本發(fā)明涉及油罐界面檢測領(lǐng)域，特別是涉及基于超聲速度及液體介質(zhì)電阻的油罐界面檢測設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

油中一般含一定量的水，油罐在儲存油的過程中，水的密度大于油的密度，水一般處于油罐底部，在油罐內(nèi)將產(chǎn)生油－空氣、油－水兩個不同介質(zhì)的界面，因此，檢測油罐中油的高度時需要檢測油-空氣與油-水兩個界面，而現(xiàn)有設(shè)備往往僅能進行單一檢測，并且檢測精度不高，為了提高測量精度需要一種基于超聲速度及液體介質(zhì)電阻的油罐界面檢測設(shè)備及方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述存在的問題，本發(fā)明提供一種基于超聲速度及液體介質(zhì)電阻的油罐界面檢測設(shè)備及方法，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單操作方便將超聲波探頭用于空氣－油界面檢測，將電導(dǎo)率探頭用于油－水界面檢測，從而一個設(shè)備兩個界面均可以檢測，大大提高了檢測精度和效率，為達此目的，本發(fā)明提供一種基于超聲速度及液體介質(zhì)電阻的油罐界面檢測設(shè)備，包括殼體、皮尺繞線輪、皮尺、傳感器放置管、柱狀傳感器、電導(dǎo)率探頭和超聲波探頭，所述殼體下端連有傳感器放置管，所述殼體中部有皮尺繞線輪，所述皮尺繞線輪上饒有皮尺，所述殼體內(nèi)有一個限位軸和一對導(dǎo)向軸，所述皮尺經(jīng)限位軸和兩個導(dǎo)向軸后垂直穿過傳感器放置管，所述皮尺下端連有柱狀傳感器，所述柱狀傳感器底部固定安裝有電導(dǎo)率探頭，所述電導(dǎo)率探頭內(nèi)有超聲波探頭，所述皮尺內(nèi)含導(dǎo)線連接柱狀傳感器內(nèi)電路。

本發(fā)明的進一步改進，所述傳感器放置管底部有定位座，設(shè)置定位座方便定位。

本發(fā)明的進一步改進，所述柱狀傳感器采用不銹鋼材料制成，為了提高使用壽命需采用不銹鋼材料制成。

本發(fā)明的進一步改進，所述柱狀傳感器上端內(nèi)設(shè)置有預(yù)警器，所述預(yù)警器為信號燈或者蜂鳴器，為了方便測量可使用預(yù)警器進行提醒。

本發(fā)明的進一步改進，所述殼體的上側(cè)邊上有把手，為了便于抓握可設(shè)置把手。

本發(fā)明提供一種基于超聲速度及液體介質(zhì)電阻的油罐界面檢測方法，具體步驟如下：

步驟一，將皮尺收回至零點位置；

步驟二，把傳感器放置于油罐口位置；

步驟三，啟動傳感器信號檢測，并緩緩下放傳感器；

步驟四，開始時傳感器探頭處于空氣中，超聲波探頭測量的超聲速度為340m/s，電導(dǎo)率探頭測得的電阻值大于100KΩ；當(dāng)傳感器底部探頭，從空氣進入液體上部的油中時，超聲波探頭測量的超聲速度將從340m/s變?yōu)?000m/s；電導(dǎo)率探頭信號保持原樣；此時在傳感器體中的微處理器將信號通過皮尺中的導(dǎo)線傳出，啟動預(yù)警器，當(dāng)測量者確定預(yù)警器有活動，記錄此時皮尺讀數(shù)H1，即為罐口到油面的距離；繼續(xù)下放皮尺，當(dāng)探頭從油中進入水中時，即通過油水界面時，此時超聲波探頭信號保持原樣，而電導(dǎo)率探頭電阻急劇下降至10K以下，此時傳感器中的微處理器將信號傳出，并啟動預(yù)警器，當(dāng)測量者確定預(yù)警器有活動，記錄下此時皮尺讀數(shù)H2，即可結(jié)束測量；

步驟五，通過以下計算公式得到油罐中相應(yīng)介質(zhì)截面情況；

a）罐口到油面的距離為H1，

b）罐中油的高度為H2-H1，

c）罐中水的高度為H0-H2，其中H0為油罐總高。

本發(fā)明的進一步改進，步驟二中傳感器固定方式為手持式，本設(shè)備使用過程中可采用把手進行固定也可根據(jù)需要采用其他方式進行固定。

本發(fā)明提供一種基于超聲速度及液體介質(zhì)電阻的油罐界面檢測設(shè)備及方法，檢測設(shè)備傳感器主體部分為一個不銹鋼圓柱體，超聲波探頭和電導(dǎo)率探頭安裝在不銹鋼體的底部，傳感器主體連接皮尺，并將皮尺繞在皮尺繞線輪上，可根據(jù)需要放置相應(yīng)的位置，皮尺經(jīng)導(dǎo)向軸，使皮尺與傳感器主體部分都呈豎直狀態(tài)，皮尺中包含導(dǎo)線，用于連接傳感器體中的電路，并將信號上傳至罐口，本設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單操作方便，一個設(shè)備兩個界面均可以檢測，大大提高了檢測高度和精度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明檢測示意圖；

圖示說明:

1、把手；2、殼體； 3、皮尺繞線輪； 4、限位軸；5、皮尺；6、導(dǎo)向軸；7、傳感器放置管；8、定位座；9、柱狀傳感器；10、電導(dǎo)率探頭；11、超聲波探頭。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述：

本發(fā)明提供一種基于超聲速度及液體介質(zhì)電阻的油罐界面檢測設(shè)備及方法，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單操作方便將超聲波探頭用于空氣－油界面檢測，將電導(dǎo)率探頭用于油－水界面檢測，從而一個設(shè)備兩個界面均可以檢測，大大提高了檢測精度和效率。

為本發(fā)明一種實施例，本發(fā)明提供一種基于超聲速度及液體介質(zhì)電阻的油罐界面檢測設(shè)備，包括殼體2、皮尺繞線輪3、皮尺5、傳感器放置管7、柱狀傳感器9、電導(dǎo)率探頭10和超聲波探頭11，所述殼體2下端連有傳感器放置管7，所述殼體2中部有皮尺繞線輪3，所述皮尺繞線輪3上饒有皮尺5，所述殼體2內(nèi)有一個限位軸4和一對導(dǎo)向軸6，所述皮尺5經(jīng)限位軸4和兩個導(dǎo)向軸6后垂直穿過傳感器放置管7，所述皮尺5下端連有柱狀傳感器9，所述柱狀傳感器9底部固定安裝有電導(dǎo)率探頭10，所述電導(dǎo)率探頭10內(nèi)有超聲波探頭11，所述皮尺5內(nèi)含導(dǎo)線連接柱狀傳感器9內(nèi)電路。

作為本發(fā)明一種具體實施例，本發(fā)明提供如圖1所示的一種基于超聲速度及液體介質(zhì)電阻的油罐界面檢測設(shè)備，包括殼體2、皮尺繞線輪3、皮尺5、傳感器放置管7、柱狀傳感器9、電導(dǎo)率探頭10和超聲波探頭11，所述殼體2的上側(cè)邊上有把手1，為了便于抓握可設(shè)置把手，所述殼體2下端連有傳感器放置管7，所述傳感器放置管7底部有定位座8，設(shè)置定位座方便定位，所述殼體2中部有皮尺繞線輪3，所述皮尺繞線輪3上饒有皮尺5，所述殼體2內(nèi)有一個限位軸4和一對導(dǎo)向軸6，所述皮尺5經(jīng)限位軸4和兩個導(dǎo)向軸6后垂直穿過傳感器放置管7，所述皮尺5下端連有柱狀傳感器9，所述柱狀傳感器9采用不銹鋼材料制成，為了提高使用壽命需采用不銹鋼材料制成，所述柱狀傳感器9上端內(nèi)設(shè)置有預(yù)警器，所述預(yù)警器為信號燈或者蜂鳴器，為了方便測量可使用預(yù)警器進行提醒，所述柱狀傳感器9底部固定安裝有電導(dǎo)率探頭10，所述電導(dǎo)率探頭10內(nèi)有超聲波探頭11，所述皮尺5內(nèi)含導(dǎo)線連接柱狀傳感器9內(nèi)電路。

本發(fā)明基于超聲速度及液體介質(zhì)電阻的油罐界面檢測方法，如圖2所示具體步驟如下：

步驟一，將皮尺收回至零點位置；

步驟二，把傳感器放置于油罐口位置，傳感器固定方式為手持式；

步驟三，啟動傳感器信號檢測，并緩緩下放傳感器；

步驟四，開始時傳感器探頭處于空氣中，超聲波探頭測量的超聲速度為340m/s，電導(dǎo)率探頭測得的電阻值大于100KΩ；當(dāng)傳感器底部探頭，從空氣進入液體上部的油中時，超聲波探頭測量的超聲速度將從340m/s變?yōu)?000m/s；電導(dǎo)率探頭信號保持原樣；此時在傳感器體中的微處理器將信號通過皮尺中的導(dǎo)線傳出，啟動預(yù)警器，當(dāng)測量者確定預(yù)警器有活動，記錄此時皮尺讀數(shù)H1，即為罐口到油面的距離；繼續(xù)下放皮尺，當(dāng)探頭從油中進入水中時，即通過油水界面時，此時超聲波探頭信號保持原樣，而電導(dǎo)率探頭電阻急劇下降至10K以下，此時傳感器中的微處理器將信號傳出，并啟動預(yù)警器，當(dāng)測量者確定預(yù)警器有活動，記錄下此時皮尺讀數(shù)H2，即可結(jié)束測量；

步驟五，通過以下計算公式得到油罐中相應(yīng)介質(zhì)截面情況；

a）罐口到油面的距離為H1，

b）罐中油的高度為H2-H1，

c）罐中水的高度為H0-H2，其中H0為油罐總高。

本發(fā)明基本原理如下：

1）空氣－油界面檢測；

超聲波在空氣中傳播速度約為340m/s，在油中傳播速度約為>1000m/s（不同的油品速度有差別），在水中的傳播速度約為1500m/s，可以看出，超聲波在空氣與液體中的傳播速度差別很大。本發(fā)明采用檢測超聲波傳播速度的方法來檢測空氣－油界面，采用一個裝置檢測超聲波的速度，當(dāng)檢測到速度突變時，即從340m/s進入到1000m/s以上時說明檢測到空氣－油界面。

2）油－水界面檢測；

水的電導(dǎo)率為2000us/cm，油的電導(dǎo)率大約在55us/cm，所以一般認為水可以導(dǎo)電，而油不導(dǎo)電。本發(fā)明采用檢測液體電阻率的方法來檢測油－水界面，采用一個裝置檢測液體電導(dǎo)率，當(dāng)檢測到電導(dǎo)率突變時，說明檢測到油－水界面。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作任何其他形式的限制，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)所作的任何修改或等同變化，仍屬于本發(fā)明所要求保護的范圍。