CN111977603A - 一种鹤管装车计量系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种鹤管装车计量系统，包括垂管、油泵、流量计和控制器，包括竖直设置在垂管外周的测杆、套设于测杆上的触杆、设置于测杆顶部的电子仓和浮子，所述触杆内设置有靠近测杆的小磁铁，所述触杆可沿测杆上下自由窜动；所述浮子包括设置在测杆底端的浮开关、罩设在浮开关和测杆底部外围的护壳，所述护壳能够漂浮在油面上且不会从测杆底部脱落；本发明可以排除不同罐车高度造成的误差，可以替代流量计或人工控制，实现油泵的启停控制，控制更准确。

Description

一种鹤管装车计量系统

技术领域

本发明属于液体计量装车技术领域，具体涉及一种鹤管装车计量系统。

背景技术

液体物料在石化工业中普遍存在，在装车计量站场，为满足装车系统的正常运行需对油品的流量进行计量以及调节；常见的油品计量方式有轨道衡称量、汽车衡称量、检尺计量或流量计计量，采用衡称量需要先称量装车前车辆重量，装车后再称量重车重量，用重车重量减去空车重量即为油品重量；检尺计量为装车后用计量尺测量油位高度，根据油品的密度计算装入油品的重量，上述两种计量过程繁琐，自动化水平与计量准确度低。

目前，在装车计量站场更多的使用鹤管来进行装车，鹤管通常安装在竖向移动机构上，从而鹤管可以上下移动，伸入到罐车的罐口中，伸入到罐口中的鹤管开始向油罐中注油，流量计同时开始计量，在计量达到目标流量后，控制器控制装油管路上的阀门关闭、油泵停泵；但是，采用流量计自身精度允许一定的误差，且在使用的过程中误差会增加，因此需要定期的对流量计进行标定，若误差较大但是没有进行标定，就会影响装车油量的准确度。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种在储油罐内液面高度达到目标高度后自动停止装油的鹤管装车计量系统。

本发明的技术方案如下：

一种鹤管装车计量系统，包括垂管、油泵、流量计和控制器，包括竖直设置在垂管外周的测杆、套设于测杆上的触杆、设置于测杆顶部的电子仓和浮子，所述触杆内设置有靠近测杆的小磁铁，所述触杆可沿测杆上下自由窜动且所述触杆的长度大于储油罐的罐口内径；所述浮子包括设置在测杆底端的浮开关、罩设在浮开关和测杆底部外围的护壳，所述护壳能够漂浮在油面上且不会从测杆下端脱落，所述浮子高于垂管最下端一定高度差并记该高度差为浮子高差，所述油泵、流量计、电子仓和浮开关电连接所述控制器。

进一步的，所述护壳的底部封闭且顶部具有杆穿孔二，测杆的底部穿设于杆穿孔二中，所述垂管的底部设置有末挡片从而垂管不会从护壳中脱出。

进一步的，所述测杆的横截面不为正圆形，所述触杆的中部开设有与所述测杆间隙配合的杆穿孔一。

进一步的，所述触杆的竖截面为正圆形或椭圆形或下部为凸弧形。

进一步的，所述护壳包括底部封闭上端开口的浮壳和封堵在浮壳上端开口的浮盖，所述杆穿孔二开设在浮盖中部且与所述测杆间隙配合，所述末挡片的外接圆直径大于杆穿孔二的直径。

进一步的，所述浮开关采用轻触开关或微动开关，在护壳上浮后护壳的内底壁触发浮开关。

进一步的，所述测杆的上部设置有安装耳，所述垂管的上部设置有管箍，所述安装耳设置在管箍上实现测杆的固定。

进一步的，所述测杆的顶部设置有盖板，所述盖板上设置有允许测杆和垂管穿过的杆穿孔三，触杆触碰到罐口上沿的同时盖板盖设在罐口上。

一种鹤管装车计量方法，所述鹤管装车计量方法应用于前述的所述的鹤管装车计量系统，包括：

罐口定高：在触杆随垂管下降、触杆触碰到罐口停止运动时电子仓发出第一信号；

垂管入罐：控制器根据第一信号控制垂管下降进入罐口到入口距离，控制器控制油泵启动开始装油，安装在输油管路上的流量计开始计量；

浮子停泵：储油罐中上涨的液面带动护壳上浮到液面最高高度，上浮的护壳触发浮开关，浮开关发出第二信号，控制器根据第二信号将油泵停泵并存储流量计的计量数据。

进一步的，所述的鹤管装车计量方法还包括：液面计量：控制器计算入口距离减去浮子高差得出停泵时油液液面距离罐口上沿的高度差，再用储油罐高减去停泵时油液液面距离罐口上沿的高度差得到液面最高高度，再根据储油罐的规格计算出装入储油罐的体积数据。

进一步的，所述的鹤管装车计量方法还包括：将体积数据与计量数据比较。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

目前垂管下降仅仅是将垂管下降到固定的高度，但是由于罐车的型号或胎压不一，因而罐车搭载的储油罐的罐口的高度不一，本发明的触杆内设置有小磁铁，触杆与测杆的工作原理与励磁浮球液位计的工作原理相同，采用触杆与罐口上沿物理接触的方式来判断罐口的高度，作为垂管伸入罐口的起始高度，从而可以排除不同罐车高度造成的误差，之后根据测杆相对于触杆移动的距离数据控制垂管进入罐口的深度，并启动油泵注油，在储油罐内液面达到目标位置后浮在液面上的护壳触发浮开关作为停油泵的信号，从而可以替代流量计或人工控制，实现油泵的启停控制，控制更准确；

此外，由于控制油泵停泵的浮子的安装高度以及罐车储油罐的高度均已知，因此控制器可以计算出储油罐内的液面高度，进而计算出储油罐内油液的体积；即，触杆和浮子除了作为油泵启动和停止的触发开关外，它们与其他已知数据配合还可计算出储油罐内油液的体积，即本发明对加注的油液采用了双重计量，有利于实现精准定量装车。

附图说明

图1为本发明实施例的触杆的安装示意图。

图2为本发明实施例的触杆的俯视结构示意图。

图3为本发明实施例的浮子的结构示意图。

图4为本发明实施例的浮壳触发浮开关时的位置示意图。

图5为本发明实施例的测杆的工作状态示意图。

图中，储油罐(108)、罐口(109)、垂管(301)、管箍(601)、浮开关(602)、测杆(603)、触杆(604)、杆穿孔一(605)、小磁铁(606)、浮壳(607)、杆穿孔二(608)、浮盖(609)、末挡片(610)、入口距离(H1)、浮子高差(H2)、液面最高高度(H3)、停泵时油液液面距离罐口上沿的高度差(△H)。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，一种鹤管装车计量系统，包括垂管301、油泵、流量计和控制器，包括竖直设置在垂管301外周的测杆603、套设于测杆603上的触杆604、设置于测杆603顶部的电子仓和浮子，触杆604内设置有靠近测杆603的小磁铁606，触杆604可沿测杆603上下自由窜动且触杆604的长度大于储油罐108的罐口109内径；浮子包括设置在测杆603底端的浮开关602、罩设在浮开关602和测杆603底部外围的护壳，护壳能够漂浮在油面上，浮子高于垂管301最下端一定高度差并记该高度差为浮子高差H2，油泵、流量计、电子仓和浮开关602电连接控制器；具体的，测杆603、触杆604、电子仓组成原理与磁致伸缩液位计工作原理相同的液位计，类似磁致伸缩液位计，电子仓内设置有用于发射脉冲电流以及检测扭转波脉冲的电子部件，测杆603内设置有波导丝，触杆604以及其内的小磁铁606组成类似磁致伸缩液位计中磁浮球的位置磁场发射部件，从而测杆603、触杆604、电子仓等组成的液位计可以测出触杆604的位置变动距离。

进一步的，如图1至图3、图4所示，护壳的底部封闭且顶部具有杆穿孔二608，测杆603的底部穿设于杆穿孔二608中，垂管301的底部设置有末挡片610从而垂管301不会从护壳中脱出。

进一步的，如图1至图5所示，测杆603的横截面不为正圆形，如测杆603的横截面可为多边形、三角形、椭圆形、矩形、圆角矩形等，触杆604的中部开设有与测杆603间隙配合的杆穿孔一605，杆穿孔一605的形状与测杆603横截面的形状相同，目的是防止触杆604围绕测杆603旋转，同时避免触杆604与垂管301发生触碰。

进一步的，触杆604的竖截面为正圆形或椭圆形或下部为凸弧形，由于地面不平或胎压不一等原因，储油罐108不一定是水平停放，因此罐口109可能会歪斜，因此触杆604设置弧形的下部以减少与罐口109的接触面积，这样可以尽量避免歪斜的罐口109从触杆604的侧面而非底部触碰到触杆604，提高罐口109定高的准确度。

进一步的，如图3至图4所示，护壳包括底部封闭上端开口的浮壳607和封堵在浮壳607上端开口的浮盖609，杆穿孔二608开设在浮盖609中部且与测杆603间隙配合，末挡片610的外接圆直径大于杆穿孔二608的直径；在测杆603的底部安装浮子时，首先将浮盖609套在测杆603上，随后将末挡片610安装在测杆603的底部，之后将浮壳607连接在浮壳607上；浮盖609和浮壳607可以采用塑料、木质、竹制、泡棉等材质，浮盖609与浮壳607之间螺纹连接、粘接、插接或搭扣连接均可，设置浮盖609的目的是避免装油时飞溅的油液溅入到护壳中；末挡片610可以为块状、片状、短棒状也可以直接采用螺栓，将末挡片610粘接、螺纹连接或焊接在测杆603上即可。

进一步的，如图3至图4所示，浮开关602采用轻触开关或微动开关，在护壳随着液面的上升上浮后护壳的内底壁触发浮开关602，浮开关602采用市售的轻触开关或微动开关即可，优选的采用防水型轻触开关。

进一步的，如图1所示，测杆603的上部设置有安装耳，垂管301的上部设置有管箍601，安装耳设置在管箍601上实现测杆603的固定，安装耳焊接或螺纹连接在管箍601的外周，在需要进行测杆603检修时，松开管箍601即可将测杆603取下。

进一步的，测杆603的顶部设置有盖板，盖板上设置有允许测杆603和垂管301穿过的杆穿孔三，触杆604触碰到罐口109上沿的同时盖板盖设在罐口109上，适当的阻挡油气的挥发。

一种鹤管装车计量方法，所述鹤管装车计量方法应用于前述的所述的鹤管装车计量系统，包括：

罐口定高：在触杆604随垂管301下降、触杆604触碰到罐口109停止运动时电子仓发出第一信号；由于杆穿孔一605的内径大于测杆603的外径，从而没有外力作用的触杆604自由下落到浮子顶部的位置，在随垂管301同步下降的过程中，触杆604被罐口109阻挡停止运动，而垂管301继续下移，即触杆604相对于测杆603位置发生变化产生了距离数值，为了防止装液时油液飞溅，垂管301需要向下伸入到罐口109一定的距离，将这个距离记为入口距离H1，由于储油罐108的容积不同，因此，入口距离H1可在控制器中进行更改以与各容量的储油罐108进行匹配；

垂管入罐：控制器根据第一信号控制垂管301下降进入罐口109到入口距离H1，控制器控制油泵启动开始装油，安装在输油管路上的流量计开始计量，实现了自动启泵；

浮子停泵：储油罐108中上涨的液面带动护壳上浮到液面最高高度H3，上浮的护壳触发浮开关602，浮开关602发出第二信号，控制器根据第二信号将油泵停泵并获得流量计的计量数据，实现了自动停泵；入口距离H1已经设定了垂管301的下伸距离，在安装测杆603以及浮子时，浮子距离垂管301最下端的高度可直接测量获得，记浮子距离垂管301最下端的高度为浮子高差H2，浮子附在油液液面上触发浮开关602，因此，通过调整浮子高差H2，可以控制储油罐108中装油的体积，浮子高差H2增加，即浮子安装的越靠上，储油罐108内的目标装油量越多。

进一步的，所述的鹤管装车计量方法还包括：

液面计量：液面计量的原理类似检尺计量，检尺计量的关键点在于获得液面最高高度H3，本计量方法中的液面最高高度H3通过计算得出，具体的，控制器计算入口距离H1减去浮子高差H2得出停泵时油液液面距离罐口上沿的高度差△H，再用储油罐108高减去停泵时油液液面距离罐口上沿的高度差△H得到液面最高高度H3，再根据储油罐108的规格计算出装入储油罐108的体积数据。

进一步的，所述的鹤管装车计量方法还包括：将体积数据与计量数据比较，若体积数据与计量数据的差值在合理的范围内，则取两者的平均值作为本次装液的油品体积，若体积数据与计量数据的差值超出合理范围，则先记录两者的竖直，同时对电子仓、测杆603、触杆604、浮子、流量计等与测液位相关的部件进行排查检修，根据处于正常工作状态的测量设备的数值作为本次装液的油品体积。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种鹤管装车计量系统，包括垂管、油泵、流量计和控制器，其特征在于：包括竖直设置在垂管外周的测杆、套设于测杆上的触杆、设置于测杆顶部的电子仓和浮子，所述触杆内设置有靠近测杆的小磁铁，所述触杆可沿测杆上下自由窜动且所述触杆的长度大于储油罐的罐口内径；所述浮子包括设置在测杆底端的浮开关、罩设在浮开关和测杆底部外围的护壳，所述护壳能够漂浮在油面上且不会从测杆下端脱落，所述浮子高于垂管最下端一定高度差并记该高度差为浮子高差，所述油泵、流量计、电子仓和浮开关电连接所述控制器。

2.根据权利要求1所述的鹤管装车计量系统，其特征在于：所述测杆的横截面不为正圆形，所述触杆的中部开设有与所述测杆间隙配合的杆穿孔一。

3.根据权利要求1所述的鹤管装车计量系统，其特征在于：所述触杆的竖截面为正圆形或椭圆形或下部为凸弧形。

4.根据权利要求1所述的鹤管装车计量系统，其特征在于：所述护壳包括底部封闭上端开口的浮壳和封堵在浮壳上端开口的浮盖，所述浮盖中部开设有与所述测杆间隙配合的杆穿孔二，所述测杆的下部设置有位于护壳内的末挡片，所述末挡片的外接圆直径大于杆穿孔二的直径。

5.根据权利要求1所述的鹤管装车计量系统，其特征在于：所述浮开关采用轻触开关或微动开关，在护壳上浮后护壳的内底壁触发浮开关。

6.根据权利要求1所述的鹤管装车计量系统，其特征在于：所述测杆的上部设置有安装耳，所述垂管的上部设置有管箍，所述安装耳设置在管箍上实现测杆的固定。

7.根据权利要求1所述的鹤管装车计量系统，其特征在于：所述护壳的底部封闭且顶部具有杆穿孔二，测杆的底部穿设于杆穿孔二中，所述垂管的底部设置有末挡片从而垂管不会从护壳中脱出。

8.一种鹤管装车计量方法，所述鹤管装车计量方法应用于根据前述权利要求1-6所述的鹤管装车计量系统，其特征在于，包括：

罐口定高：在触杆随垂管下降、触杆触碰到罐口停止运动时电子仓发出第一信号；

垂管入罐：控制器根据第一信号控制垂管下降进入罐口到入口距离，控制器控制油泵启动开始装油，安装在输油管路上的流量计开始计量；

浮子停泵：随储油罐上涨的液面上浮的护壳触发浮开关，浮开关发出第二信号，控制器根据第二信号将油泵停泵并获得流量计的计量数据。

9.根据权利要求8所述的一种鹤管装车计量方法，其特征在于，还包括：

液面计量：控制器计算入口距离减去浮子高差得出停泵时油液液面距离罐口上沿的高度差，再用储油罐高减去停泵时油液液面距离罐口上沿的高度差得到液面最高高度，再根据储油罐的规格计算出装入储油罐的体积数据。

Images