儲油罐智能綜合測控裝置的製作方法
2023-12-11 13:45:02 1
專利名稱：儲油罐智能綜合測控裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種信息測控裝置，尤其涉及一種能夠實時監控儲油罐中 原油採集信息的綜合測控裝置。
背景技術：
石油採集加工行業中，石油幵採出來經過脫氣過程後會暫時儲存在儲油罐 中，由於原油總是處於動態變化中，所以需要工作人員頻繁地檢測其溫度、含 水率、液位、界面等物理參數，而現有的測量技術大都是比較機械的測量方式， 有的還需要爬到罐頂去人工檢測，比較繁瑣，也存在一定的安全隱患。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種實時監控原油採集信息、實現 檢測自動化操作的儲油罐智能綜合測控裝置。
為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是儲油罐智能綜合測控裝 置，包括為其它元器件提供工作電源的電源模塊，數據採集處理模塊，所述數 據採集處理模塊電連接步進電機驅動器，所述步進電機驅動器電連接執行機構， 所述執行機構的電纜末端連接有傳感器裝置，所述執行機構帶動所述傳感器裝
置在儲油罐內上下運動；所述數據採集處理模塊還電連接有工控機。
作為一種改進，所述傳感器裝置包括保護內部結構的封裝外殼，所述封裝
外殼上安裝有採集介質中信息參數的數據採集單元，所述封裝外殼內還安裝有
數據處理單元和數據發送單元，所述封裝外殼的下端設有觸底開關裝置，所述
封裝外殼的上端設有觸頂幵關裝置。
作為進一步改進，所述數據採集單元包括採集溫度參數的溫度傳感器和檢
測儲油罐內液位、界面、介質中水份含量的短波含水率傳感器。
作為進一步改進，所述數據處理單元包括處理數據採集單元模擬信號的
A/D轉換模塊和單片機。
3作為進一步改進，所述執行機構包括固定安裝的纜繩收放裝置、及纜繩， 所述傳感器裝置固定於所述纜繩上，所述纜繩包括不鏽鋼絲編織的纜繩外層， 所述纜繩外層內包裹有導線。作為更進一步改進，所述纜繩收放裝置包括步進電機，所述步進電機連接 有纜繩繞線輪，所述纜繩繞線輪上均勻纏繞有所述纜繩，所述繞線輪上設有傳 輸信號的旋轉導電裝置。由於採用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是利用數據採集處理 模塊通過步進電機驅動器控制執行機構中的步進電機工作，間接控制傳感器裝 置在儲油罐的介質內上下運動，傳感器裝置檢測的信號通過具有信號傳輸功能 的執行機構傳輸到數據採集處理模塊中，數據採集處理模塊把液位的判斷信號、 界面的判斷信號、每個層面的含水率變化信號、溫度變化信號、觸底信號經過 處理後發送到能夠監控信息檢測過程的工控機，並將檢測參數顯示出來；而且一臺工控機同時可監控數十個原油儲油罐的信息檢測狀態，提高了儲油罐原油 信息檢測的自動化程度。本實用新型適用於石油、化工行業中儲油罐、分離罐、 沉降罐的測量，能夠同時精確測量儲油罐內介質的液位高度、油水界面的位置、 罐底汙泥的厚度、每一層面的含水率、溫度、盤庫等多項指標。
圖1是本實用新型實施例的結構框圖； 圖2是本實用新型實施例傳感器裝置的結構示意圖； 圖3是本實用新型實施例執行機構的結構示意圖。
具體實施方式
如圖l、圖2、圖3所示，儲油罐智能綜合測控裝置，包括為其它元器件提 供工作電源的電源模塊5，及儲存、處理信息的數據採集處理模塊，所述電源 模塊5直接連接電連接所述數據採集處理模塊4，所述數據採集處理模塊4電 連接步進電機驅動器3，所述步進電機驅動器3電連接執行機構2，所述執行機 構2的電纜末端連接有傳感器裝置1，所述執行機構2帶動所述傳感器裝置1 在儲油罐內上下運動；所述數據採集處理模塊4還電連接有工控機6。採集原油數據參數的傳感器裝置1包括保護內部結構的封裝外殼11，所述 封裝外殼11上安裝有採集介質中信息參數的數據採集單元，所述數據採集單元包括採集溫度參數的溫度傳感器12和檢測儲油罐內液位、界面、介質中水份含 量的短波含水率傳感器13，數據採集單元主要完成儲油罐內部介質的數據參數所述封裝外殼11內還安裝有數據處理單元和數據發送單元120，所述數據 處理單元包括處理數據採集單元模擬信號的A/D轉換模塊15和單片機16， A/D 轉換模塊15將各個傳感器檢測到得模擬數據轉換成單片機16能夠識別的數字 信息，所述數據發送單元120為RS-232接口，能夠將單片機16初步處理的數 字信息傳出到所述傳感器裝置1外部。所述封裝外殼11的下端設有觸底開關裝置，所述封裝外殼的上端設有觸頂 開關裝置，所述觸底開關裝置包括安裝在所述封裝外殼11下部的幹簧管17， 所述封裝外殼11外部安裝有滑架18，所述滑架18上固定安裝有與所述幹簧管 17對應的磁鐵19。所述觸頂開關裝置包括安裝在所述封裝外殼上部的幹簧管121，所述油罐 的頂端固定安裝有與所述幹簧管121對應的磁鐵，觸底開關裝置及觸頂開關裝 置能夠方便地控制傳感器裝置1的工作狀態，傳感器裝置1將檢測溫度、含水 率、液位、汙泥、油水界面等物理參數為一體的組合式多功能檢測裝置，使用 方便，不需要工作人員爬到儲油罐頂部去機械式的測量。滑架18能夠隨著傳感器裝置1 一起上下移動，當傳感器裝置1降落到儲油 罐的底部的汙泥層上時，滑架18停止降落，傳感器裝置l繼續降落，直到傳感 器裝置1的底部接觸到滑架18的底部，幹簧管17進入到到磁鐵19的磁場中，由於磁場的作用幹簧管17動作，傳感器裝置1停止檢測工作；儲油罐的頂端固定安裝有與所述幹簧管121對應的磁鐵，當傳感器裝置1上升到儲油罐的頂部 的接觸到罐頂時，幹簧管121進入到磁鐵的磁場中，由於磁場的作用幹簧管121 動作，傳感器裝置l停止檢測工作。能夠帶動所述傳感器裝置1在儲油罐中上下運動，並能夠傳輸採集數據的執行機構2包括固定安裝的纜繩收放裝置、及纜繩21，所述傳感器裝置1固定 於所述纜繩21上，所述纜繩21包括不鏽鋼絲編織的纜繩外層，所述纜繩外層 內包裹有導線；所述纜繩收放裝置包括步進電機22，所述步進電機22連接有 纜繩繞線輪23，所述纜繩繞線輪23上均勻纏繞有所述纜繩21，所述繞線輪23 上設有傳輸信號的旋轉導電裝置24,所述旋轉導電裝置24可以設置為水銀滑 環，能夠傳輸檢測到的信息數據，纜繩21內部設置的導線包括電源線、接地線 和信號線，與RS-232接口連接不僅能夠控制傳感器裝置的運動方向，同時還能 夠傳輸單片機16發送出來的數據信息，數據信息通過纜繩21和旋轉導電裝置 24傳輸到其它的控制單元中去。所述數據採集處理模塊4連接所述執行機構2，能夠存儲、處理所述傳感 器裝置1檢測到得儲油罐中原油的參數信息，所述執行機構2中的繞線輪23 上均勻纏繞的纜繩21的一端連接旋轉導電裝置24，另一端連接傳感器裝置1 中傳輸信息的RS-232串口，通過RS-232串口和纜繩21可以將傳感器裝置檢測 到得各種信息傳輸到數據採集處理模塊4中，通過數據採集處理模塊4將檢測 信息進行處理及存儲。所述數據採集處理模塊4輸出端電連接步進電機驅動器3，以便於控制所 述執行機構2中的步進電機22的工作狀態，通過電機的正反轉動來控制執行機 構2的繞線輪23的轉動方向，從而控制執行機構2中纜繩21的收放，間接控 制傳感器裝置1在儲油罐中的運動方向，以便於得到原油不同液位中各個物理 參數；數據採集處理模塊4還設置有報警單元，能夠對液位，汙泥、界面等重 要參數的超標進行報警。所述數據採集處理模塊4輸出端連接有實時顯示採集信息的工控機6，所 述工控機6能夠實時顯示各單元的工作狀態，以及傳感器裝置1檢測到儲油罐 介質的各項參數信息。本實用新型充分利用先進的技術、工藝和材料，實現了多項參數指標的測 量，把步進電機運用到油罐液體的測量計量中，既保證了測量的精度，又提高 了檢測設備工作的可靠性。數據採集處理模塊設計合理，與HART協議兼容，並可實時監視測量的全過程，菜單顯示操作方便，方便組網與聯接；有效地解決 了石化行業生產管理過程中的許多難題，節能降耗，大大降低原油生產中間環 節帶來的附加成本，杜絕油罐放水造成的環境汙染，提高外輸原油的質量，具 有較大的社會意義和經濟意義。
權利要求1.儲油罐智能綜合測控裝置，其特徵在於包括為其它元器件提供工作電源的電源模塊，數據採集處理模塊，所述數據採集處理模塊電連接步進電機驅動器，所述步進電機驅動器電連接執行機構，所述執行機構的電纜末端連接有傳感器裝置，所述執行機構帶動所述傳感器裝置在儲油罐內上下運動；所述數據採集處理模塊還電連接有工控機。
2. 如權利要求1所述的儲油罐智能綜合測控裝置，其特徵在於所述傳感 器裝置包括保護內部結構的封裝外殼，所述封裝外殼上安裝有採集介質中信息 參數的數據採集單元，所述封裝外殼內還安裝有數據處理單元和數據發送單元， 所述封裝外殼的下端設有觸底開關裝置，所述封裝外殼的上端設有觸頂開關裝 置。
3. 如權利要求2所述的儲油罐智能綜合測控裝置，其特徵在於所述數據 採集單元包括採集溫度參數的溫度傳感器和檢測儲油罐內液位、界面、介質中 水份含量的短波含水率傳感器。
4. 如權利要求3所述的儲油罐智能綜合測控裝置，其特徵在於所述數據 處理單元包括處理數據採集單元模擬信號的A/D轉換模塊和單片機。
5. 如權利要求1所述的儲油罐智能綜合測控裝置，其特徵在於所述執行 機構包括固定安裝的纜繩收放裝置、及纜繩，所述傳感器裝置固定於所述纜繩 上，所述纜繩包括不鏽鋼絲編織的纜繩外層，所述纜繩外層內包裹有導線。
6. 如權利要求5所述的儲油罐智能綜合測控裝置，其特徵在於所述纜繩 收放裝置包括步進電機，所述步進電機連接有纜繩繞線輪，所述纜繩繞線輪上 均勻纏繞有所述纜繩，所述繞線輪上設有傳輸信號的旋轉導電裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種儲油罐智能綜合測控裝置，包括為其它元器件提供工作電源的電源模塊，數據採集處理模塊，所述數據採集處理模塊電連接步進電機驅動器，所述步進電機驅動器電連接執行機構，所述執行機構的電纜末端連接有傳感器裝置，所述執行機構帶動所述傳感器裝置在儲油罐內上下運動；所述數據採集處理模塊還電連接有工控機；本實用新型能夠將多個原油儲油罐的液位、油層、油水層、水層、溫度、等物理參數同時在線顯示出來，提高了儲油罐原油信息檢測的自動化程度。
文檔編號G05B19/048GK201302665SQ20082017166
公開日2009年9月2日 申請日期2008年9月17日 優先權日2008年9月17日
發明者莊海濤 申請人:濰坊華光電子儀表有限公司