CN109703934A - 一种卸油计量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种卸油计量方法，油罐车底部的水平管段流出的燃油依次经过弯头、一级整流器、液体探测传感器、二级整流器、计量单元、真空破坏器、地埋罐；一级整流器，其能将流过的燃油由紊流变为层流；液体探测传感器，用于检测是否有燃油流过其所在管段；二级整流器，进一步将流过的燃油由紊流变为层流；计量单元，对流过的燃油进行计量；真空破坏器，与所述计量单元的出口端连通；液体探测器与安装在所述计量单元上的用于计算并显示流量信息的智能表头信号连通；当所述计量单元用于计量的转子组件转动时，所述智能表头检测此刻液体传感器是否探测到管道内有液体流过。按本发明卸油时操作便利，精度极高。

Description

一种卸油计量方法

技术领域

本发明属于加油站油罐车卸油技术领域，尤其涉及一种油罐车朝地埋罐卸油的方法。

背景技术

油品从油库向加油站运送一般采用油罐车运输，当油罐车停靠加油站向加油站地埋罐输送油品时，需要一个可计量的装置来检定油品数量。目前的手段有两种，一是用地埋罐的液位计来计量，另一种是用专用的撬装计量单元进行计量。用液位计计量精度达不到要求，容易引起双方纠纷；而撬装计量单元比较笨重，操作不方便，对于加油站工人要求较高。由于这两种计量方式都存在无法避免的缺陷，所以需要一种全新的计量方式，这种计量方式既要操作方便，又要求精度高。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种卸油计量方法，该卸油计量方法操作方便，对油罐车朝地埋罐卸油时的计量精度极高。

本发明的技术方案如下：

一种卸油计量方法，油罐车底部的水平管段流出的燃油依次经过弯头、一级整流器、液体探测传感器、二级整流器、计量单元、真空破坏器、地埋罐；

弯头，其角度满足从弯头流出的燃油在进入一级整流器所在的管段时将一级整流器淹没；

一级整流器，其能将流过的燃油由紊流变为层流；

液体探测传感器，用于检测是否有燃油流过其所在管段；

二级整流器，进一步将流过的燃油由紊流变为层流；

计量单元，对流过的燃油进行计量；

真空破坏器，与所述计量单元的出口端连通，使得所述计量单元出口端压强降低至预设值时外界气流进入；

所述液体探测器与安装在所述计量单元上的用于计算并显示流量信息的智能表头信号连通；当所述计量单元用于计量的转子组件转动时，所述智能表头检测此刻液体传感器是否探测到管道内有液体流过，有液体流过则将信号计入计量，无液体流过则不计入计量。

优选地，所述弯头的两段管段之间的夹角为10～30度。

优选地，还包括位于所述计量单元和真空破坏器之间的管段上的温度传感器，所述温度传感器与所述智能表头通信以使得智能表头能对流过的液体进行计量计算时进行温度补偿。

优选地，燃油在进入弯头之前先流经与所述水平管段相连的B型快换接头。

优选地，燃油在流出所述真空破坏器所在管段时流入一段可透视的具有观察视窗的管段。

优选地，流出所述观察视窗所在管段的燃油流入F型快换接头后通过送油管送入地埋罐。

优选地，所述液体探测传感器设有一对，两液体探测传感器在水平面上相向设置。

优选地，所述一级整流器和二级整流器均为内嵌于圆形管道内的圆柱状的等六边形蜂窝状结构。

优选地，所述计量单元包括涡轮流量计，所述涡轮流量计的涡轮组件包括芯轴和在芯轴上沿其长度方向呈螺旋设置的叶片，所述螺旋叶片设有两条且两条叶片的旋向相反，两条叶片分别设置在芯轴的两相对侧；在每条叶片上靠其两端处分别嵌有第一磁钢，在每条叶片上的两第一磁钢之间还嵌有第二磁钢，所有第一磁钢朝叶片外侧的一端极性相同，两第二磁钢朝叶片外侧的一端极性相反。

优选地，所述计量单元还包括计量室外壳，所述计量室外壳上装有所述智能表头，所述智能表头通过安装在计量室壳体上的两支信号传感器来获取流量信息，所述信号传感器安装的位置应使得在所述涡轮组件旋转时，两所述第一磁钢能分别对应两支信号传感器，所述第二磁钢单独对应一支信号传感器。

本发明的有益效果：本发明提供的计量方法，可以有效地避免从油罐车的水平管段卸油出来时，因为管段内的液体(燃油)为非满管状态测得的信号法正确的表示流量的缺陷，保证进入计量段之前的管道内的燃油为满管状态。同时采用整流器将流态转变为层流，避免紊流带来的计量误差，并避开流量计为了获得层流而不得不前后设置前10D后5D的直流管段的安装要求，使得安装更加简便、占空间更小。而在计量段前端设置液体探测传感器，当涡轮转动时，检测液体传感器是否探测到管道内有液体，有则将信号计入计量，无则不计入计量，以避免纯空气流动产生的计量误差。由于液体经过液体探测传感器时，对流体的状态有扰动，为了减小扰动，设置的二级整流器保证了流态的层流特性，进一步提高精度。而在流出计量装置经过变径扩展，后端连接卸油软管，在重力作用下，油品流入地埋罐中，并且由于管径变大，后端液体对前端液体产生虹吸，所以在后端容易形成负压区，造成空气回流，这样会对流量计精度造成很大影响。为了消除这种影响，在计量后端安装破真空器，将回流空气阻断在流量计后端。

附图说明

图1为本发明提供的卸油计量方法的原理示意图。

图2为基于本原理的一种具体实施结构图。

图3为一种涡轮组件结构示意图。

图4为正反转信号采集示意图。

图5为油罐车卸油时加装弯头前后的对比示意图。

图6为整流器的结构示意图。

图7为具有一对液体探测传感器的本发明标准安装时的安装示意图。

图8为具有一对液体探测传感器的本发明安装具有偏移时的安装示意图。

图9为一种真空破坏器结构示意图。

图10为一种视窗组件的安装结构示意图。

元件标号说明：液体探测传感器7、芯轴9、叶片10、第一磁钢11、第二磁钢12、转轴安装端13、机体27、子通道2701、滤尘网28、阀座29、膨大部30、密封垫31、滑套32、阀杆33、圆柱弹簧34、导向环35、弹性挡圈36、B型快换接头100、弯头200、一级整流器300、液体探测传感器400、二级整流器500、计量单元600、信号传感器700、智能表头800、真空破坏器900、视窗组件1000、F型快换接头1100。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1—2所示，一种卸油计量方法，油罐车底部的水平管段流出的燃油依次经过弯头200、一级整流器300、液体探测传感器400、二级整流器500、计量单元600、真空破坏器900、地埋罐。上述计量单元600优选涡轮流量计；流体压力的变化会导致相关液体的体积因压缩影响发生改变。由于在检定时与操作时流体压力的改变，传统型涡轮流量计的集合特性会被改变，这样就会造成测量的不准确。为此，本方案流量计特优选双容器1设计，也就是计量仓组件可以作为一个独立单元存在，从而可以使任何流体压力变化的影响降为零。实际上，测量段的压力与内外表面的压力是相同的，因此这一测量段不受流体压力的影响而改变。信号检测采用两路信号传感700，可以相互校准。具体实施例可参照如下设计：如图3所示，本实施例的涡轮流量计的涡轮组件结构，其包括芯轴9和在芯轴9上沿其长度方向呈螺旋设置的叶片10；所述螺旋叶片10设有两条且两条叶片10的旋向相反，两条叶片10分别设置在芯轴9的两相对侧。在每条叶片10上靠其两端处分别嵌有第一磁钢11，在每条叶片10上的两第一磁钢11之间还嵌有第二磁钢12，所有第一磁钢11朝叶片10外侧的一端极性相同，两第二磁钢12朝叶片10外侧的一端极性相反。本实施例中，涡轮组件的每个叶片10上均有3个磁钢，两个叶片10共计6个磁钢，叶片10上靠外端的4个磁钢极性相同，中间2个磁钢极性相反，在使用时，外端磁钢中心对准流量计壳体上的信号传感器700(图中未示出)，用于计量脉冲的输出，中间2个磁钢用于涡轮转动方向判定，防止液体回流时涡轮组件反转引起计数，中间磁钢信号检测采用的传感器宜选为磁阻隧道传感器，当检测到极性为N变化时为输出高电平，当极性从S变化时输出低电平，转动方向判断时，如图4所示，正向转动时，在中间信号检测为高电平周期内，右端输出脉冲提前于左端输出脉冲，反向转动时，左端输出脉冲提前于右端输出脉冲，以此精确地判定涡轮组件是否反转(油品回流)，以便将反转的数据信息不纳入计量的数据范围之内。在实际制作时，优选地，本实施例的所述计量单元600还包括计量室外壳，所述计量室外壳上装有所述智能表头800，所述智能表头800通过安装在计量室壳体上的两支信号传感器700来获取流量信息，所述信号传感器700安装的位置应使得在所述涡轮组件旋转时，两所述第一磁钢11能分别对应两支信号传感器700，所述第二磁钢12单独对应一支信号传感器700。

其中，所述弯头200，其角度满足从弯头200流出的燃油在进入一级整流器300所在的管段时将一级整流器300淹没；其结构如图3所示，油罐车底部为水平管路，如果流量计计量段采用水平安装方式，如图3左侧部分所示，当液面低于水平管路顶部时，通过计量段的的液体就未非满管状态，那么在这种状态下测得的信号就无法正确的表示流量，为了解决这种问题，特意设置了一定角度的弯头200，如图3右侧部分所示，这样几乎所有的液体都可以以满管状态通过计量段。弯头200如图2所示，一级整流器300装配于弯头200之中，用一级整流器300挡圈固定。弯头200采用整体加工成型，液体流入与流出成θ角(即两段管段轴线相交所成夹角中的锐角)，θ角取值根据整体结构确定，如果太小无法保证计量段内液体为满管，太大会使得液体产生紊流，对精度造成影响。所以设计时又宜以液体探测传感器400为基准，液体刚完全通过时，液体探测传感器400立即检测到管道内为空气，一般设计角度在10～30度为宜。

一级整流器300，其能将流过的燃油由紊流变为层流；涡轮流量计为速度式流量计，对流体状态很敏感，只有当进入涡轮叶片前轴向流体速度v在横截面均向等的情况下才能保持高精度，也就是通过叶片的流体必须处于层流状态。一般情况下为了保证液体处于层流状态，要在涡轮流量计前后设置前10D后5D的直流管段。由于本设备使用条件受限，无法设置前后直管段。前端接头和弯头200会对液体造成扰动，从而使液体处于非层流状态，涡轮流量计对这种状态下的流体计量无法达到精度要求。为了解决这种情况，设置了一级整流器300，强制将液体由紊流变为层流。一级整流器300结构如图6所示，采用等六边蜂窝状的不锈钢材料，根据整流能力选择六边型的孔径不大于4.8mm，为保证强度壁厚不小于0.1mm，整体形状加工为圆形，装入弯头200，用钢丝挡圈将其固定。

本实施例的液体探测传感器400，用于检测是否有燃油流过其所在管段；液体探测传感器400由于手动安装流量计存在一定误差，所以采用两个传感器检查液体信号，两个传感器相对处于水平位置，只要有一个有信号，那么就表示管道内有液体通过。两液体探测传感器400在水平面上相向设置，此处之所以设置两个液体探测传感器400，是因为在手动安装流量计时存在一定误差，所以采用两个传感器检查液体信号，两个传感器相对处于水平位置，只要有一个有信号，那么就表示管道内有液体通过。如图7—8所示，若将这两幅图中的右侧的传感器去掉，那么在图7时，传感器可以与液体接触，而若安装时整个卸油计量装置旋转偏移了一定微小的角度，变成图8所示的状态，那么很显然，此时左侧的传感器是无法与液体接触的，但是此时管道内确实有液体经过，即会产生计量误差，然而若是相对地安装了两个，那么无论安装时旋转偏移了多少度，都至少会有一个传感器能与液体接触，正确地反馈信号。

本实施例的真空破坏器900，与所述计量单元600的出口端连通，使得所述计量单元600出口端压强降低至预设值时外界气流进入。在制作时，真空破坏器900可采用取下结构设计：如图9所示，包括计量部件，在所述计量部件的出口端处设有一个真空破坏器900，所述真空破坏器900包括机体27，该机体27大致呈圆柱状，所述机体27内设有气流通道和安装孔，该安装孔为阶梯孔且最顶部的孔径最小。所述气流通道为三条子通道2701依次首尾相连而呈Π型的空气流道，该Π型可以是本身形成的是Π型的流道路径，也可以是一个具有Π型截面的与外部大气相连通的空腔。所述气流通道的两端与大气连通，所述安装孔竖直地位于所述气流通道的两竖直设置的子通道2701之间，且安装孔的顶端与气流通道的水平子通道2701连通，其底端与所述计量部件的出口端连通，以使得气流通道通过安装孔能与计量部件的出口端伺机连通。

本实施例在所述安装孔内安装有调节内外气压平衡的调压机构，即在一定条件下打破真空环境。所述调压机构由上至下依次包括阀座29、滑套32、导向环35，阀座29嵌于安装孔的上部，阀座29的轴线上由上至下具有彼此对接连通的圆柱孔和圆锥孔且圆锥孔大端朝下，圆柱孔与所述水平子通道2701连通，所述导向环35固定地安装在安装孔内的下部，导向环35的外壁宜同轴地嵌于安装孔内的下端口处。阀芯的阀杆33底端伸出所述导向环35，其顶部的膨大部30位于所述圆锥孔的小端口处，使得阀芯类似铆钉状结构。在所述导向环35和滑套32之间的阀杆33上套有圆柱弹簧34，所述圆柱弹簧34一端与导向环35端面相接，以通过导向环35将圆柱弹簧34朝上挤压，圆柱弹簧34的另一端随之将滑套32朝上顶起，而使得夹于膨大部30和滑套32之间的密封垫31也向上移动，从而使得密封垫31圈的圆周面与所述圆锥孔的内壁紧密相接，实现密封；所述导向环35上还具有连通计量部件出口端和导向环35与阀座29之间空腔的穿孔。

在内外压力均为大气压时，如上所述，真空破坏器900的密封由圆柱弹簧34提供的朝上的弹力来实现；当内部有液体正向压力时，液体压力挤压密封垫31，进一步形成可靠的密封；当计量部件内部有负向压力时，超过圆柱弹簧34本身对密封垫31朝上的预压力，则阀芯在大气压推动下，向下移动，带动密封垫31与圆锥孔内壁分离，使得外界大气进入内部，防止真空环境形成。本是实施例采用阀座29为圆锥孔，与阀芯形成圆锥定位，使得真空破坏器900每次打开后均能准确复位，而密封垫31夹设在滑套32和阀芯顶部的膨大部30之间，可以使得密封垫31便于装拆更换，更好地与圆柱弹簧34配合形成密封。

优选地，还包括位于所述计量单元600和真空破坏器900之间的管段上的温度传感器，所述温度传感器与所述智能表头800通信以使得智能表头800能对流过的液体进行计量计算时进行温度补偿，其具体补偿系数根据被测介质的具体情况而定。此外，燃油在进入弯头200之前宜先流经与所述水平管段相连的B型快换接头100，以便连接装拆。燃油在流出所述真空破坏器900所在管段时流入一段可透视的具有观察视窗的管段，方便查看流体状态，对流量计的故障做人工判断，具体视窗组件1000结构可采用如图10所示，外壳采用铝合金加工成型，视窗材料采用耐油的聚碳氨脂，再外壳内壁有O型圈槽，将聚碳氨脂装入外壳，通过挤压O型圈形成密封。优选地，流出所述观察视窗所在管段的燃油流入F型快换接头1100后通过送油管送入地埋罐。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种卸油计量方法，其特征在于：油罐车底部的水平管段流出的燃油依次经过弯头、一级整流器、液体探测传感器、二级整流器、计量单元、真空破坏器、地埋罐；

弯头，其角度满足从弯头流出的燃油在进入一级整流器所在的管段时将一级整流器淹没；

一级整流器，其能将流过的燃油由紊流变为层流；

液体探测传感器，用于检测是否有燃油流过其所在管段；

二级整流器，进一步将流过的燃油由紊流变为层流；

计量单元，对流过的燃油进行计量；

真空破坏器，与所述计量单元的出口端连通，使得所述计量单元出口端压强降低至预设值时外界气流进入；

所述液体探测器与安装在所述计量单元上的用于计算并显示流量信息的智能表头信号连通；当所述计量单元用于计量的转子组件转动时，所述智能表头检测此刻液体传感器是否探测到管道内有液体流过，有液体流过则将信号计入计量，无液体流过则不计入计量。

2.根据权利要求1所述卸油计量方法，其特征在于：所述弯头的两段管段之间的夹角为10～30度。

3.根据权利要求1所述卸油计量方法，其特征在于：还包括位于所述计量单元和真空破坏器之间的管段上的温度传感器，所述温度传感器与所述智能表头通信以使得智能表头能对流过的液体进行计量计算时进行温度补偿。

4.根据权利要求1所述卸油计量方法，其特征在于：燃油在进入弯头之前先流经与所述水平管段相连的B型快换接头。

5.根据权利要求1所述卸油计量方法，其特征在于：燃油在流出所述真空破坏器所在管段时流入一段可透视的具有观察视窗的管段。

6.根据权利要求5所述卸油计量方法，其特征在于：流出所述观察视窗所在管段的燃油流入F型快换接头后通过送油管送入地埋罐。

7.根据权利要求1所述卸油计量方法，其特征在于：所述液体探测传感器设有一对，两液体探测传感器在水平面上相向设置。

8.根据权利要求1所述卸油计量方法，其特征在于：所述一级整流器和二级整流器均为内嵌于圆形管道内的圆柱状的等六边形蜂窝状结构。

9.根据权利要求1所述卸油计量方法，其特征在于：所述计量单元包括涡轮流量计，所述涡轮流量计的涡轮组件包括芯轴和在芯轴上沿其长度方向呈螺旋设置的叶片，所述螺旋叶片设有两条且两条叶片的旋向相反，两条叶片分别设置在芯轴的两相对侧；在每条叶片上靠其两端处分别嵌有第一磁钢，在每条叶片上的两第一磁钢之间还嵌有第二磁钢，所有第一磁钢朝叶片外侧的一端极性相同，两第二磁钢朝叶片外侧的一端极性相反。

10.根据权利要求9所述卸油计量方法，其特征在于：所述计量单元还包括计量室外壳，所述计量室外壳上装有所述智能表头，所述智能表头通过安装在计量室壳体上的两支信号传感器来获取流量信息，所述信号传感器安装的位置应使得在所述涡轮组件旋转时，两所述第一磁钢能分别对应两支信号传感器，所述第二磁钢单独对应一支信号传感器。