CN2348362Y - 大型储油罐精密油位测量装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种大型储油罐精密油位测量装置。它主要包括水位控制器、积水探测器、段位探测器、段位跟踪控制器、差压传感器等。采用高精度、小量程的压力传感器,配用两个段位探测器和一个段位跟踪控制器,利用油位与段位探测器中水位的压差,测出某段油罐中的油位,使测量绝对误差减小一个数量级,提高了测量精度。本装置可用于大型储油罐中油位的精密测量。

Description

大型储油罐精密油位测量装置
本实用新型属于液位自动测量控制装置，具体地说是大型储油罐精密油位测量装置。
现在，一般液体石油产品都储于储油罐中，由于液体石油产品均含有水份，其水份在储油罐底部逐渐沉积，随着换油次数增多，水越积越多，要判断积水的多少，只能投入涂有遇水变色涂料的标尺来判断积水的高度，再利用积水排放阀采用人工排放，故不能确知储油罐的油位而需要测量。现有的大型储油罐，如石油化工厂、炼油厂、储油库的各类大型储油罐的油位测量一般采用钢卷尺测量，浮球法测量和压力法测量。压力法是通过测量油位与空气的压差间接测量油位。如图3所示，测量时，积水排放阀13与储油罐的下部相通，压力传感器7的正端通过取压管4与储油罐底部相连，负端与空气相通，数显表8通过信号电缆2与压力传感器7相连。因测量时量程必须与储油罐的高度一致，而一般大型储油罐很高(＞10米)，故该装置采用的是大量程的压力传感器，而测量误差的绝对值等于传感器的精度乘以传感器的量程，在精度一定的情况下，尽管采用高精度的压力传感器，但量程越大，绝对误差越大，导致了测量的绝对误差很大，而不能精确地测出油位。
本实用新型的目的在于提供一种能精确测量储油罐油位，且测量精度高的大型储油罐精密油位测量装置。
本实用新型是这样实现的：一种大型储油罐精密油位测量装置，包括与储油罐的下部相连的积水排放电磁阀、与储油罐底部相通的取压管、与取压管相连的压力传感器和通过信号电缆与压力传感器相连的数显表，其中，压力传感器的正端通过取压管与储油罐的底部相通，负端通过取压管与段位探测器相连；水位控制器通过信号电缆分别与积水排放电磁阀和积水探测器相连；积水探测器的下端通过取压管分别与储油罐的底部和段位探测器的下端相连，上端与储油罐的内部相通；段位探测器通过信号电缆分别与段位跟踪控制器和数显表相连；段位跟踪控制器通过信号电缆分别与段位探测器、进水电磁阀和放水电磁阀相连；数显表上具有可与微机连接的通讯接口；段位探测器的下端通过取压管分别与进水电磁阀和放水电磁阀相连。
本实用新型是利用储油罐底部的积水层，将压力法测油装置改为压力差法测油装置。测量时，将大型油罐的总高度划分为若干相等的段位，采用与压力法测量装置同精度、但量程小的压力传感器，其量程为一等分高度，其高度与油罐划分的段位相同，再配用两个段位探测器、一个段位跟踪控制器，利用油位与段位探测器中水位的压差，测出某段油罐中的油位。当油罐的油位上升至某一高度时，其段位由第一个段位探测器测得，发出相应信号，控制与第二个段位探测器相连的进水电磁阀开启，向第二个段位探测器内充水，当水位升至与第一个段位探测器所测同段位高度时，第二个段位探测器发出相应信号，将电磁阀关闭。此时，第二个段位探测器内的水位保持这个高度，液柱压力加在压力传感器的负端。显然，作用在压力传感器的压差是一个段位内油位产生的压力差。油位继续上升，以上动作在每个段位重复。段位序号由第一个段位探测器给出。段位序号表示了储油罐内油在该段的起始位置的油位，压力传感器的输出表示了储油罐内油高于该段起始位置的油位，段位序号表示的油位与压力传感器输出表示的油位之和就是实际所测得的油位。
当油罐的油位下降时，它所下降的段位由第一个段位探测器测得，发出相应信号，控制与第二个段位探测器相连的放水电磁阀开启，向外放水，当水位下降至与第一个段位探测器所测段位的下降段位高度时，发出相应信号，将电磁阀关闭。此时，第二个段位探测器内的水位保持这个高度，液柱压力加压在压力传感器的负端，由于油罐油位下降是个很缓慢的过程，故作用在压力传感器上的压差仍然是一个段位内油位产生的压力差。油位继续下降，以上动作在每个段位重复。段位序号由段位探测器给出。段位序号表示了储油罐内油在该段起始位置的油位，压力传感器的输出表示了储油罐内油高于该段起始位置的油位。段位序号表示的油位与压力传感器输出表示的油位之和仍然就是实际所测得的油位。
由于第一个段位探测器与大油罐连通，其水位升降速度与油位升降速度一致，非常缓慢，而第二个段位探测器的容积则非常小，它的水位升降速度非常快，所以第二个段位探测器液柱压力产生的速度非常快，这就保证了相邻段位间，液柱压力差在压力传感器的切转的连续性和一致性。
本实用新型的优点在于：采用高精度、小量程的压力传感器，配用两个段位探测器、一个段位跟踪控制器，利用油位与段位探测器中水位的压差，测出某段油罐中的油位。使测量绝对误差减小了一个数量级，提高了油位测量精度。
本实用新型具有三个附图：
图1是本实用新型的示意图。
图2是本实用新型段位探测器的结构示意图；
图3是现有技术装置的示意图。
现结合附图和实施例对本实用新型进一步描述：
如图1、图2所示，本实用新型包括：水位控制器1、信号电缆2、积水探测器3、取压管4、段位探测器5和10、段位跟踪控制器6、压力传感器7、数显表8、进水电磁阀11、放水电磁阀12和积水排放电磁阀13。水位控制器1通过信号电缆2分别与积水排放电磁阀13和积水探测器3相连；积水探测器3的下端通过取压管4分别与储油罐的底部和段位探测器5的下端相连，上端与储油罐的内部相通；段位探测器5通过信号电缆2分别与段位跟踪控制器6和数显表8连接；段位跟踪控制器6通过信号电缆2分别与段位探测器10、进水电磁阀11和放水电磁阀12相连；压力传感器7的正端通过取压管4与储油罐的底部相通，负端通过取压管4与段位探测器10相连；数显表8上具有可与微机连接的通讯接口9；段位探测器10的下端通过取压管4分别与进水电磁阀11和放水电磁阀12相连。
段位探测器5和10均由安装在测量筒17中的一组按等间距纵向布置在基板14上的电极15组成。电极15的信号电缆16集束从金属测量筒17的筒体上部出口经用压紧螺帽18固定的绝缘密封胶封头19引出，基板14的上部和下部各有一个安装固定螺孔，通过固定螺栓24和25与测量筒17连接固定，上封头20有与大气相通的排气孔21，下封头22焊有接管23，上封头20和下封头22均与测量筒17焊接。
本测量装置已在某大型储油罐上作过实际测量，该储油罐高12米，直径9米，内装70#汽油，在1-5米的范围内使油位升降，对本装置作功能和精度测试，所用的段位探测器5的精度为0.1级，压力传感器7的精度为0.1级，数显表8的精度为0.1级。用竖直玻璃管与油罐连通，显示罐内油位，用经计量检定合格的毫米刻度钢板尺作读数标准，用本装置作了两次升降测试，每米测两点，每点间隔500mm。经测试，数显表显示的值与钢板尺显示的值，其误差≤2mm。其中传感器的误差为：δΔp=1000×0.001=1mm。如果用现有技术，则传感器的误差为δp=12000×0.001=12mm。

Claims (3)

1．一种大型储油罐精密油位测量装置，包括与储油罐的下部相连的积水排放电磁阀(13)、与储油罐底部相通的取压管(4)、与取压管(4)相连的压力传感器(7)和通过信号电缆(2)与压力传感器(7)相连的数显表(8)，其特征在于：压力传感器(7)的正端通过取压管(4)与储油罐的底部相通，负端通过取压管(4)与段位探测器(10)相连；水位控制器(1)通过信号电缆(2)分别与积水排放电磁阀(13)和积水探测器(3)相连；积水探测器(3)的下端通过取压管(4)分别与储油罐的底部和段位探测器(5)的下端相连，上端与储油罐的内部相通；段位探测器(5)通过信号电缆(2)分别与段位跟踪控制器(6)和数显表(8)相连；段位跟踪控制器(6)通过信号电缆(2)分别与段位探测器(10)、进水电磁阀(11)和放水电磁阀(12)相连；数显表(8)上具有可与微机连接的通讯接口(9)；段位探测器(10)的下端通过取压管(4)分别与进水电磁阀(11)和放水电磁阀(12)相连。
2．按照权利要求1所述的测量装置，其特征在于：段位探测器(5)和(10)均由安装在测量筒(17)中的一组按等间距纵向布置在基板(14)上的电极(15)组成。
3．按照权利要求2所述的测量装置，其特征在于：电极(15)的信号电缆(16)集束从测量筒(17)的筒体上部出口经由压紧螺帽(18)固定的绝缘密封胶封头(19)引起，基板(14)的上部和下部各有一个安装固定螺孔，通过固定螺栓(24)和(25)与测量筒(17)连接固定，上封头(20)有与大气相通的排气孔(21)，下封头(22)焊有接管(23)，上封头(20)和下封头(22)均与测量筒(17)焊接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102133982A (zh) * 2011-01-27 2011-07-27 陆春红 一种油罐全功能计量和报警***
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CN105203188A (zh) * 2014-06-04 2015-12-30 中国石油化工股份有限公司 油水界面检测仪和油罐液位计检定装置

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