CN103267559A - 汽车油罐车容量自动检定方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车油罐车容量自动检定方法与装置。本发明包括手动调节阀、过滤器、三通阀、第一标准金属量器、第二标准金属量器、第一温度变送器、第一压力变送器、第二温度变送器、第二压力变送器、第三温度变送器、第一液位计、第二液位计、第三液位计、第一电磁阀、第二电磁阀、被检汽车油罐。本发明实现了温度、液位等信号的自动读取和数据的自动处理、存储，以及对各种阀的自动控制，对检定结果报表进行打印，整个检定过程自动完成，消除了人为误差，提高了装置的准确性，确保了量值溯源的准确可靠。

Description

汽车油罐车容量自动检定方法与装置

技术领域

本发明属于自动化检测技术领域，涉及一种汽车油罐车容量自动检定方法及检定装置。

背景技术

汽车油罐车是装轻质油的重要工具，经检定后的油罐可作为计量器具用于油品交易、贸易结算。近年来，随着能源危机的爆发，原油价格的不断上涨，汽车油罐车容量的精确计量越来越引起人们的重视。根据JJG133-2005《汽车油罐车容量检定规程》，对汽车油罐车容量检定的方法有容量比较法和流量计法。

从已有的汽车油罐车容量检定装置来看，容量比较法和流量计法都有使用。流量计法的检定效率较高，但其测量准确度往往不能满足检定要求。因此容量比较法仍然是一种检定汽车油罐车容量的常用方法。

现有的容量比较法汽车油罐车容量检定装置主要存在以下几个问题：

1. 检定效率不高：标准金属量器的注水不能与检定过程同步，注水耗时长，影响检定效率；

2. 准确度不足：每次注水都需要人工测量并记录温度、液位等试验数据，容易引入人为测量误差；

3. 灵活性不大：采用标准金属量器组，随着被检汽车油罐的改变需要改用不同标准金属量器，管路随之需要发生改变，操作繁琐。

发明内容

本发明针对现有装置技术上的不足，提供了一种汽车油罐车容量自动检定装置及检定方法。

汽车油罐车容量自动检定装置，包括手动调节阀、过滤器、三通阀、第一标准金属量器、第二标准金属量器、第一温度变送器、第一压力变送器、第二温度变送器、第二压力变送器、第三温度变送器、第一液位计、第二液位计、第三液位计、第一电磁阀、第二电磁阀、被检汽车油罐。

外接管道通过软管或变径法兰与手动调节阀的进口连接，手动调节阀的出口与过滤器的进口连接，过滤器的出口与三通阀的入口连接，三通阀的出口连接两个支路，分别为第一支路和第二支路。

所述的第一支路上设置有第一标准金属量器、第一标准金属量器上设置有第一液位计、第一温度变送器、第一压力变送器，第一标准金属量器的出口连接第一电磁阀的入口。

所述的第二支路上设置有第二标准金属量器、第二标准金属量器上设置有第二液位计、第二温度变送器、第二压力变送器，第二标准金属量器的出口连接第二电磁阀的入口。

所述的第一电磁阀和第二电磁阀的出口都与被检汽车油罐的入口连接；所述的被检汽车油罐内设置有第三液位计和第三温度变送器。

汽车油罐车容量自动检定方法具体是：

打开手动调节阀，选择合适的开度点，让流体流经过滤器过滤杂质后获得含杂质较少的介质；通过三通阀自动切换进入两个标准金属量器的水流量，一个标准金属量器充满水后切换阀门，水流入另一个标准金属量器；待充满水的标准金属量器中的液面达到稳定后，记录液位值，计算容量；然后控制对应的电磁阀排水到油罐，此时，另一标准金属量器已经充满水，稳定后记录标准金属量器的液位值，同时记录被检油罐中液体的液位高度，重复上述过程，直到完成检定，其中温度变送器、液位计采集检定所需的数据；压力变送器采集的数据，用来补偿标准金属量器的液位值。

本发明的有益效果：由于本发明实现了温度、液位等信号的自动读取和数据的自动处理、存储，以及对各种阀的自动控制，对检定结果报表进行打印，整个检定过程自动完成，消除了人为误差，提高了装置的准确性，确保了量值溯源的准确可靠。操作人员工作得以大量简化，劳动强度降低，缩短了检定工作时间，提高了工作效率。同时该系统可以解决来水压力不稳，以及水中含有气体对计量结果的影响，从而提高计量准确度。

附图说明

图1为本发明中装置结构示意图。

图2为本发明中各用电单元连接示意图。

图3为本发明的校准功能流程图。

图1中：1、软管或变径法兰，2、手动调节阀，3、过滤器，4、三通阀，5-1、第一标准金属量器，5-2、第二标准金属量器，6-1、第一液位计，6-2、第二液位计，7-1、第一温度变送器，7-2、第二温度变送器，8-1、第一压力变送器，8-2、第二压力变送器，9-1、第一电磁阀，9-2、第二电磁阀，10、被检汽车油罐，11、第三液位计，12、第三温度变送器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，外接管道通过软管或变径法兰1连接至标准测量管路，打开位于软管变径或法兰后面的手动调节阀2，测量介质经过过滤器3过滤杂质。适当调节手动调节阀，以获得一个较为合适的流量。通过PLC控制三通阀4的通路，交替往第一标准金属量器5-1和标准金属量器5-2中注水，一个标准金属量器充满水后切换阀门，水流入另一个标准金属量器。当第一标准金属量器处于排水状态时，介质流入第二标准量器；当第二标准量器处于排水时，介质流入第一标准量器。第一标准量器中的检定介质稳定后，通过第一液位计6-1检测液位高度，通过第一温度变送器7-1测量温度值，通过第一压力变送器8-1测量压力值；第二标准量器中的检定介质稳定后，通过第二液位计6-2检测液位高度，通过第二温度变送器7-2测量温度值，通过第二压力变送器8-2测量压力值。PLC控制位于标准金属量器下面的第一电磁阀9-1和第二电磁阀9-2的开关，交替往被检汽车油罐10中注入检定介质。检定介质在被检汽车油罐中稳定后，通过第三液位计11检测液位高度，通过第三温度变送器12测量温度值。第一标准量器和第二标准量器的型号规格是一致的，安装在第一标准金属量器和第二标准金属量器上的液位计、温度变送器和压力变送器的型号规格是一致的。第一电磁阀和第二电磁阀的型号规格相同。标准金属量器上的温度变送器可以获取检定所需的数据，液位计获取的液位值和压力变送器获得的压力值可以对介质的标准体积进行修正。被检汽车油罐上的液位计和温度变送器用于获取检定所需的实验数据。

如图2所示，采用PLC作下位机保证数据采集和控制的实时性和可靠性。PLC采用西门子S7系列的S7-200可编程控制器，通过RS-485通信口与计算机相连，采用支持PPI或MPI通信协议进行通信。CPU选用的型号为CPU 224XP CN，该CPU具有14个数字量输入点和10个数字量输出点，提供2路模拟输入和1路模拟输出，6路高速计数器（4路30kHz单相高速计数器和2路200kHz双向高速计数器），用户数据（如标志位状态、数据块、定时器、计数器）可通过内部的超级电容存储大约5天。S7-200 PLC的操作数据类型可以是位、字节、字或双字，主机中有IEC 1131-3指令集，提供多种不同的应用协议。另外该控制器可以扩展最多7个模块，包括168个数字量点数和38个模拟量点数。2路RS-485通信接口可以与其他设备进行通信，包括上位机和其他控制器。

所有4-20mA输入信号通过S7-200 PLC的扩展模拟量输入模块EM231进行采集，所采集的量包括温度值、液位值和压力值。该模块具有12位分辨率，即分辨率为5μA，最大转化时间为250μs。该模块以现场设备提供的直流24V电源进行供电，共有4组模拟量输入通道。模拟输入模块通过组态开关DIP对其测量量程进行设置。这里选择0-20mA，所以SW1和SW2选择ON，SW3选择OFF。组态设置只在电源接通时才能生效。

设备运行中4-20mA输出信号通过S7-200 PLC的扩展模拟量输出模块EM232进行输出，主要是对三通阀进行控制。该模块中的光电耦合器将内外电路隔开，防止外部电磁干扰信号对PLC内部电路造成干扰。该模块为直流24V电源供电，共有2组模拟量输出通道，电流输出的时间为2ms。

所有电磁阀的开关通过S7-200的I/O口继电器输出进行控制，220V AC隔离输出。

如图3所示，为汽车油罐车容量检定功能实现流程图。通过本地PC或远程PC打开登录系统，经用户名和密码验证成功后可进入校准功能页面，否则将无法进入校准界面。

首先，对汽车油罐的标定容量进行选择，然后对数据采集通道设置、量程选择、滤波选择、采样频率设置及传感器参数设置，并且可导入导出配置文件。

完成参数设置后，选择校准功能的手动或自动实现。

手动检定过程为，手动输入容量检定点，流量稳定后开始对被检油罐进行检定，采集相关仪表数据，并实时显示温度、压力等数据及曲线，该点校准完成后，则开始下一检定点的检定。重复以上过程至所有检定点完成检定。

自动检定过程为，根据选择的被检油罐容积和检定规程自动设置容量检定点，启动后自动完成手动的各个步骤和功能。

检定完成后可选择生成、存储、打印报表和容量表，并再次检定或退出程序。在退出程序之前，将关闭水泵和阀门。

Claims (2)

1. 汽车油罐车容量自动检定装置，包括手动调节阀、过滤器、三通阀、第一标准金属量器、第二标准金属量器、第一温度变送器、第一压力变送器、第二温度变送器、第二压力变送器、第三温度变送器、第一液位计、第二液位计、第三液位计、第一电磁阀、第二电磁阀、被检汽车油罐，其特征在于：

外接管道通过软管或变径法兰与手动调节阀的进口连接，手动调节阀的出口与过滤器的进口连接，过滤器的出口与三通阀的入口连接，三通阀的出口连接两个支路，分别为第一支路和第二支路；

所述的第一支路上设置有第一标准金属量器、第一标准金属量器上设置有第一液位计、第一温度变送器、第一压力变送器，第一标准金属量器的出口连接第一电磁阀的入口；

所述的第二支路上设置有第二标准金属量器、第二标准金属量器上设置有第二液位计、第二温度变送器、第二压力变送器，第二标准金属量器的出口连接第二电磁阀的入口；

所述的第一电磁阀和第二电磁阀的出口都与被检汽车油罐的入口连接；所述的被检汽车油罐内设置有第三液位计和第三温度变送器。

2.汽车油罐车容量自动检定方法，其特征在于该方法具体是：

打开手动调节阀，选择合适的开度点，让流体流经过滤器过滤杂质后获得含杂质较少的介质；通过三通阀自动切换进入两个标准金属量器的水流量，一个标准金属量器充满水后切换阀门，水流入另一个标准金属量器；待充满水的标准金属量器中的液面达到稳定后，记录液位值，计算容量；然后控制对应的电磁阀排水到油罐，此时，另一标准金属量器已经充满水，稳定后记录标准金属量器的液位值，同时记录被检油罐中液体的液位高度，重复上述过程，直到完成检定，其中温度变送器、液位计采集检定所需的数据；压力变送器采集的数据，用来补偿标准金属量器的液位值。

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