CN114001799A

CN114001799A - 一种基于大型石油储罐的超声波式油水界面检测系统

Info

Publication number: CN114001799A
Application number: CN202111457296.6A
Authority: CN
Inventors: 许奇奇; 孙斌; 赵玉晓
Original assignee: China Jiliang University
Current assignee: China Jiliang University
Priority date: 2021-12-02
Filing date: 2021-12-02
Publication date: 2022-02-01

Abstract

本发明涉及石油化工技术领域，提供一种基于大型石油储罐的超声波式油水界面检测系统，本发明在钢锤浮子上集成油水界面检测模块，驱动电机控制钢锤浮子检测油水界面，霍尔传感器测量浮子高度，并将检测数据在显示装置上显示，本发明集成无线数据收发模块，将系统采集到的数据远程发送至云服务器上，数据可以动态的显示在移动终端，操作员可以直观的看到油水界面的检测数据，可以适用各种油品及油水界面情况，可以适用各种规则及不规则的罐体。

Description

一种基于大型石油储罐的超声波式油水界面检测系统

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体涉及一种基于大型石油储罐的超声波式油水界面检测系统。

背景技术

在生产原油的过程中，由于工艺的原因，开采出来的原油含有水分等杂质。虽然经过分离罐等装置进行油水分离，去除一部分水分和杂质，但在原油的存储过程中，尤其是在油库中存放一段时间后，油罐内又会不可避免地进入一部分水。储油罐中由于油和水的相对密度不同，在重力的作用下自上而下形成了空气层、油层和水层，水的存在会直接影响油罐中原油的计量和油品的质量。因此，如何快速准确地检测出储油罐油水界面高度具有切实的研究意义和实际应用价值。

接触式油水界面检测仪能很好的对油水界面进行测量，但在测量粘稠度比较高的原油时，测量装置中的传感器易于被束缚而不能发挥正常的功能。非接触式油水界面检测仪的检测手段虽然采取声光、等的能量，传感器不和被测量的介质直接接触，但其产品成本较高、精度不高等缺点。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种基于大型石油储罐的超声波式油水界面检测系统，能够对石油储罐的油水界面进行准确的检测，确保对油水界面的精确定位，解决了油水界面判断不够精确的问题，适用性强。

为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于大型石油储罐的超声波式油水界面检测系统，包括电机与绕线轮、霍尔传感器轮、导向轮、油水界面检测装置、无线装置和数据显示装置。所述驱动电机与绕线轮连接，所述绕线轮内缠绕有通信与电源线缆，所述霍尔传感器轮与导向轮连接，通过计算霍尔传感器轮的旋转角度转换成线缆长度可以测量油水界面检测装置下降高度。所述绕线轮通过线缆经导向轮连接油水界面检测装置。所述油水界面检测装置中设置有超声波传感器，所述超声波传感器安装在钢锤浮子内部，所述超声波传感器为两个，所述油水界面检测装置通过对连续高度液体密度的检测，经过低功耗的超声波流量传感芯片测量超声波的传播速度，并将测量结果发送至微处理器分析，判断是否到达乳化层；所述油水界面检测装置底部设置有光电开关，所述光电开关用于检测是否到达油层；所述油水界面检测装置底部设置有微动开关，所述微动开关用于检测是否到达罐底。所述数据显示装置将采集到的的数据同步显示在LCD屏上。所述无线装置将采集到的数据发送至云服务器，将数据同步显示在移动端。

本发明提供了一种基于大型石油储罐的超声波式油水界面检测系统，与现有技术先比，本发明具有以下有益效果：本装置无需复杂的连线，安装、调试简单，能够对大型石油储罐的油水界面进行准确的检测，确保对油水界面的实时控制，解决了现有技术难以监测大型石油储罐油水界面的问题。本发明适用性强，操作性强，可以适用各种油品及油水界面情况。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的使用的附图作简单的介绍。

图1为本发明标准装置整体结构图。

图2 为本发明油水界面检测装置结构图

图3 为本发明标准装置流程图。

具体实施方式：

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创在性劳动前提下的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例：

本实施例的一种基于大型石油储罐的超声波式油水界面检测系统，包括电机和绕线轮1，所述电机与绕线轮连接，所述绕线轮内缠绕有通信与电源线缆2，所述霍尔传感器轮3与导向轮4连接。所述电机与绕线轮1通过线缆2经导向轮4连接油水界面检测装置5。所述油水界面检测装置5主要包括超声波传感器、钢锤浮子、光电开关和微动开关，所述超声波传感器设置在钢锤浮子内部;所述油水界面检测装置5底部设置有光电开关；所述油水界面检测装置5底部设置有微动开关，数据显示装置6固定在系统外侧。无线装置7放置在大型石油储罐8外。

工作原理：使用油水界面检测装置5检测油水界面时，油水界面检测装置5中的超声波传感器通过对连续高度的液体密度进行检测，从而判断是否到达油水界面，油水界面检测装置5中的微动开关用于判断是否到达罐底，电机和绕线轮1连接线缆2带动油水界面检测装置5运动，导向轮4改变线缆运动方向，霍尔传感器3用于检测线缆2运动长度，并通过脉冲信号发送至微处理器，微处理器将数据显示在数据显示装置6，并通过无线装置7发送至云服务器。

一种基于大型石油储罐的超声波式油水界面检测系统检测油水界面的方法，包括以下步骤：

步骤1：将油水界面检测系统安装在油罐顶部，将钢锤浮子安装在线缆上，系统上电启动进入休眠模式。

步骤2：启动测量程序，微处理器驱动电机带动钢锤向下运动，当钢锤中的油水界面检测装置判断到达油水界面时，微处理器记录当前霍尔传感器轮的旋转角度。

步骤3：当钢锤中的油水界面检测装置判断到达罐底后，微处理器记录当前霍尔传感器轮的旋转角度。

步骤4：微处理器将数据计算处理之后，将油水界面高度值在数据显示装置上显示，同时将数据经无线装置发送至腾讯云服务器上。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等、均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于大型石油储罐的超声波式油水界面检测系统，其特征在于，包括电机和绕线轮1，所述电机与绕线轮连接，所述绕线轮内缠绕有通信与电源线缆2，所述霍尔传感器轮3与导向轮4连接。所述电机与绕线轮1通过线缆2经导向轮4连接油水界面检测装置5。所述油水界面检测装置5主要包括超声波传感器、钢锤浮子、光电开关和微动开关，所述超声波传感器设置在钢锤浮子内部;所述油水界面检测装置5底部设置有光电开关；所述油水界面检测装置5底部设置有微动开关，数据显示装置6固定在系统外侧。无线装置7放置在大型石油储罐8罐体外。

2.根据权利要求1所述的基于大型石油储罐的超声波式油水界面检测系统，其特征在于，所述霍尔传感器轮圆心处固定一圆形磁铁。

3.根据权利要求1所述的基于大型石油储罐的超声波式油水界面检测系统，其特征在于，所述油水界面检测装置内超声波传感器的数量≥1，且为整数。

4.根据权利要求1所述基于大型石油储罐的超声波式油水界面检测系统，其特征在于，所述无线装置通过内部无线模块经过无线网关与云服务器通信。