CN105423858B - 污油罐底部淤泥厚度测量器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污油罐底部淤泥厚度测量器，解决了现有淤泥厚度测量方法不安全、不准确的问题。具体包括测量机构及定位机构，所述测量机构为长度可调式直杆，直杆下方沿轴向设置倒齿结构；所述定位机构，包括定位盘及定位卡簧，直杆底部插入定位盘中心，定位卡簧主体为长条状弹片，卡簧一端固定在定位盘上，卡簧另一端弯成钩状，卡簧通过其钩部钩在直杆倒齿结构的齿间接合部实施定位。测量器采用可折叠结构，方便携带和放置；并利用定位卡簧的单向滑动功能进行自锁，测量准确可靠；而且测量器机械结构简单，操作简便。

Description

污油罐底部淤泥厚度测量器

技术领域

本发明涉及的是一种厚度测量器，具体是一种针对污油罐底部的淤泥厚度进行测量的装置。

背景技术

油田各类污油的储罐以及沉降分离罐，长期使用会在罐底沉积一层较厚的半固态淤泥，需要定期对沉积的淤泥厚度进行测量，以便及时采取排空和清淤措施。否则，当罐底淤泥厚度达到一定高度时，就会影响到罐内的加热系统，或者影响沉降罐的分离效果以及罐内下层介质组份。

超声波等电子一类测量仪器具有可以测量罐内液位等功能。但是，污油罐底层含较多杂质的浑浊介质对超声波等电子信号干扰严重，特别是半固态淤泥与其上部介质无清晰界面，电子测量仪器很难准确测量出淤泥高度，也就不能准确换算出淤泥厚度。并且，易燃的污油罐还要求安全防爆，这对于接电的电子测量仪器提出了更高的安全等级要求。因此，超声波等电子测量仪器不适用于测量污油罐内淤泥厚度。

目前，测量污油罐底淤泥厚度的简单方法就是用一根很长的长杆插入到罐底，拔出后观察长杆的残留淤泥痕迹，由此判断出罐底淤泥厚度。这种方法测量误差很大，并且拔出长杆过程中，罐内液体容易将杆上的残留淤泥冲刷掉，或者杆上又粘附了污油，无法判断淤泥厚度。另外，对于罐体高度较大的大型污油罐来说，测量用的长杆很长，携带非常不方便。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，开发设计了一种污油罐底部淤泥厚度测量器，采用非电子的简便机械装置，在污油罐顶部操作实施，利用展开成长杆部件插入罐底时的淤泥阻力推动测量器的定位盘在插杆上滑动并自锁的方式来准确测量罐底的淤泥厚度，并且，测量器的多节式连接杆可以折叠在一起，方便携带和放置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种污油罐底部淤泥厚度测量器，包括测量机构及定位机构，其中：

所述测量机构，包括长度可调式直杆，直杆的下方为高度测量段，直杆的高度测量段沿轴向设置倒齿结构，该倒齿结构的齿距为固定长度；

所述定位机构，包括定位盘及两个轴用单向定位卡簧，所述定位盘的中心设置凸台，定位盘上凸台的两侧对称设置螺栓孔，定位盘的中心还设置中心孔，直杆的测量段插入该中心孔；所述轴用单向定位卡簧，卡簧主体为长条状弹片，卡簧一端弯折成钝角并钻孔，孔内穿入螺栓并固定在定位盘的螺栓孔上，卡簧另一端弯成钩状，卡簧钩部钩在直杆测量段倒齿结构的齿间接合部。

优选上述长度可调式直杆为一种可折叠刚性杆，即采用可折叠方式调整长度。

优选上述可折叠刚性杆，其折叠结构展开过程驱动方式采用节点预压弹簧的方式。

优选上述节点预压弹簧式可折叠刚性杆，包括若干连接节、插杆、若干连接杆、若干固定套及若干弹簧，其中：

所述连接节为两端呈圆弧形的长条片，连接节两端各开一个圆孔；

所述插杆采用细长圆柱形直杆结构，插杆的顶端开槽，槽的宽度等于连接节的厚度，槽两侧中心分别钻孔，插杆上距所开槽较小距离处设有凸台，插杆凸台以下的部分为高度测量段；

所述连接杆采用细长圆柱形直杆结构，连接杆两端开槽，槽的宽度等于连接节的厚度，槽两侧中心分别钻孔，连接杆上距其中一个槽较小距离处及距另一个槽较大距离处分别设有凸台；

所述插杆顶端通过圆柱销与第一连接节连接，所述圆柱销与插杆的槽孔过盈配合，与第一连接节的圆孔间隙配合；第一连接节的另一端插入到第一连接杆上距凸台较大距离端的槽中，二者也通过圆柱销连接，该圆柱销与第一连接杆的槽孔过盈配合，与第一连接节的圆孔间隙配合；

另外，第一连接杆上距槽较大距离端的凸台上固定第一弹簧，第一弹簧的另一侧水平端面上固定第一圆环套，展开第一连接杆至与插杆同轴时，第一圆环套套在第一连接节外面，且第一圆环套的自由端面在第一弹簧的预紧力作用下顶在插杆的凸台上，推动第一圆环套压缩第一弹簧至第一连接节完全露出，旋转第一连接杆或插杆180°，第一连接杆折叠至与插杆平行，第一连接节的下沿压抵第一圆环套自由端面；

第一连接杆的另一端以同样方式连接第二连接节，第二连接节通过圆柱销与第二连接杆的距凸台较大距离端连接；第二连接杆上以同样方式固定第二圆环套及第二弹簧；以此类推，所有连接杆与插杆首尾连接在一起。

优选两个轴用单向定位卡簧的垂直高度相差半个齿距，以进一步提高测量精度。

有益效果：

（1）测量器为便携式，方便多个污油罐的测量；

（2）测量器采用可折叠结构，方便携带和放置；

（3）测量器不需要现场接电，安全防爆；

（4）插杆与定位盘利用定位卡簧的单向滑动功能进行自锁，测量准确可靠；

（5）测量器机械结构简单，操作简便。

附图说明

图1为测量器整体展开的主视图；

图2为节点预压弹簧式可折叠刚性杆折叠状态图；

图3为节点预压弹簧式可折叠刚性杆展开状态图；

图4为连接节的主视图；

图5为插杆的主视图；

图6为插杆的左视图；

图7为连接杆的主视图；

图8为连接杆的左视图；

图9为插杆与连接杆折叠状态剖视图；

图10为插杆与连接杆展开状态剖视图；

图11为两连接杆折叠状态剖视图；

图12为两连接杆展开状态剖视图；

图13为插杆与定位机构连接状态剖视图；

图14为定位盘的剖视图；

图15为定位盘的俯视图；

图16为定位卡簧的立体图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明：

由图1所示：一种污油罐底部淤泥厚度测量器，包括节点预压弹簧式可折叠刚性杆1及定位机构2，其中：

由图2结合图3所示：所述节点预压弹簧式可折叠刚性杆1， 包括若干连接节15、插杆11、若干连接杆12、若干固定套14及若干弹簧13，其中：

由图4所示：所述连接节15为两端呈圆弧形的长条片，连接节两端各开一个圆孔151。

由图5结合图6所示：所述插杆11采用细长圆柱形直杆结构，插杆11的顶端开槽112，槽112的宽度等于连接节15的厚度，槽112两侧中心分别钻孔111，插杆11上距所开槽较小距离处设有凸台113，插杆凸台113以下的部分为高度测量段；插杆的高度测量段沿轴向设置倒齿结构114，且该倒齿结构114的齿距为固定长度（例如10mm），以方便淤泥厚度测量操作时的进行长度计量。

由图7结合图8所示：所述连接杆12采用细长圆柱形直杆结构，连接杆12两端开槽122，槽122的宽度等于连接节15的厚度，槽122两侧中心分别钻孔121，连接杆12上距其中一个槽较大距离处设有凸台123，距另一个槽较小距离处设置凸台124。

由图9结合图10所示：所述插杆11顶端通过圆柱销与第一连接节15连接，所述圆柱销与插杆的槽孔111过盈配合，与第一连接节的圆孔151间隙配合；第一连接节15的另一端插入到第一连接杆上距凸台123较大距离端的槽122中，二者也通过圆柱销连接，该圆柱销与第一连接杆的槽孔121过盈配合，与第一连接节的圆孔151间隙配合；

另外，第一连接杆上距槽较大距离端的凸台123上固定第一弹簧13，第一弹簧13的另一侧水平端面上固定第一圆环套14，展开第一连接杆12至与插杆11同轴时，第一圆环套14套在第一连接节15外面，且第一圆环套14的自由端面在第一弹簧13的预紧力作用下顶在插杆的凸台上，推动第一圆环套14压缩第一弹簧13至第一连接节15完全露出，旋转第一连接杆12或插杆180°，第一连接杆12折叠至与插杆11平行，第一连接节15的下沿压顶第一圆环套14自由端面；

由图11结合图12所示：第一连接杆12的另一端以同样方式连接第二连接节15，第二连接节15通过圆柱销14与第二连接杆的距凸台较大距离端连接；第二连接杆上以同样方式固定第二圆环套14及第二弹簧13；以此类推，所有连接杆12与插杆11首尾连接在一起。

由图13结合图14、图15所示：所述定位机构2，包括定位盘21及两个轴用单向定位卡簧22，所述定位盘21的中心设置凸台212，定位盘上凸台212的两侧对称设置螺栓孔213，定位盘21的中心还设置中心孔211，插杆的测量段插入该中心孔211；由图16所示：所述轴用单向定位卡簧22，其主体为长条状弹片，定位卡簧一端弯折成钝角并钻孔221，孔221内穿入螺栓并固定在定位盘的螺栓孔213上，定位卡簧22另一端弯成钩状，定位卡簧22通过其钩部222钩在插杆测量段的齿间接合部实现定位，保证定位卡簧22只能沿插杆11轴向向上滑动。另外，通过调整定位卡簧22弯曲角度可保证其与插杆测量段之间具有一定夹紧力，保证插杆11插入污油罐时，液体阻力不会推动定位盘21向上滑动。

使用本发明污油罐底部淤泥厚度测量器进行淤泥厚度测量：

1、节点预压弹簧式可折叠刚性杆的展开

将折叠的相邻两连接杆（或者连接杆与插杆）中的一个连接杆转动180度角，连接节连同一起转动，直至两连接杆（或者连接杆与插杆）以及连接节处于同一轴线上，此过程中，圆环套在压缩弹簧的预紧力推动下滑动过来，套住连接节并被与之连接的插杆或连接杆上的凸台限位，圆环套束缚两个连接杆（或者连接杆与插杆）形成同轴一体。同样方式展开所有的连接杆成为一根长直杆。

2、使用预压弹簧式可折叠刚性杆进行淤泥厚度测量

将定位盘穿入插杆测量段，下部留有2~3个齿距，保证定位盘不脱落，注意检查定位卡簧与插杆之间具有一定夹紧力；当插杆向下插入污油罐底部淤泥里时，半固态淤泥阻挡较大面积的定位盘继续进入，而定位卡簧的单向滑动功能保障插杆可以继续插入到淤泥底部，直至插杆插入到污油罐底部，定位盘下部露出的插杆测量段长度就是淤泥厚度；当上提插杆时，定位卡簧卡在插杆的倒齿齿间，定位盘不会向下移动。提出测量器后，通过查数定位盘下面的倒齿齿数，或者测量定位盘下面插杆测量段长度，就得到淤泥的厚度数据。

3、节点预压弹簧式可折叠刚性杆的折叠

先推动圆环套以及压缩弹簧滑动到连接节完全解除束缚，再将相邻连接杆或者插杆转动180度角，两个连接杆（或者连接杆与插杆）并靠在一起，以此类推，完成全部连接杆的折叠。

当多个污油罐底部淤泥厚度测量完成后，掰开定位卡簧，将定位机构从插杆上取下并清洗干净，然后将插杆及所有连接杆折叠并捆扎在一起放置。

Claims (6)

1.一种污油罐底部淤泥厚度测量器，包括测量机构及定位机构，其特征在于：

所述测量机构，包括长度可调式直杆，直杆的下方为高度测量段，直杆的高度测量段沿轴向设置倒齿结构；

所述定位机构，包括定位盘及两个轴用单向定位卡簧，所述定位盘的中心设置凸台，定位盘上凸台的两侧对称设置螺栓孔，定位盘的中心还设置中心孔，直杆的测量段插入该中心孔；所述轴用单向定位卡簧，卡簧主体为长条状弹片，卡簧一端弯折成钝角并钻孔，孔内穿入螺栓并固定在定位盘的螺栓孔上，卡簧另一端弯成钩状，卡簧钩部钩在直杆测量段倒齿结构的齿间接合部进行定位。

2.根据权利要求1所述的污油罐底部淤泥厚度测量器，其特征在于：所述长度可调式直杆为一种可折叠刚性杆。

3.根据权利要求2所述的污油罐底部淤泥厚度测量器，其特征在于：所述可折叠刚性杆，其折叠结构展开过程驱动方式采用节点预压弹簧的方式。

4.根据权利要求3所述的污油罐底部淤泥厚度测量器，其特征在于：所述节点预压弹簧式可折叠刚性杆，包括若干连接节、插杆、若干连接杆、若干固定套及若干弹簧，其中：

所述连接节为两端呈圆弧形的长条片，连接节两端各开一个圆孔；

所述插杆采用细长圆柱形直杆结构，插杆的顶端开槽，槽的宽度等于连接节的厚度，槽两侧中心分别钻孔，插杆上距所开槽较小距离处设有凸台，插杆凸台以下的部分为高度测量段；

所述连接杆采用细长圆柱形直杆结构，连接杆两端开槽，槽的宽度等于连接节的厚度，槽两侧中心分别钻孔，连接杆上距其中一个槽较小距离处及距另一个槽较大距离处分别设有凸台；

所述插杆顶端通过圆柱销与第一连接节连接，所述圆柱销与插杆的槽孔过盈配合，与第一连接节的圆孔间隙配合；第一连接节的另一端插入到第一连接杆上距凸台较大距离端的槽中，二者也通过圆柱销连接，该圆柱销与第一连接杆的槽孔过盈配合，与第一连接节的圆孔间隙配合；

另外，第一连接杆上距槽较大距离端的凸台上固定第一弹簧，第一弹簧的另一侧水平端面上固定第一圆环套，展开第一连接杆至与插杆同轴时，第一圆环套套在第一连接节外面，且第一圆环套的自由端面在第一弹簧的预紧力作用下顶在插杆的凸台上，推动第一圆环套压缩第一弹簧至第一连接节完全露出，旋转第一连接杆或插杆180°，第一连接杆折叠至与插杆平行，第一连接节的下沿压抵第一圆环套自由端面；

第一连接杆的另一端以同样方式连接第二连接节，第二连接节通过圆柱销与第二连接杆的距凸台较大距离端连接；第二连接杆上以同样方式固定第二圆环套及第二弹簧；以此类推，所有连接杆与插杆首尾连接在一起。

5.根据权利要求1所述的污油罐底部淤泥厚度测量器，其特征在于：所述倒齿结构的齿距为固定长度。

6.根据权利要求1所述的污油罐底部淤泥厚度测量器，其特征在于：所述两个轴用单向定位卡簧的垂直高度相差半个齿距。