自動控制檢測油水界面液位的裝置的製作方法
2023-05-08 15:27:06 2
專利名稱：自動控制檢測油水界面液位的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動控制檢測油水界面、液位的檢測裝置，屬於液位控制技術，特別適於各類原油脫水罐、儲油罐自動控制檢測油水界面及油類液位。
以往國內外普遍採用差流、浮桶、超聲波和短波法對原油脫水罐、儲油罐內的油水界面進行控制檢測，上述方法由於其結構複雜、製造工藝要求嚴格、造價高，特別是超聲波與短波法對防爆還有較嚴格的要求；也有的在某些場合下檢測精度低等諸多不足，因此，本領域的技術人員都在設法改進，如90210080的實用新型所提供的寶塔式液位壓力傳感探頭就是其中之一例，它是通過氣體來傳導壓力信號，探頭既是取液體壓力的傳感元件(探頭裡必須充滿氣體)，又是工作時的動力源，但是由於其結構原因，使其工作一定時間後檢測精度明顯下降，不能穩定可靠地連續工作，甚至導致整個檢測系統因無氣源而停止工作，基於上述原因使之推廣應用受到嚴重威脅而夭折。
本實用新型的目的在於提供一種利用差壓原理結構簡單、性能穩定可靠、自動控制、連續跟蹤檢測顯示油的液位與油水界面保持在設定的範圍內的檢測裝置。
本實用新型的目的是通過如下的技術方案來實現的，是由傳感探頭、壓力傳感器B、差壓傳感器C、補氣泵CE和一個控制數顯儀表組成，所述的傳感探頭通過支承管固裝在油罐的頂端，並與底部垂直，其傳感探頭的下端面分別與設定的油水界面上下限高度一齊，其內的導壓管經支管分別與各自相應的傳感器的一端相連，上端均與補氣泵的出氣口相通，補氣泵C、E、傳感器B、C、電磁閥分別與控制數顯儀表相連。
所述的控制數顯儀表的自動控制電路包括供電電源、液位測量、油水界面控制、顯示、補氣和報警電路。所述的液位測量電路，由供電電源經整流穩壓後供壓力傳感器B工作，將其取得的壓力信號轉換成電信號輸入放大器7650，後送入比較電路經比較器339輸出的電信號進入由與非門132構成的R－S觸發器和J－K觸發器112控制繼電器J1動作；所述的油水界面控制電路由供電電源經整流、穩壓後供差壓感器C工作，將其取得的差壓信號轉換成電信號輸入放大器7650，經比較器339進入R－S觸發器132、J－K觸發器112驅動繼電器J2動作控制電磁閥1開閉；所述的顯示電路由模擬開關4051將液位信號A1、界面信號A2分別送入模數轉換器7107，經數顯器顯示；所述的補氣電路是由電子表、三極體和與非門132組成的定時電路驅動繼電器J4控制補氣泵6定時補氣。
所述的傳感探頭，是一個下端敞口呈鐘罩式的液位壓力傳感探頭。
本實用新型與現有技術相比，由於採用液位壓力傳感元件，以氣體為傳導動力源、將定值的上下限界面控制信號輸入控制儀表和自動補氣裝置的技術措施，所以有結構簡單、製造容易、性能穩定可靠、自動連續跟蹤檢測、顯示油的液位與油水界面控制在設定範圍內的優點，同時實施容易，利於推廣應用。
圖1是本實用新型的主視結構示意圖。
圖2是控制儀表的電路原理圖。
本實用新型的實施例結合附圖加以描述，傳感探頭2、11、12、通過支承管3、8、9固裝於油罐的頂端，並與底部垂直，其傳感探頭2、11與12的敞口呈鐘罩形的下端面分別與設定的油水界面上、下限高度一齊，其內的導壓管5經支管分別與各自所對應的壓力、與差壓傳感器(B)4、(C)7的一端相連，上端均與補氣泵(CE)6的出氣口相通，補氣泵(CD)6的a點、傳感器(B)4的b點和(C)7的C點和電磁閥1分別與控制數顯儀表10的對應點a、b、c相連；所述的控制數顯儀表10的自動控制電路包括供電電源、液位測量、油水界面控制、顯示及補氣電路和報警電路組成。由於傳感探頭11與12之間的高度差H2，就定為油水界面的上限界面線與下限界面線的高度差，當注入油罐中的原油逐漸脫水、H2高度上全是水時，從圖1所示的可知，傳感探頭11與12所受的靜壓力以及它們之間的壓力差P11＝ρ油·g·H1P12＝P11＋ρ水·g·H2P12－P11＝ρ水·g·H2式中ρ油為油的密度，ρ水為水的密度，g為重力加速度，H2為傳感探頭11與12的高度差。很顯然ρ水·g·H2是一個定值並與原油的高度H1變化無關，因此把ρ水·g·H2值定為油水界面上限界面線的控制信號，將其輸入控制儀表10中。反之，由於自動放水的結果，水從上限界面線逐漸下降到設定的下限界面線H3時，同理可知，此時探頭11與12的壓力差為P12－P11＝ρ水·g·H2，可見也是一個與H1變化無關的定值，故將其定為下限界面線的控制信號輸入控制儀表10中，則儀表10立即關閉放水閥門，停止放水，從而控制了油水界面不能繼續下降，避免了原油的流失。
液位高度控制信號定為ρ油·g·H1。
本實用新型也可以製成只有一個液位壓力傳感探頭的單功能液位檢測儀。
本實用新型是通過如下程序來實現的，如測油水界面時，供電電源經整流、穩壓後供差壓傳感器(C)7工作，它將取自傳感探頭11與12的壓差信號轉換成電信號，經7650放大、339比較後進入與非門132和觸發112，如果此時信號達到油水界面的上限值，則112帶動繼電器J2控制電磁閥1開啟放水，與此同時從比較器339輸出的電信號通過模擬開關4051，進入模數轉換器7107，輸入數字顯示器進行界面位置顯示。與此同時通過K8將自比較器339輸出的電信號送進觸發器132帶動繼電器J3動作，控制電鈴、發光二極體進行聲、光報警；當油水界面達到下限H3修理地，則觸發器112帶動繼電器J2控制電磁閥1關閉停止放水。設定每隔24小時自動補氣一次，電子表則按設定時間產生一次高電平方波信號，寬度15－30秒，經三極體導通後，通過132與非門電路控制，繼電器J4吸合15－30秒，補氣泵6給系統補氣。測量液位時，其道理相同只是當界面在下限時，儀表顯示值再加上H2值即為此時液位高度。
權利要求1.一種自動控制檢測油水界面、液位的裝置，是由傳感探頭2、11、12、壓力傳感(B)4、差壓傳感器(C)7、補氣泵(CE)6和一個控制數顯儀表組成，其特徵在於所述的傳感探頭2、11、12通過支承管3、9、8固裝在油罐的頂端，並與底部垂直，其傳感探頭2、11、12的下端面分別與設定的油水界面上、下限高度一齊，其內的導壓管5經支管分別與各自相應的傳感器4或7的一端相連，上端均與補氣泵6的出氣口相通；補氣泵6、傳感器4、7、電磁閥1分別與控制數顯儀表10相連。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述的控制數顯儀表10的自動控制電路包括供電電源、液位測量、油水界面控制、顯示、補氣和報警電路，所述的液位測量電路，由供電電源經整流、穩壓供壓力傳感器4工作，將其取得的壓力信號轉換成電信號輸入放大器7650後經比較器339輸出的電信號進入由與非門132構成的R－S觸發器和J－K觸發器112控制繼電器J1動作；所述的油水界面控制電路由供電電源經整流、穩壓後供差壓感器7工作，將其取得的差壓信號轉換成電信號輸入放大器7650，經比較器339進入R－S觸發器132、J－K觸發器112驅動繼電器J2動作控制電磁閥1開閉；所述的顯示電路由模擬開關4051將液位信號A1、界面信號A2分別送入模數轉換器7107，經數顯器顯示；所述的補氣電路是由電子表、三極體和與非門132組成的定時電路驅動繼電器J4控制補氣泵6定時補氣。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述的傳感探頭2、11、12是一個下端敞口呈鐘罩式的液位壓力傳感探頭。
專利摘要本實用新型涉及一種自動控制檢測油水界面，液位的裝置，包括上端固裝在油缸頂端，且垂直罐底，下端面分別與設定的油水界面上下限高度一齊的傳感探頭，其內的導壓管經支管與相應的傳感器的一端相連，上端均與補氣泵相通；補氣泵、傳感器、電磁閥分別與控制數顯儀表相連。具有結構簡單、製造容易、性能穩定可靠、自動連續跟蹤檢測、顯示油的液位與油水界面控制在設定範圍內的優點，特別適於各類原油脫水罐、儲油罐自動控制檢測油水界面與油類液位。
文檔編號G05D9/12GK2109595SQ92210228
公開日1992年7月8日 申請日期1992年2月14日 優先權日1992年2月14日
發明者朱英武 申請人:朱英武