CN110274710A - 一种用于浮顶储罐的浮盘温度计算测量方法、系统及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于浮顶储罐的浮盘温度计算测量方法、系统及应用，其包括以下步骤：在浮盘表面均匀布置有多个光纤温度传感器，光纤温度传感器的外壳温度发生变化时，光纤温度传感器内的光纤光栅中心波长发生变化，若浮盘表面温度超过预设值，则对应光纤温度传感器结合外界设备进行报警。将光纤温度传感器均匀布置在浮盘上监测浮盘温度，当浮盘温度到达预设值，则光纤温度传感器配合对应设备进行报警，实现了实时监测浮盘表温度的目的，提高了对浮盘温度监测的精准度。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于浮顶储罐的浮盘温度计算测量方法、系统及应用。
背景技术
近年来，随着经济持续高速的发展，我国对石油能源的需求越来越大，为了保证国内石油能源安全，政府和石油公司陆续在沿海建立国家战略石油储备库及商业储备库，大型原油储存区的数量和储油总量持续上升。但是，目前油库大部分监测工作主要依靠人工巡检，信息反馈具有一定的滞后性。对过去发生的242起储罐事故分析，人为原因导致的事故在30％以上。因此，目前油库罐区普遍采用的人工爬罐巡检方法已远落后于当今信息化、数字化和网络化的发展。而浮盘上的温度过高容易造成浮盘过早老化，容易加速浮盘腐蚀程度，形成隐患，若浮盘出现坏点容易造成漏油、沉盘、卡盘等问题，甚至造成有关爆炸。目前，用于浮顶储罐的浮盘表面温度计算测量方法尚未见诸报道。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于浮顶储罐的浮盘温度计算测量方法、系统及应用，以提高对浮盘温度的监测。
为解决上述技术问题，本发明方案包括：
一种用于浮顶储罐的浮盘温度计算测量方法，其包括以下步骤：
在浮盘表面均匀布置有多个光纤温度传感器，光纤温度传感器的外壳温度发生变化时，光纤温度传感器内的光纤光栅中心波长发生变化，若浮盘表面温度超过预设值，则对应光纤温度传感器结合外界设备进行报警。
所述的浮盘温度计算测量方法，其中，上述步骤具体的还包括：
光纤温度传感器内的光纤光栅与温度变化为：
ΔλB＝λB(1+ξ)ΔT (1)
其中，ΔλB是光纤光栅温度变化引起的反射光中心波长的改变；ΔT为光纤温度传感器的外壳的温度的变化量；ξ为光纤光栅的热光系数。
所述的浮盘温度计算测量方法，其中，上述步骤具体的还包括：
将光纤温度传感器放入高低温试验箱并连接到光纤光栅解调仪，将光纤温度传感器波长进行解调；调整温度设置，以5℃为单位，在光纤温度传感器量程内对应温度依次对记录光纤温度传感器的波长，将记录的波长数据与对应温度进行拟合，获得光纤温度传感器系数。
所述的浮盘温度计算测量方法，其中，光纤温度传感器的温度系数为100.93，光纤温度传感器的基准系数为-155135。
一种使用上述浮盘温度计算测量方法的系统，其包括均匀布置在浮盘表面的多个光纤温度传感器，多个光纤温度传感器通过无线基站与控制中心通信连接，用于向控制中心传输对应数据，该光纤温度传感器包括带有封装口的外壳，外壳封装口配置有固定接头，固定接头配置有锁紧套，锁紧套与外壳相适配，外壳内布置有光纤光栅，光纤光栅自锁紧套穿出与外界设备相连接。
所述的系统，其中，上述固定接头包括连接头本体，连接头本体一端设置有光纤光栅容纳腔，连接头本体另一端设置有铠装光缆容纳腔，光纤光栅容纳腔与铠装光缆容纳腔相连通，铠装光缆容纳腔的出线口处设置有卡杯，卡杯用于卡紧铠装光缆；上述外壳内布置的光纤光栅穿出光纤光栅容纳腔，光纤光栅的尾纤与铠装光缆容纳腔内的铠装光缆相连接。
所述的系统，其中，上述光纤光栅容纳腔与铠装光缆容纳腔的连通处，在铠装光缆容纳腔一侧设置有锥面封闭腔。
所述的系统，其中，将多个光纤温度传感器采用光纤与下位机相连接，下位机位于浮顶储罐底部外侧，下位机通过无线通信模块将数据传输到油库调度室之控制中心的图形化显示软件中进行相应处理。
一种上述系统的应用，其中，将上述系统按照上述浮盘温度计算测量方法应用于测定浮顶储罐的浮盘状态中。
本发明提供了一种用于浮顶储罐的浮盘温度计算测量方法、系统及应用，将光纤温度传感器均匀布置在浮盘上监测浮盘温度，当浮盘温度到达预设值，则光纤温度传感器配合对应设备进行报警，实现了实时监测浮盘表温度的目的，提高了对浮盘温度监测的精准度。
附图说明
图1为本发明中光纤温度传感器的结构示意图；
图2为本发明中固定接头的剖面结构示意图；
图3为本发明中光纤温度传感器的标定数据拟合线性图；
图4为本发明中光纤温度传感器的误差曲线图。
具体实施方式
本发明提供了一种用于浮顶储罐的浮盘温度计算测量方法、系统及应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种用于浮顶储罐的浮盘温度计算测量方法，其包括以下步骤：
在浮盘表面均匀布置有多个光纤温度传感器，光纤温度传感器的外壳1温度发生变化时，光纤温度传感器内的光纤光栅2中心波长发生变化，若浮盘表面温度超过预设值，则对应光纤温度传感器结合外界设备进行报警。
更进一步的，光纤温度传感器内的光纤光栅与温度变化为：
ΔλB＝λB(1+ξ)ΔT (1)
其中，ΔλB是光纤光栅2温度变化引起的反射光中心波长的改变；ΔT为光纤温度传感器的外壳1的温度的变化量；ξ为光纤光栅的热光系数。
在本发明的另一较佳实施例中，将光纤温度传感器放入高低温试验箱并连接到光纤光栅解调仪，将光纤温度传感器波长进行解调；调整温度设置，以5℃为单位，在光纤温度传感器量程内对应温度依次对记录光纤温度传感器的波长，将记录的波长数据与对应温度进行拟合，获得光纤温度传感器系数。光纤温度传感器的温度系数为100.93，光纤温度传感器的基准系数为-155135。
为了更进一步描述本发明，以下列举更为详尽的实施例，在此列举一种使用上述浮盘温度计算测量方法的系统，进而将上述系统按照上述浮盘温度计算测量方法应用于测定浮顶储罐的浮盘状态中，当然为了实现本发明的目的，也可以采用其他形式的具体结构，在此不再一一列举。
如图1所示的，一种使用上述浮盘温度计算测量方法的系统，其包括均匀布置在浮盘表面的多个光纤温度传感器，多个光纤温度传感器通过无线基站与控制中心通信连接，用于向控制中心传输对应数据。该光纤温度传感器包括带有封装口的外壳1，外壳封装口配置有固定接头2，固定接头2配置有锁紧套3，锁紧套3与外壳1相适配，外壳1内布置有光纤光栅2，光纤光栅2自锁紧套3穿出与外界设备相连接。当浮盘温度到达预设值，则光纤温度传感器配合对应设备进行报警，实现了实时监测浮盘表温度的目的，提高了对浮盘温度监测的精准度。
在本发明的另一较佳实施例中，如图1与图2所示的，上述固定接头2包括连接头本体，连接头本体一端设置有光纤光栅容纳腔4，连接头本体另一端设置有铠装光缆容纳腔5，光纤光栅容纳腔4与铠装光缆容纳腔5相连通，铠装光缆容纳腔5的出线口处设置有卡杯6，卡杯6用于卡紧铠装光缆7，上述外壳1内布置的光纤光栅8穿出光纤光栅容纳腔4，光纤光栅8的尾纤与铠装光缆容纳腔5内的铠装光缆7相连接。
更进一步的，上述光纤光栅容纳腔4与铠装光缆容纳腔5的连通处，在铠装光缆容纳腔5一侧设置有锥面封闭腔9，通过铠装光缆7的末端进行封闭，提高了光纤光栅容纳腔4与铠装光缆容纳腔5的密闭性。而且上述外壳1内设置有外壳腔体10，光纤光栅8自光纤光栅容纳腔穿入该外壳腔体10内。而且上述固定接头与卡杯的接触面为滚花结构，保证了铠装光缆7连接的可靠性与固定性。并且上述外壳1与固定接头2为螺接。光纤光栅2的波长为1529～1567nm。比如可以将多个光纤温度传感器采用光纤与下位机相连接，下位机位于浮顶储罐底部外侧，下位机通过无线通信模块将数据传输到油库调度室内的上述控制中心的图形化显示软件中，从而进行数据的可视化，控制中心可以是台式计算机、笔记本式计算机等设备。
将光纤温度传感器放入高低温试验箱并连接到光纤光栅解调仪，将光纤温度传感器波长进行解调；调整温度设置，以5℃为单位，在光纤温度传感器量程内对应温度依次对记录光纤温度传感器的波长，将记录的波长数据与对应温度进行拟合，获得光纤温度传感器系数，如表1所示的，表1为光纤温度传感器的标定数据表。
表1
| 温度℃ | 波长nm |
| -19.7 | 1536.947 |
| -14.8 | 1536.992 |
| 0.1 | 1537.131 |
| 15 | 1537.269 |
| 29.9 | 1537.407 |
| 44.4 | 1537.556 |
| 59.5 | 1537.7 |
| 68.9 | 1537.792 |
| 73.7 | 1537.845 |
| 82.4 | 1537.924 |
| 88.7 | 1537.997 |
| 95.8 | 1538.069 |
| 102.9 | 1538.142 |
| 110 | 1538.214 |
| 124.2 | 1538.36 |
| 131.3 | 1538.432 |
| 145.5 | 1538.577 |
| 152.6 | 1538.648 |
将记录的波长数据与对应温度进行拟合，如图3所示的，获得传感器系数，光纤温度传感器的温度系数为100.93，光纤温度传感器的基准系数为-155135。
光纤温度传感器标定完成后，将光纤温度传感器的温度系数输入软件，调整高低温试验箱温度，对传感器进行测试，，如表2所示的，表2为光纤温度传感器测量温度与实际温度的测试数据。
表2
| 波长nm | 实际温度℃ | 显示温度℃ | 误差℃ |
| 1536.943 | -20.1 | -20.3 | -0.2 |
| 1536.989 | -15.2 | -15.7 | -0.5 |
| 1537.127 | -0.3 | -0.7 | -0.4 |
| 1537.265 | 14.6 | 14.2 | -0.4 |
| 1537.403 | 29.5 | 29.1 | -0.4 |
| 1537.551 | 44 | 44.0 | 0 |
| 1537.696 | 59.1 | 59.7 | 0.6 |
| 1537.788 | 68.5 | 68.9 | 0.4 |
| 1537.841 | 73.3 | 73.3 | 0 |
| 1537.92 | 82 | 82.3 | 0.3 |
| 1537.9925 | 88.3 | 88.6 | 0.3 |
| 1538.065 | 95.4 | 95.9 | 0.5 |
| 1538.1375 | 102.5 | 102.2 | -0.3 |
| 1538.21 | 109.6 | 109.5 | -0.1 |
| 1538.355 | 123.8 | 123.2 | -0.6 |
| 1538.4275 | 130.9 | 130.5 | -0.4 |
| 1538.5725 | 145.1 | 145.1 | 0 |
| 1538.645 | 152.2 | 152.4 | 0.2 |
如图4所示的，在-20℃～150℃全量程范围内，温度误差都保持在0.8℃以内，最大误差为0.6℃，满足浮盘温度监测的误差要求。
当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。
Claims (9)
1.一种用于浮顶储罐的浮盘温度计算测量方法，其包括以下步骤：
在浮盘表面均匀布置有多个光纤温度传感器，光纤温度传感器的外壳温度发生变化时，光纤温度传感器内的光纤光栅中心波长发生变化，若浮盘表面温度超过预设值，则对应光纤温度传感器结合外界设备进行报警。
2.根据权利要求1所述的浮盘温度计算测量方法，其特征在于，上述步骤具体的还包括：
光纤温度传感器内的光纤光栅与温度变化为：
ΔλB＝λB(1+ξ)ΔT (1)
其中，ΔλB是光纤光栅温度变化引起的反射光中心波长的改变；ΔT为光纤温度传感器的外壳的温度的变化量；ξ为光纤光栅的热光系数。
3.根据权利要求1所述的浮盘温度计算测量方法，其特征在于，上述步骤具体的还包括：
将光纤温度传感器放入高低温试验箱并连接到光纤光栅解调仪，将光纤温度传感器波长进行解调；调整温度设置，以5℃为单位，在光纤温度传感器量程内对应温度依次对记录光纤温度传感器的波长，将记录的波长数据与对应温度进行拟合，获得光纤温度传感器系数。
4.根据权利要求3所述的浮盘温度计算测量方法，其特征在于，光纤温度传感器的温度系数为100.93，光纤温度传感器的基准系数为-155135。
5.一种使用如权利要求1所述浮盘温度计算测量方法的系统，特征在于，其包括均匀布置在浮盘表面的多个光纤温度传感器，多个光纤温度传感器通过无线基站与控制中心通信连接，用于向控制中心传输对应数据，该光纤温度传感器包括带有封装口的外壳，外壳封装口配置有固定接头，固定接头配置有锁紧套，锁紧套与外壳相适配，外壳内布置有光纤光栅，光纤光栅自锁紧套穿出与外界设备相连接。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，上述固定接头包括连接头本体，连接头本体一端设置有光纤光栅容纳腔，连接头本体另一端设置有铠装光缆容纳腔，光纤光栅容纳腔与铠装光缆容纳腔相连通，铠装光缆容纳腔的出线口处设置有卡杯，卡杯用于卡紧铠装光缆；上述外壳内布置的光纤光栅穿出光纤光栅容纳腔，光纤光栅的尾纤与铠装光缆容纳腔内的铠装光缆相连接。
7.根据权利要求6所述的系统法，其特征在于，上述光纤光栅容纳腔与铠装光缆容纳腔的连通处，在铠装光缆容纳腔一侧设置有锥面封闭腔。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，将多个光纤温度传感器采用光纤与下位机相连接，下位机位于浮顶储罐底部外侧，下位机通过无线通信模块将数据传输到油库调度室内的上述控制中心的图形化显示软件中进行相应处理。
9.一种如权利要求5所述系统的应用，其特征在于，将上述系统按照上述浮盘温度计算测量方法应用于测定浮顶储罐的浮盘状态中。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001055688A1 (en) * | 2000-01-31 | 2001-08-02 | Weatherford/Lamb, Inc. | Fluid diffusion resistant glass-encased fiber optic sensor |
| CN101586989A (zh) * | 2009-07-10 | 2009-11-25 | 山东大学 | 电解槽壳光纤光栅温度传感器 |
| CN106546356A (zh) * | 2017-01-12 | 2017-03-29 | 吉林大学 | 一种耐高温的光纤光栅温度传感器 |
| CN206095440U (zh) * | 2016-08-23 | 2017-04-12 | 中化兴中石油转运（舟山）有限公司 | 一种油气存储设备的温度监测系统 |
| CN206627230U (zh) * | 2017-03-28 | 2017-11-10 | 智性科技南通有限公司 | 一种光纤光栅温度传感器 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001055688A1 (en) * | 2000-01-31 | 2001-08-02 | Weatherford/Lamb, Inc. | Fluid diffusion resistant glass-encased fiber optic sensor |
| CN101586989A (zh) * | 2009-07-10 | 2009-11-25 | 山东大学 | 电解槽壳光纤光栅温度传感器 |
| CN206095440U (zh) * | 2016-08-23 | 2017-04-12 | 中化兴中石油转运（舟山）有限公司 | 一种油气存储设备的温度监测系统 |
| CN106546356A (zh) * | 2017-01-12 | 2017-03-29 | 吉林大学 | 一种耐高温的光纤光栅温度传感器 |
| CN206627230U (zh) * | 2017-03-28 | 2017-11-10 | 智性科技南通有限公司 | 一种光纤光栅温度传感器 |
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