油罐多液位測(cè)量系統(tǒng)信息采集裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種油罐多液位測(cè)量系統(tǒng)信息采集裝置，包括電動(dòng)機(jī)，其動(dòng)力輸出軸上傳動(dòng)連接有鋼帶，鋼帶伸入到油罐內(nèi)并安裝有電容變送器，電容變送器包括電容傳感器和電容頻率變換電路；電動(dòng)機(jī)上還安裝有位移變送器，位移變送器由編碼器和處理電路組成；油罐內(nèi)設(shè)有標(biāo)定接觸器，以及保護(hù)接觸器；還包括信號(hào)變換器、驅(qū)動(dòng)控制器、數(shù)據(jù)傳輸器、數(shù)據(jù)采集板卡和計(jì)算機(jī)；標(biāo)定接觸器和保護(hù)接觸器分別連接信號(hào)變換器后再連接數(shù)據(jù)傳輸器，電容變送器和位移變送器直接與數(shù)據(jù)傳輸器連接；電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)控制器連接后再與數(shù)據(jù)傳輸器連接；數(shù)據(jù)傳輸器順序連接數(shù)據(jù)采集板卡和計(jì)算機(jī)，該裝置具有采集數(shù)據(jù)精確，響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全性能好、可維護(hù)性好的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】油罐多液位測(cè)量系統(tǒng)信息采集裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種油罐測(cè)量裝置，尤其是一種油罐多液位測(cè)量系統(tǒng)信息采集裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]原油脫水過程是油田聯(lián)合站生產(chǎn)過程的重要環(huán)節(jié)之一，其主要功能是將高含水率原油進(jìn)行油水分離，加工處理成低含水率的成品原油，而原油儲(chǔ)罐內(nèi)的油水界面高度的準(zhǔn)確測(cè)量是保證脫水正常運(yùn)行的最重要參數(shù)。因此，快速準(zhǔn)確地檢測(cè)出油水界面是確定出水量、出油量的關(guān)鍵，同時(shí)這個(gè)參數(shù)也為了解油井產(chǎn)量，油井壽命等提供可靠的依據(jù)，對(duì)于原油油水界面的測(cè)量其中最重要的是提供精確的原始數(shù)據(jù)，因此信息的采集非常重要，但是傳統(tǒng)的油罐多液位測(cè)量系統(tǒng)的采集裝置存在傳感器容易被縛住，且安全性較低，數(shù)據(jù)采集不精確等缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提出了一種油罐多液位測(cè)量系統(tǒng)信息采集裝置，該裝置具有采集數(shù)據(jù)精確，響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全性能好、可維護(hù)性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種油罐多液位測(cè)量系統(tǒng)信息采集裝置，包括安裝于油罐頂部的電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸上傳動(dòng)連接有鋼帶，鋼帶伸入到油罐內(nèi)并安裝有用于檢測(cè)原油含水率的電容變送器，電容變送器包括電容傳感器和電容頻率變換電路；所述電動(dòng)機(jī)上還安裝有用于檢測(cè)鋼帶移動(dòng)距離的位移變送器，位移變送器由編碼器和處理電路組成；所述油罐內(nèi)還設(shè)有用于使電容傳感器的初始測(cè)量位置處于同一位置的標(biāo)定接觸器，以及對(duì)電動(dòng)機(jī)起到安全保護(hù)作用的保護(hù)接觸器；還包括設(shè)于油罐外的信號(hào)變換器、驅(qū)動(dòng)控制器、數(shù)據(jù)傳輸器、數(shù)據(jù)采集板卡和計(jì)算機(jī)；所述標(biāo)定接觸器和保護(hù)接觸器分別連接信號(hào)變換器后再連接數(shù)據(jù)傳輸器，電容變送器和位移變送器直接與數(shù)據(jù)傳輸器連接；所述電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)控制器連接后再與數(shù)據(jù)傳輸器連接；所述數(shù)據(jù)傳輸器順序連接數(shù)據(jù)采集板卡和計(jì)算機(jī)。
[0005]所述油罐內(nèi)設(shè)有一個(gè)支架，支架上軸承連接有從動(dòng)輪，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸上安裝有主動(dòng)輪，鋼帶安裝于兩齒輪上，實(shí)現(xiàn)兩齒輪的傳動(dòng)。
[0006]所述主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的半徑比為1:2。
[0007]所述電容變送器是一個(gè)帶有保護(hù)環(huán)的平行的銅板結(jié)構(gòu)，檢測(cè)電極和激勵(lì)電極上涂上一層絕緣漆，整個(gè)極板用環(huán)氧樹脂封裝，最外邊用不銹鋼做屏蔽層，避免電磁干擾，同時(shí)在整個(gè)傳感器外邊安裝具有一定重量的鋼塊，其中C/F變換電路裝在極板和屏蔽層之間的絕緣層中，由絕緣導(dǎo)線引出電源線、地線和頻率信號(hào)，電容器的一個(gè)極板上裝有保護(hù)環(huán)，可以保證有效極板面積之間是均勻的電場(chǎng)強(qiáng)度。此種設(shè)計(jì)保證電容變送器能夠適應(yīng)油罐內(nèi)的高溫環(huán)境，并能夠解決絕緣、密封以及被原油粘住的問題。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:一種油罐多液位測(cè)量系統(tǒng)信息采集裝置，該裝置具有采集數(shù)據(jù)精確，響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全性能好、可維護(hù)性好的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明；
[0010]圖1為一種油罐多液位測(cè)量系統(tǒng)信息采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為一種油罐多液位測(cè)量系統(tǒng)信息采集裝置的連接關(guān)系示意圖；
[0012]圖中，1.位移變送器，2.電容變送器，3.數(shù)據(jù)傳輸器，4.標(biāo)定接觸器，5.保護(hù)接觸器，6.信號(hào)變換器，7.電動(dòng)機(jī)，8.驅(qū)動(dòng)控制器，9.數(shù)據(jù)采集板卡，10.計(jì)算機(jī)，11.主動(dòng)輪，12.鋼帶，13.從動(dòng)輪，14.油罐。

【具體實(shí)施方式】
[0013]在附圖中，一種油罐多液位測(cè)量系統(tǒng)信息采集裝置，包括安裝于油罐14頂部的電動(dòng)機(jī)7，電動(dòng)機(jī)7的動(dòng)力輸出軸上傳動(dòng)連接有鋼帶12，鋼帶12伸入到油罐14內(nèi)并安裝有用于檢測(cè)原油含水率的電容變送器2，電容變送器2包括電容傳感器和電容頻率變換電路；所述電動(dòng)機(jī)7上還安裝有用于檢測(cè)鋼帶12移動(dòng)距離的位移變送器1，位移變送器I由編碼器和處理電路組成；所述油罐14內(nèi)還設(shè)有用于使電容傳感器的初始測(cè)量位置處于同一位置的標(biāo)定接觸器4，以及對(duì)電動(dòng)機(jī)7起到安全保護(hù)作用的保護(hù)接觸器5 ;還包括設(shè)于油罐14外的信號(hào)變換器6、驅(qū)動(dòng)控制器8、數(shù)據(jù)傳輸器3、數(shù)據(jù)采集板卡9和計(jì)算機(jī)10 ;所述標(biāo)定接觸器4和保護(hù)接觸器5分別連接信號(hào)變換器6后再連接數(shù)據(jù)傳輸器3，電容變送器2和位移變送器I直接與數(shù)據(jù)傳輸器3連接；所述電動(dòng)機(jī)7與驅(qū)動(dòng)控制器連接后再與數(shù)據(jù)傳輸器3連接；所述數(shù)據(jù)傳輸器3順序連接數(shù)據(jù)采集板卡9和計(jì)算機(jī)10。
[0014]所述油罐14內(nèi)設(shè)有一個(gè)支架，支架上軸承連接有從動(dòng)輪13，電動(dòng)機(jī)7的動(dòng)力輸出軸上安裝有主動(dòng)輪11，鋼帶12安裝于兩齒輪上，實(shí)現(xiàn)兩齒輪的傳動(dòng)。
[0015]所述主動(dòng)輪11與從動(dòng)輪13的半徑比為1:2。
[0016]所述電容變送器2是一個(gè)帶有保護(hù)環(huán)的平行的銅板結(jié)構(gòu)，檢測(cè)電極和激勵(lì)電極上涂上一層絕緣漆，整個(gè)極板用環(huán)氧樹脂封裝，最外邊用不銹鋼做屏蔽層，避免電磁干擾，同時(shí)在整個(gè)傳感器外邊安裝具有一定重量的鋼塊，其中C/F變換電路裝在極板和屏蔽層之間的絕緣層中，由絕緣導(dǎo)線引出電源線、地線和頻率信號(hào)，電容器的一個(gè)極板上裝有保護(hù)環(huán)，可以保證有效極板面積之間是均勻的電場(chǎng)強(qiáng)度。此種設(shè)計(jì)保證電容變送器2能夠適應(yīng)油罐內(nèi)的高溫環(huán)境，并能夠解決絕緣、密封以及被原油粘住的問題。
[0017]所述電容變送器2把在鋼帶的帶動(dòng)下電容傳感器的探頭采集的反映介電常數(shù)變化的信號(hào)變換成頻率信號(hào)，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸電路3送至上位機(jī)的數(shù)據(jù)采集板卡9，至計(jì)算機(jī)10完成數(shù)據(jù)采集；所述數(shù)據(jù)采集板卡9是具有64位數(shù)字輸入輸出和6個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器的PC工板卡；所述位移變送器I把電動(dòng)機(jī)7帶動(dòng)鋼帶移動(dòng)的距離轉(zhuǎn)換成數(shù)字脈沖經(jīng)過傳輸電路送入采集板卡9以及計(jì)算機(jī)10 ;所述標(biāo)定接觸器4使得開始測(cè)量的每次都使電容變送器2處于同一位置，從而消除了由于初始基準(zhǔn)位不固定造成的誤差，削除了誤差的積累，使數(shù)據(jù)采集更精確；所述保護(hù)接觸器5可以在電動(dòng)機(jī)7發(fā)生故障時(shí)，當(dāng)電容變送器2到達(dá)保護(hù)接觸器5位置，使電動(dòng)機(jī)7自動(dòng)強(qiáng)制斷電，從而防止電動(dòng)機(jī)7到了標(biāo)定位依然向上移動(dòng)造成事故。
[0018]具體工作過程中，當(dāng)對(duì)某個(gè)儲(chǔ)油罐進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由計(jì)算機(jī)10首先根據(jù)標(biāo)定接觸器電路4的狀態(tài)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)，使測(cè)量從基準(zhǔn)位為開始，發(fā)出正轉(zhuǎn)指令，通過數(shù)據(jù)采集板卡9輸出相應(yīng)的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)7系統(tǒng)，從而驅(qū)動(dòng)電容變送器2在原油罐中垂直向下運(yùn)動(dòng)，實(shí)時(shí)測(cè)量介電常數(shù)的變化，并配以位移變送器I。根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)的要求，每隔6mm間隔采集一個(gè)介電常數(shù)數(shù)據(jù)，同時(shí)記錄高度數(shù)據(jù)，送至計(jì)算機(jī)10，由計(jì)算機(jī)10經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，存入數(shù)據(jù)庫。在正程測(cè)量完成即運(yùn)行到最低點(diǎn)后，計(jì)算機(jī)10發(fā)出電動(dòng)機(jī)7停止指令，使電容變送器2在最低點(diǎn)停止5分鐘。然后計(jì)算機(jī)10發(fā)出反轉(zhuǎn)信號(hào)，使電容變送器2在相同的各個(gè)位置再測(cè)量一組數(shù)據(jù)，這樣在同樣的高度就可以得到兩組數(shù)據(jù)，兩次求平均值就當(dāng)成是該點(diǎn)的相對(duì)介電常數(shù)，可以減小滯后效應(yīng)造成的誤差。
【權(quán)利要求】
1.一種油罐多液位測(cè)量系統(tǒng)信息采集裝置，其特征是，包括安裝于油罐頂部的電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸上傳動(dòng)連接有鋼帶，鋼帶伸入到油罐內(nèi)并安裝有用于檢測(cè)原油含水率的電容變送器，電容變送器包括電容傳感器和電容頻率變換電路；所述電動(dòng)機(jī)上還安裝有用于檢測(cè)鋼帶移動(dòng)距離的位移變送器，位移變送器由編碼器和處理電路組成；所述油罐內(nèi)還設(shè)有用于使電容傳感器的初始測(cè)量位置處于同一位置的標(biāo)定接觸器，以及對(duì)電動(dòng)機(jī)起到安全保護(hù)作用的保護(hù)接觸器；還包括設(shè)于油罐外的信號(hào)變換器、驅(qū)動(dòng)控制器、數(shù)據(jù)傳輸器、數(shù)據(jù)采集板卡和計(jì)算機(jī)；所述標(biāo)定接觸器和保護(hù)接觸器分別連接信號(hào)變換器后再連接數(shù)據(jù)傳輸器，電容變送器和位移變送器直接與數(shù)據(jù)傳輸器連接；所述電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)控制器連接后再與數(shù)據(jù)傳輸器連接；所述數(shù)據(jù)傳輸器順序連接數(shù)據(jù)采集板卡和計(jì)算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油罐多液位測(cè)量系統(tǒng)信息采集裝置，其特征是，所述油罐內(nèi)設(shè)有一個(gè)支架，支架上軸承連接有從動(dòng)輪，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸上安裝有主動(dòng)輪，鋼帶安裝于兩齒輪上，實(shí)現(xiàn)兩齒輪的傳動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油罐多液位測(cè)量系統(tǒng)信息采集裝置，其特征是，所述主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的半徑比為1:2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油罐多液位測(cè)量系統(tǒng)信息采集裝置，其特征是，所述電容變送器是一個(gè)帶有保護(hù)環(huán)的平行的銅板結(jié)構(gòu)，檢測(cè)電極和激勵(lì)電極上涂上一層絕緣漆，整個(gè)極板用環(huán)氧樹脂封裝，最外邊用不銹鋼做屏蔽層，避免電磁干擾，同時(shí)在整個(gè)傳感器外邊安裝具有一定重量的鋼塊，其中C/F變換電路裝在極板和屏蔽層之間的絕緣層中，由絕緣導(dǎo)線引出電源線、地線和頻率信號(hào)，電容器的一個(gè)極板上裝有保護(hù)環(huán)。
【文檔編號(hào)】G01F23/26GK204255456SQ201420815799
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月22日
【發(fā)明者】劉昊岳, 徐進(jìn)霞 申請(qǐng)人:中國礦業(yè)大學(xué)