CN103438953B - 一种移动式地下罐容量现场校准装置及检定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种移动式地下罐容量现场校准装置及检定方法。本发明包括高精度投入式液位计和标准移动式流量计量系统和。高精度投入式液位计安装在现场需要检定的地下罐，标准移动式流量计量系统上安装有标准的现场仪表接口，检定时通过标准接头，将液位计、流量计、温度压力仪表信号现场连接至控制器，形成完整的地下罐容量现场校准系统。本发明以移动式小车为载体，方便装置的移动与运输。由于本发明实现了流量、液位、温度、压力等信号的自动读取以及数据的实时处理和自动保存并形成打印报告，整个过程全部实现自动完成。
Description
技术领域
本发明属于自动化检测技术领域，涉及一种移动式地下罐容量现场校准装置及检定方法。
背景技术
金属罐作为贸易交接和储存液体物料的容器，广泛地用在各个行业，为了节省地面场地和符合安全消防要求等，往往把金属罐设置在地下，为了贸易交接和经济核算，必须把对地下罐进行容积标定建立容积表。
现有的地下罐容量校准方法采用容积法确定容积表具有人工读数误差大、检定时间长、操作繁琐等问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种移动式地下罐容量现场校准装置及检定方法。
本发明包括液位计和标准移动式流量计量系统。
标准移动式流量计量系统包括移动小车和流量计量设备，所述流量计量设备均设置在移动小车上，该流量计量设备包括过滤器、第一电磁阀、第二电磁阀、流量计和安全阀；过滤器的入口作为标准移动式流量计量系统的入口通过第一标准法兰与外界的动力泵出口连接；过滤器的出口与凸形管道弯头的入口连接，凸形管道弯头的出口分别与第一电磁阀入口、第二电磁阀入口连接，第二电磁阀出口的一个支路连接至安全阀出口，另一个支路通过第三标准法兰连接至备用罐，安全阀入口设置在第一标准法兰与过滤器之间的管路上；第一电磁阀出口与流量计的入口连接，流量计的出口作为标准移动式流量计量系统的出口通过第二标准法兰与现场需要检定的地下罐连接，所述的液位计安装在现场需要检定的地下罐。
在所述的过滤器和凸形管道弯头之间的管路上设置有压力变送器和第一温度变送器，在所述的现场需要检定的地下罐上设置有第二温度变送器；在所述的凸形管道弯头顶端与排气管入口连接，排气管出口与第三标准法兰连接。
所述的凸形管道弯头管径从入口至顶端逐渐变粗，在顶端达到最粗，从顶端至出口处逐渐变细，使得流体介质在管道弯头段充分发展并气液分离。
所述的流量计采用双转子流量计，所述的液位计采用投入式液位计。
利用上述装置进行流量检定的方法：将移动小车固定，动力泵将备用罐中的流体输送至标准移动式流量计量系统，经过过滤器得到杂质较少的流体，流体经过管道弯头，流体中的气体和液体充分发展并分离，气体及少量液体通过排气管流回备用罐；在计量开始之前，打开第二电磁阀，让流体通过第二标准法兰流回备用罐，充分排出管道内的气体；待管道内气体排尽，得到杂质较少且无气体的满管流体，打开第一电磁阀，开始计量；开始计量后，通过PLC采集流量计及液位计的流量值及液位值，并采集第一温度变送器、第二温度变送器、压力变送器的温压数据，进行温压补偿，最终建立容积表；手动设置安全阀压力范围，在整个检定过程中，主回路压力若大于设定值，则安全阀打开，否则关闭，实现主回路压力稳定，从而实现流量稳定。
本发明的有益效果：装置以移动式小车为载体，方便装置的移动与运输。由于本发明实现了流量、液位、温度、压力等信号的自动读取以及数据的实时处理和自动保存并形成打印报告，整个过程全部实现自动完成，消除了人为误差，提高了装置的准确性，操作人员工作得以大量简化，劳动强度降低，缩短了校准工作时间，提高了工作效率。
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：0、移动式小车，1、动力泵，2-1、第一标准法兰，2-2、第二标准法兰，2-3、第三标准法兰，3、过滤器，4、安全阀，5、压力变送器，6-1、第一温度变送器，6-2、第二温度变送器，7、凸形管道弯头，8、排气管，9-1、第一电磁阀，9-2、第二电磁阀，10、流量计，11、液位计，12-1、备用罐，12-2、待检地下罐。
具体实施方式
本发明包括高精度投入式液位计和标准移动式流量计量系统。
高精度投入式液位计安装在现场需要检定的地下罐，标准移动式流量计量系统上安装有标准的现场仪表接口，检定时通过标准接头，将液位计、流量计、温度压力仪表信号现场连接至控制器，形成完整的地下罐容量现场校准系统。
标准移动式流量计量系统包括移动小车和流量计量设备，移动小车为装置载体，移动小车上安装轮胎及固定栓，小车在移动或运输过程中，升起固定栓，使用轮胎行进，小车在检定过程中，落下固定栓，固定小车并减小振动。流量计量设备包括主回路、溢流支路、回流支路。主回路上有一个经过扩径的向上弯曲管路部分，用于整形流场，其上部安装有排气管路。计量启停电磁阀前安装有回流电磁阀，通过回流管返回形成回流支路，用于计量开始前排尽管道内气体。连接动力泵入口处安装有溢流安全阀，通过回流管返回，形成溢流支路，用于保证管路压力恒定。主回路上安装有双转子流量计作为计量标准。
结合图1作进一步说明，落下固定栓，将移动式小车0固定，外接管道设有动力泵1，外接管道通过软管及变径法兰与第一标准法兰2-1连接，第一标准法兰与过滤器3的入口连接，流体介质经过过滤器后获得杂质较少的介质，过滤器的出口与凸形管道弯头7的入口连接，凸形管道弯头管径自入口处变粗，并向上弯曲，流体介质在管道弯头段充分发展并气液分离，凸形管道弯头顶端连接小管径排气管8，排气管出口与第三标准法兰2-3连接，在整个过程中，流体介质中的气体及部分未计量液体通过排气管流回备用罐12-1，管道弯头出口处管径变细同主回路管径，以获得稳定流场，在计量开始之前，打开第二电磁阀9-2，第二电磁阀的出口与第三标准法兰连接，让流体流经回流支路流回备用罐体，排出管道内气体，待管道内气体排尽，得到杂质较少且无气体的满管流体介质，打开第一电磁阀9-1，开始计量，第一电磁阀的出口与Kral双转子流量计的入口连接，双转子流量计的出口与第二标准法兰2-2连接，流体流经流量计10后流入待检地下罐体12-2，液位计11可检测地下罐内液位高度。第一温度变送器6-1、第二温度变送器6-2、压力变送器5可采集温度压力数据，补偿累计流量。在整个过程中，若管道压力大于安全阀4的设定值，则安全阀打开，否则关闭，以实现管道压力稳定，从而实现流量稳定。
如图2所示，采用SIEMENS
S7-200 PLC作下位机保证数据采集和控制的实时性和可靠性。PLC由CPU222本机及两个EM231扩展模块组成。CPU222本机集成8输入/6输出共14个数字量I/O点。可连接2个扩展模块。6K字节程序和数据存储空间。4个独立的30KHz高速计数器，2路独立的20KHz高速脉冲输出。1个RS485通讯/编程接口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。EM231模块为12位4模拟量输入扩展模块。
PLC与PC机之间用PPI编程电缆连接，实现上、下位机的通讯；CPU222本机输出数字量信号分别控制第一电磁阀、第二电磁阀；流量计、液位计、第一温度变送器、第二温度变送器、压力变送器输出的4-20mA电流信号，分别通过两个EM231模块采集，PLC亦可提供各仪表的24VDC供电需求。
如图3，为检定功能实现流程图。通过本地PC打开登录系统，经权限判定成功后进入检定功能界面，否则将无法进入。
首先，需打开排气用第二电磁阀将管道内气体排尽。待气体排尽后，关闭第二电磁阀，打开计量启停用第一电磁阀开始计量，软件会自动读取流量、液位、温度、压力的实时值直至计量完成。在整个计量过程中，若管道压力大于安全阀设定值，则安全阀打开，否则安全阀保持关闭状态。计量完成后，软件会自动对数据进行处理及保存，并建立容积表，自动生成报告，此时可选择继续检定或者退出系统。
Claims (3)
1.一种移动式地下罐容量现场校准装置，包括液位计和标准移动式流量计量系统，其特征在于：
标准移动式流量计量系统包括移动小车和流量计量设备，所述流量计量设备均设置在移动小车上，该流量计量设备包括过滤器、第一电磁阀、第二电磁阀、流量计和安全阀；过滤器的入口作为标准移动式流量计量系统的入口通过第一标准法兰与外界的动力泵出口连接；过滤器的出口与凸形管道弯头的入口连接，凸形管道弯头的出口分别与第一电磁阀入口、第二电磁阀入口连接，第二电磁阀出口的一个支路连接至安全阀出口，另一个支路通过第三标准法兰连接至备用罐，安全阀入口设置在第一标准法兰与过滤器之间的管路上；第一电磁阀出口与流量计的入口连接，流量计的出口作为标准移动式流量计量系统的出口通过第二标准法兰与现场需要检定的地下罐连接，所述的液位计安装在现场需要检定的地下罐；
在所述的过滤器和凸形管道弯头之间的管路上设置有压力变送器和第一温度变送器，在所述的现场需要检定的地下罐上设置有第二温度变送器；在所述的凸形管道弯头顶端与排气管入口连接，排气管出口与第三标准法兰连接；
所述的凸形管道弯头管径从入口至顶端逐渐变粗，在顶端达到最粗，从顶端至出口处逐渐变细，使得流体介质在管道弯头段充分发展并气液分离。
2.根据权利要求1所述的一种移动式地下罐容量现场校准装置，其特征在于：所述的流量计采用双转子流量计，所述的液位计采用投入式液位计。
3.利用权利要求1所述的装置进行流量检定的方法，其特征在于该方法具体是：将移动小车固定，动力泵将备用罐中的流体输送至标准移动式流量计量系统，经过过滤器得到杂质较少的流体，流体经过管道弯头，流体中的气体和液体充分发展并分离，气体及少量液体通过排气管流回备用罐；在计量开始之前，打开第二电磁阀，让流体通过第二标准法兰流回备用罐，充分排出管道内的气体；待管道内气体排尽，得到杂质较少且无气体的满管流体，打开第一电磁阀，开始计量；开始计量后，通过PLC采集流量计及液位计的流量值及液位值，并采集第一温度变送器、第二温度变送器、压力变送器的温压数据，进行温压补偿，最终建立容积表；手动设置安全阀压力范围，在整个检定过程中，主回路压力若大于设定值，则安全阀打开，否则关闭，实现主回路压力稳定，从而实现流量稳定。
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