CN201955255U - 一种取样器的检验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种取样器的检验装置,可用于计算取样器性能系数PF、循环泵及计量泵的精度系数。所述检验装置通过与被检测取样器连接的信号模拟模块,给出模拟主输油管道的流量信号,并驱动取样器按该流量信号实施采样运行;还包含数据采集模块,其根据接收并监视的取样器采样运行时的参数数据,来计算取样器性能系数PF,并给出该取样器的检验结果。所述数据采集模块,还可根据所述主输油管道流量与取样样品流量,计算计量泵的精度系数;以及根据流量计的流量信号,计算循环回路实际入口管道的瞬时流速,并给出对循环泵检验的结果。因此,本实用新型能方便地对采样过程和检验结果进行分析评估,帮助调试人员快速准确地完成取样器的检验校准。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种检测校验装置,特别涉及一种取样器的检验装置。
背景技术
原油自动取样器,是通过仪表控制,按照原油输送管道内的流量比例进行取样的装置,原油管道里原油流量大,每次取样量就较大;原油流量小,每次取样量就变小。
根据中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5317-2006《石油管线液体自动取样法》中14.6项中的明确要求,要确认取样操作过程中获得样品的合格性,例如一次卸船操作或一次管道输送过程中的取样,取样应符合下列要求:
a) 取样器性能系数(PF,累积的样品体积与计算样品体积之比)应在0.9~1.1之间;
b) 应核查并确认取样操作中取样流量和主管线流量的比例;
c) 在取样操作中,不应发生导致性能系数超出0.9~1.1范围的中断;
如果不能满足上面其中任何一项要求,则样品不合格。
因此,在所述原油自动取样器生产组装完成后,一般需要设置检测校验装置进行取样器的出厂和现场检测校验,确认所述原油自动取样器是否符合上述要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种取样器的检验装置,自动采集原油自动取样器的各项工作参数,计算并对比取样器性能系数,从而检测校验原油自动取样器的是否合格,帮助技术人员快速准确地完成***调试、检验。
为了达到上述目的,本实用新型的技术方案是提供一种取样器的检验装置,包含分别与被检测取样器连接的信号模拟模块,以及数据采集模块;
所述信号模拟模块,给出模拟主输油管道的流量信号Q1,并输出至所述取样器,驱动所述取样器按该流量信号Q1实施采样运行;
所述数据采集模块,接收并监视所述取样器采样运行时的参数数据,并根据所述参数数据计算取样器性能系数PF,给出该取样器的检验结果。
所述取样器的检验装置,还包含分别与所述数据采集模块、信号模拟模块连接的处理显示模块,其接收并输出显示所述信号模拟模块的模拟主输油管道的流量信号Q1、所述数据采集模块接收的取样器采样过程的所述参数数据,并计算生成各显示数据的趋势曲线。
所述取样器通过设置的循环回路与一试验油罐连接;所述循环回路上设置有流量计;所述数据采集模块与所述流量计连接,接收其流量信号Q2。
所述取样器的所述循环回路上设置有循环泵;所述数据采集模块与所述循环泵连接,接收其流量信号。
所述取样器中设置有与所述循环回路连接的若干计量泵;所述数据采集模块与若干所述计量泵分别连接,并设置其取样样品流量Q3。
若干所述计量泵分别与取样瓶连接;所述数据采集模块与所述取样瓶连接,并接收其中采样样品的重量信号,以及所述取样器的采样时间间隔信号。
与现有技术相比,本实用新型所述取样器的检验装置,其优点在于:本实用新型由信号模拟模块仿造实际原油流量工况,输出模拟主输油管道的流量信号Q1,驱动被检测的取样器按该流量信号Q1实施采样运行;由数据采集模块接收并监视取样器中流量等各种采样参数,并据此计算取样器性能系数PF,判断取样器是否合格。还通过处理显示模块输出显示采样或计算处理的各种参数数据,并可计算生成趋势曲线,方便对采样过程和校验结果进行分析评估,帮助调试人员快速准确地完成取样器的检验校准。
附图说明
图1是本实用新型所述取样器的检验装置的总体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式。
原油自动取样器应能根据主输油管道内流量,自动改变其取样量。因而,如图1所示,在检测校准时,通过循环回路24将所述取样器20与试验油罐30相连接;原油在循环泵21的作用下,在由取样探头、球阀、过滤器、流量开关(图中未示出)等构成的所述循环回路24中流动。一流量计40设置在所述循环回路24的3/8”管道上(管径3/8英寸)上,用于记录所述试验油罐30的出口流量,给出电子信号作为流量比例样,通过所述取样器20的控制器25调节一计量泵22,使其按比例调节循环回路24中1/8”管道(管径1/8英寸)内的流量流速来汲取适量原油,并经由电磁阀将采集的样品存放在两个取样瓶23中。
本实用新型所述检验装置10,包含信号模拟模块12、数据采集模块11和处理显示模块13。
仿造实际原油流量工况,在所述信号模拟模块12中,根据《原油长输管道工程建设标准》,设置可选范围为200 ~ 1000mm的模拟主输油管道的管径D,并据此计算模拟主输油管道的截面积S1 =πD2/4。
所述信号模拟模块12,给出模拟主输油管道流量的流量信号Q1,并输出至所述取样器20的控制器25,驱动被检测的取样器20按该流量信号Q1实施采样运行。所述信号模拟模块12,还计算模拟主输油管道的瞬时流速v1=Q1/S1。
上述模拟主输油管道流量的流量信号Q1,可以下列三种检测模式输出:
a. Q1=C,C为常量;
b. Q1为正弦函数变化,Qmax=2.4S1,Qmin=0.8S1,可以设置单一周期T1;
c. Q1为正弦函数变化,Qmax=2.4S1,Qmin=0.8 S1,可以分别设置3个波动周期T1、T2、T3。
所述数据采集模块11,分别与所述流量计40、取样器20的循环泵21、计量泵22和取样瓶23连接,接收并监视如不同时间节点下工作的取样器20中,循环泵21流量、计量泵22流量和流量计40流量,以及取样瓶23的样品重量、取样间隔等参数数据。
当取样器20输出的上述参数数据超出设计范围,或者,根据该些参数数据计算的取样器性能系数(PF)超出0.9~1.1的标准范围时,所述数据采集模块11通过处理显示模块13输出报警信号,提示对该取样器20进行修正、补偿,如调节循环泵21及计量泵22的流量,以使取样器20的采样过程能够严格按流量比例运行。
具体地,为了计算取样器性能系数PF,所述数据采集模块11,接收有取样器20中设置的主输油管道流量与取样样品量之间的流量比例参数n、由密度计测得的试验油罐30中试验油品的密度ρ、取样器20中设置的单位取样时间t1及时间间隔t2;并且对取样瓶23分别设置称重传感器,获得的取样瓶23累积质量信号M1、M2,用以判断取样瓶23中的样品采集量。
设置质量参数MT为取样瓶(23)的样品总质量,并计算以下各参数:
A、 计算装入取样瓶(23)的样品质量为MT时所需的时间T;
B、 根据步骤1.2中不同检测模式进行积分,计算累积时间周期T内模拟主输油管道的总体积V1=∫Q1 dT;
C、 计算累积时间周期T内按比例应取样品总体积V2= V1/ n;
D、 累积时间周期T内实际取得样品的总体积V3= MT/ρ=1200ml;
E、 计算时间周期T内取样器性能系数PF= V3/V2;按标准,PF=0.9~1.1为取样合格范围,不在这个范围内即为不合格。
可以设置不同的MT值或者设置时间参数T,重复上述步骤4.5,校验多个PF值,保证校验的准确性和全面性。
另外,所述数据采集模块11,根据取样器20的循环回路24管道的管径d(设定d=3/8英寸),计算循环回路24管道的截面积S2=πd2/4;还接收所述流量计40的流量信号Q2,计算取样器20的循环回路24实际入口管道的瞬时流速v2=Q2/S2。据此,计算循环泵的精度系数k= v1/v2-1;当k在±0.1范围内,判定循环泵为合格;若在该范围外,提示进行调节补偿。
另外,所述数据采集模块11,还根据累计时间周期T和所述模拟主输油管道的流量信号Q1,计算主输油管道累计质量M,M= Q1T;并给出主输油管道累计质量M与取样瓶累计质量M'之间的比例参数n1,M'= M1+M2。
并且,通过接收所述取样器20中1/8”管道(即直径1/8英寸的管道)上计量泵22的取样样品流量Q3,给出所述模拟主输油管道的流量信号Q1与该取样样品流量Q3之间的比例参数n;并以此计算计量泵22的精度系数k1= n1/n-1。当计量泵22的精度系数k1在±0.1范围内,判定该计量泵22为合格;若在该范围外,提示进行调节补偿。
所述处理显示模块13分别与所述数据采集模块11、信号模拟模块12连接,可列表显示上述模拟主输油管道的流量信号Q1、上述接收的参数数据或各种计算处理的中间数据的瞬时值(D、S1、S2、Q1、v1、Q2、v2、Q3、k、k1、k2、Q4、M、M1、M2、n、ρ、t1、t2);以及在校验取样器性能系数PF时的各参数数值(MT、T、V1、V2、V3、PF)。所述处理显示模块13还可绘制并显示上述各个数据(Q1、v1、Q2、v2、Q3、k、k1、k2、Q4、M、M1、M2),随时间变化的趋势曲线,方便对采样过程和校验结果进行分析评估。
所述数据采集模块11及信号模拟模块12的输入、计算、报警、控制等,可通过PLC(可编程逻辑控制器)的CPU及扩展模块实现;所述处理显示模块13的数据处理及输出显示可通过HMI(人机交互)实现;对各种参数数据的记录可设置U盘等存储装置实现。本实用新型所述检验装置10还可设置汉字显示、屏幕菜单、打印和存储的装置。
综上所述,本实用新型所述检验装置,由信号模拟模块12仿造实际原油流量工况,输出模拟主输油管道的流量信号Q1,驱动被检测的取样器20按该流量信号Q1实施采样运行;由数据采集模块11接收并监视取样器20中流量等各种采样参数,并据此计算取样器性能系数PF,判断取样器20是否合格。还通过处理显示模块13输出显示采样或计算处理的各种参数数据,并可计算生成趋势曲线,方便对采样过程和校验结果进行分析评估,帮助调试人员快速准确地完成取样器20的检验校准。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (6)
1.一种取样器的检验装置,其特征在于,包含分别与被检测取样器(20)连接的信号模拟模块(12),以及数据采集模块(11);
所述信号模拟模块(12),给出模拟主输油管道的流量信号Q1,并输出至所述取样器(20),驱动所述取样器(20)按该流量信号Q1实施采样运行;
所述数据采集模块(11),接收并监视所述取样器(20)采样运行时的参数数据,并根据所述参数数据计算取样器性能系数PF,给出该取样器(20)的检验结果。
2.如权利要求1所述取样器的检验装置,其特征在于,还包含分别与所述数据采集模块(11)、信号模拟模块(12)连接的处理显示模块(13),其接收并输出显示所述信号模拟模块(12)的模拟主输油管道的流量信号Q1、所述数据采集模块(11)接收的取样器(20)采样过程的所述参数数据,并计算生成各显示数据的趋势曲线。
3.如权利要求2所述取样器的检验装置,其特征在于,所述取样器(20)通过设置的循环回路(24)与一试验油罐(30)连接;所述循环回路(24)上设置有流量计(40);所述数据采集模块(11)与所述流量计(40)连接,接收其流量信号Q2。
4.如权利要求3所述取样器的检验装置,其特征在于,所述取样器(20)的所述循环回路(24)上设置有循环泵(21);所述数据采集模块(11)与所述循环泵(21)连接,接收其流量信号。
5.如权利要求4所述取样器的检验装置,其特征在于,所述取样器(20)中设置有与所述循环回路(24)连接的若干计量泵(22);所述数据采集模块(11)与若干所述计量泵(22)分别连接,并设置其取样样品流量Q3。
6.如权利要求5所述取样器的检验装置,其特征在于,若干所述计量泵(22)分别与取样瓶(23)连接;所述数据采集模块(11)与所述取样瓶(23)连接,并接收其中采样样品的重量信号,以及所述取样器(20)的采样时间间隔信号。
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