据。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。
附图1为本发明多功能液位仪测量结构示意图。
附图2为本发明多功能液位仪信息信号流程方框图。
附图中，电子仓1，控制器2，动静滑环电路耦合装置3，轮毂4，伺服电机5，，传输电缆6，探测管7，测量盒8，压力传感器9，温度传感器10，超声波收发探头11，磁环12。
具体实施方式
下面借助附图，描述多功能液位仪的工作过程：
液位测量：测量盒8中超声波收发探头11的中心线处在液面。液位仪接受现场控制器2或远控(监控室)液位测量的指令后，当储罐增加液体，液面上升时，液面超过测量盒8中超声波收发探头11，测量盒8中超声波收发探头11发射超声波，超声波水平穿透测量盒8内设置的金属层进入液体，大部分超声回波被吸收，少量被反射，超声波收发探头11接收到的反射波能量弱，测量盒8输出低电平，经传输电缆6和动静滑环电路耦合装置3传送给控制器2，控制器2再控制伺服电机5，驱动轮毂4顺时针旋转，轮毂4收回传输电缆6，使测量盒8及磁环12沿探测管7向上平移；储罐继续增加液体，液面继续上升，上述过程不断重复，直到储罐停止增加液体，液面稳定不变时结束，此时测量盒8中超声波收发探头11的中心线处在液面位置；电子仓1测量磁环12所在的位置高度，因磁环12水平中心面与测量盒8内超声波收发探头11的中心线处在同一水平面，故磁环12所在的位置高度就是液面高度既液位。当储罐减少液体，液面下降时，测量盒8中超声波收发探头11露出液面，测量盒8中超声波收发探头11发射超声波，超声波水平穿透测量盒8内设置的金属层进入空气，少量超声回波被吸收，大部分被反射，超声波收发探头11接收到的反射波能量强，测量盒8输出高电平，经传输电缆6和动静滑环电路耦合装置3传送给控制器2，控制器2再控制伺服电机5，驱动轮毂4逆时针旋转，轮毂4放出传输电缆6，使测量盒8及磁环12沿探测管7向下平移；储罐继续减少液体，液面继续下降，上述过程不断重复，直到储罐停止减少液体，液面稳定不变时结束，此时测量盒8中超声波收发探头11的中心线处在液面位置；电子仓1测量磁环12所在的位置高度，因磁环12水平中心面与测量盒8内超声波收发探头11的中心线处在同一水平面，故磁环12所在的位置高度就是液面高度既液位。
界面测量：测量盒8中的超声波收发探头11的中心线处在液面。液位仪接受现场控制器2或远控(监控室)液面以下不同液体间界面测量的指令后，控制器2控制伺服电机5，驱动轮毂4逆时针旋转，测量盒8及磁环12沿探测管7向下平移，测量盒8中超声波发探头11发射超声波，超声波水平穿透测量盒8内设置的金属层进入液体，超声波收发探头11不断接收到反射波的能量信息，因不同密度液体吸收超声回波的能力是不相同的，当反射波能量强度发生明显变化时(由强变弱或由弱变强)，测量盒8中超声波收发探头11在其变化处上下交替测量，直至测量盒8中超声波收发探头11处在两种不同液体界面上或附近，此时测量盒8中的超声波收发探头11的中心线处在两种不同液体界面位置；电子仓1测量磁环12所在的位置高度，因磁环12水平中心面与测量盒8内超声波收发探头11的中心线处在同一水平面，故磁环12所在的位置高度就是两种不同液体界面高度；同理可测量出多个不同液体界面的高度。
上述不论液位测量还是液面以下不同液体间的界面测量，测量盒8测量的信息都经传输电缆6和动静滑环电路耦合装置3同步传送给控制器2(处理后现场动态显示液位及界面高度)和经控制器2的接口输出。
密度、温度和压力测量：测量盒8中的超声波收发探头11中心线处在液面。液位仪接受现场控制器2或远控(监控室)液体密度、温度和压力测量的指令后，控制器2控制伺服电机5，驱动轮毂4逆时针旋转，测量盒8及磁环12沿探测管7向下平移；超声波收发探头11发射的超声波水平穿透测量盒8内设置的金属层进入液体，再经液体传播至测量盒8内设置的超声波反射板反射后沿原路返回测量盒8超声波收发探头11中，通过计算所需时间的长短确定液体的密度(超声波在不同密度液体中传播的速度是不一样的)；同时测量盒8中的温度传感器10测量液体的温度，压力传感器9测量液体的压力；以上测量直至储罐底部结束，其测量的信息经传输电缆6和动静滑环电路耦合装置3同步传送给控制器2(处理后现场显示液体的密度、温度和压力)和经控制器2的接口输出；最后测量盒8返回液面。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此；本领域的技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.多功能储罐液位仪，其特征在于：在储罐一侧内垂直安装探测管(7)，磁环(12)沿探测管(7)上下自由移动，探测管(7)上方安装电子仓(1)、控制器(2)、动静滑环电路耦合装置(3)、伺服电机(5)及其轮毂(4)，传输电缆(6)下端与测量盒(8)连接，上端固定在轮毂(4)上，其信息信号线与动静滑环电路耦合装置(3)的动态端子连接，动静滑环电路耦合装置(3)静态端的信息信号端子与控制器(2)连接，测量盒(8)与磁环(12)合为一体。
2.根据权利要求1所述的多功能储罐液位仪，其特征在于：测量盒(8)内设有超声波收发探头(11)，利用超声波在不同物体界面上的反射和在不同密度液体中传播速度的差异特性，测量储罐液面、液面以下不同液体间的界面位置及液体密度；温度传感器(10)，测量不同高度液体的温度，压力传感器(9)，测量不同高度液体的压力。
3.根据权利要求1所述的多功能储罐液位仪，其特征在于：电子仓(1)，探测管(7)和磁环(12)组件完成测量液面和液面以下不同液体间界面的高度。
4.根据权利要求1所述的多功能储罐液位仪，其特征在于：测量盒(8)内超声波收发探头(11)的中心线与磁环(12)水平中心面处在同一水平面。
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| CN202110293276.3A CN113295233A (zh) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | 多功能储罐液位仪 |
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Publications (1)
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ID=77319175
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN113295233A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114166288A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-11 | 电通传感器(深圳)有限公司 | 一种新型的加油站油罐多功能计量仪 |
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2021
- 2021-03-18 CN CN202110293276.3A patent/CN113295233A/zh active Pending
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