储油罐分层液面检测系统的设计.doc

储油罐分层液面检测系统的设计 现代计量仪器与技术 循环系统中嵌入安装了控制衡器和被检衡器，包括控制衡器及配套砝码、缓冲料斗、流量输送装置、普通输送机、变频输送机、提升机或者实物输送（可控速度）管道，及显示仪表和中央控制系统等。各设备均采用自动化控制，以大幅提高检测效率，从而快捷、有效地对自动衡器进行实物检测。 技术路线是借助实用物料的循环完成被检衡器自动称量误差的检测，即通过物料在循环装置上的循环，达到物料在被检衡器和控制衡器的不同状态的转换，同时传输系统进行实时控制和调节，使物料完整地、无泄漏地移动，并在控制衡器上显示来自于被检衡器的物料质量值，从而计算得到被检衡器装料质量的称量示值误差。整个工作过程是经过皮带传输进行的，在试验开始 技术篇 前物料储存于物料储存室中，其工艺流程如图4所示。 三、结束语 本系统将使我国自动衡器检测能力得到极大提高，试验程序、要求完全与国际接轨，达到世界发达国家水平，并能确保我国自动衡器的产品质量和把住进口自动衡器质量关，并可解决长期以来困扰我国的循环物料试验缺乏的难题，具有推广价值和实用价值。另外，还可为我国计量行政部门受理自动衡器型式评价试验提供高速、高效的实验室，为我国自动衡器生产企业新产品的物料试验模拟和研究提供平台，对提高我国自动衡器产品质量，实现我国自动衡器行业与国际接轨有重大的现实意义。 □齐伟 一、引言 在石油化工行业，原油是用储油罐存储的。采油机将采集到的原油通过集输管道输送到附近的储油罐内。待储油罐内原油稳定后，会出现油、水、颗粒杂质分层的状况。水的密度比油大，颗粒杂质的密度比水大，所以油在最上层，颗粒杂质在最下层。此时计量人员最关心的是油水界面的深度，因为通过这个数据能够精确地了解所采原油的含水量，这对了解地下油层含水量、制定原油生产计划等具有重要意义。在石化工厂里，待加工处理的原油往往来自不同地区。不同地区的原油性质是不同的，于是有静态环境下罐内原油分层的现象。准确的储油罐内原油分层信息对了解不同油区的油质有重要的参考价值。有关这方面的研究大部分集中在储油罐液位测量和油水界面检测上，目前还没有涉及原油分层液面检测的研究项目。另外，在不少油区往往是计量员到储油罐现场测量原油液位，浪费了相当多的人力资源。这就对储油罐液位检测的自动 化程度提出了较高的要求。本文提出一种基于传感器和电力载波技术的新的检测系统，不仅能够检测储油罐内原油液位和油水分离界面，还能精确获得每层原油液面的深度信息。 二、液面检测系统 本系统设计了一套远程监控系统来实时检测储油罐内液面的情况。工作人员可以在小站内的监控室检测罐内液面的情况，部门管理人员也可以在办公室通过远程网络实时了解相关信息。与传统的人工测量方式相比，大大提高了检测的自动化程度和准确度。 本文设计的检测系统主要由液面检测、远程数据传输、上位机和远程监控四部分组成。 技术方案结构如图1所示。 1.液面检测 液面检测主要由传感器模块组成，传感器模块前端采用超声波传感器，每个传感器都配备相应的处理电路，负责对传感器采集的信息进行处理，并对处理后 2011.10ChinaMetrology中国计量 81 技术篇现代计量仪器与技术 系统电力线载波调制芯片采用SGSTHOMSON公 电力RS232载波模块 监控室 司的ST7538。ST7538内部集成了发送和接收数据功能，通过串口与微处理器连接。微处理器选用Philips公司的LP2132单片机，它把超声波传感器的数据经串口传送到ST7538，ST7538再把数据编码后耦合到电力线上。在接收端，要在变/配电室的变压器二次侧进行检波，通过ST7538电力载波检波模块对传输的信号进行读取，调制后传送给LP2132。最后，通过RS485通信将采集到的信号传送到总监控室的上位机。远数据传输的芯片连接如图2所示。 CD_PD BUWDREG_OK PGR×T×ZCOUTREG_DATA TOUTCLT/PT×DR×DSGSTHOMSON ST7538 P1.19P1.18P0.2P0.27P1.17P0.28P0.29P0.30P1.16SCK0MISO0MOSI0PhilipsLP2132 储油罐 超声波RS232电力传感器载波模块模块 网 线电话线 远程监控 / LN 电力线 图1系统技术方案结构图 的信号进行编码，向外传送。超声波传感器是利用脉冲回波法进行测量的。它的基本工作原理是：超声换