CN117451144A - 一种基于5g的油罐车容量自动校准装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于5G的油罐车容量自动校准装置及方法，包括现场一组标准罐、控制器、移动终端、云服务平台等，其中现场标准罐包括磁致伸缩液位计、电动出水球阀、温度变送器等，本发明实现了标准金属量器液体容积值、温度、液位等信号的自动读取和数据的自动处理，以及对电动球阀的自动控制及时间定时，检定结果能够发送至云服务平台，也可以通过仪表的电子标签进行读取。整个检定过程全部自动化完成，大大降低了人为检定的误差，提高了检定效率和准确性。
Description
技术领域
本发明属于油罐车容量检测及校准领域，具体涉及一种基于5G的油罐车容量自动校准装置及方法。
背景技术
我国容量计量基准于1986年经国家计量局审批并颁布使用。与其对应，建立一种检定系统，使之将容量国家基准所复现的容量单位量值通过检定传递给下一等级的计量标准，并依次逐级传递到工作计量器具，以保证被检量器的量值准确一致。目前，容量工作计量器具在贸易结算和液体储备方面有着非常广泛的应用。容量计量的准确与否直接影响贸易中的盈亏以及产品的质量，所以对容量计量器具进行准确的检定具有极其重要的意义。
对于容量工作计量器具的检定，主要通过直接比较法和几何测量法进行。目前所使用的直接比较法中，往往采用标准金属量器进行。采用标准金属量器进行检定，不仅操作过程较为简单，而且可以达到较高的精度。
利用现有的标准金属量器进行容量校准时，主要存在以下几个问题：
1. 单个金属量器进行校准工作时，金属量器的进水和校准过程不能同时进行，金属量器进水的时间较长，使得校准的效率较低；
2. 标准金属量器的进水和出水需要人为操作，劳动强度较大，同时金属量器的液位、温度等数值需要人为读取，容易引入人为测量误差；
3. 对被检油罐车进行校准时，由于被检对象的容积大小不一样，需要对校准的装置进行相应的改变，操作繁琐；
4. 现有的容量校准装置只能在现场完成操作，数据记录依靠手工完成，易出现误记和漏记的情况，且设备往往不能进行远程校准。
发明内容
本发明针对现有容量校准装置技术上的不足，提供了一种基于5G的油罐车容量自动校准装置及方法。
本发明的技术方案为如下：
一种基于5G的油罐车容量自动校准装置，包括外接管道和手动调节阀，所述外接管道与手动调节阀的进口之间设有管道连接端子，手动调节阀的出口设有过滤器，过滤器的出口设有电磁阀，电磁阀的出口设有标准容量器，外接管道通过管道连接端子连接至标准测量管路，打开位于管道连接端子后面的手动调节阀，测量介质经过过滤器过滤杂质，适当调节手动调节阀，获得较为稳定的流量。
作为优选，所述标准金属量器设有五个，五个标准金属量器的容积值分别为1000L、500L、200L、100L和50L，标准金属量器的测量颈处安装有磁致伸缩液位计。
作为优选，所述标准金属量器设有电磁阀控制进水和电动球阀控制出水。
作为优选，所述五个标准金属量器采用快速接头进行并联连接，既可以单个使用，也可以任意个数组合使用，提高了校准效率。
作为优选，所述标准金属量器的底部共用一段进水管路和出水管路。
作为优选，所述出水管路与电动球阀的进水口连接，电动球阀的出水口与被校准的油罐车的注水口相连。
一种基于5G的油罐车容量自动校准方法，所述方法为：
S1、对标准容器注水；
S2、读取数据并上传；
S3、计算油罐车标准容积表。
作为优选，S1具体包括打开手动调节阀，选择合适的开度，让流体流经过滤器过滤杂质后获得含杂质较少的介质；通过控制器控制电磁阀的开关，交替对标准金属量器进行注水；通过控制器控制电动球阀的开关，往被油罐车内放水；温度变送器、被检油罐车液位计采集被检油罐车的温度值和液位值。
作为优选，S2具体包括现场控制器连接有5G通信模块，5G通信模块采用LORA或者NB-ioT模块实现。5G通信模块与云服务器进行通信，可以实时通过指令对标准金属量器进行控制。移动终端通过数字标签读取设备信息，实现相关数据的自动读取；移动终端直接与云服务器的通讯；移动终端能够操作控制器完成自动校准过程，并能够读取实验数据，生成报表，再上传至云服务器，校准人员可以利用远程终端下载检定报告，及时打印检定证书。
S3具体包括对于单个标准金属量器，关闭电动球阀，打开电磁阀，标准金属量器开始进水。进水完成后，关闭电磁阀，待标准金属量器中液位稳定后，磁致伸缩液位计读取相应的液位值和温度值，通过移动终端自动换算成标准容量值。打开电动球阀，往被检油罐车排水，同时通过移动终端记录被检油罐车内液体的液位高度和温度，经过计算得到油罐车标准容积表。
本发明的优点如下：
1. 五个标准金属量器采用快速接头进行并联连接，既可以单个使用，也可以任意个数组合使用，提高了校准效率；
2. 温度变送器和被校准油罐车液位计采集被校准油罐车的温度值和液位值，提高了校准的精度；
3. 5G通信模块与云服务器进行通信，可以实时通过指令对标准金属量器进行控制；
4. 移动终端能够操作控制器完成自动校准过程，并能够读取实验数据，生成报表，再上传至云服务器，校准人员可以利用远程终端下载检定报告，及时打印检定证书。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或背景技术中的技术方案，下面将对实施例或背景技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明中校准装置结构示意图；
图2为本发明中各单元连接示意图；
图3为本发明校准流程图。
图中：1、管道连接端子，2、手动调节阀，3、过滤器，4-1、1000L标准金属量器，4-2、500L标准金属量器，4-3、200L标准金属量器，4-4、100L标准金属量器，4-5 、50L标准金属量器，5-1、第一致伸缩液位计，5-2、第二致伸缩液位计，5-3、第三致伸缩液位计，5-4、第四致伸缩液位计，5-5、第五致伸缩液位计，6-1、第一电磁阀，6-2、第二电磁阀，6-3、第三电磁阀，6-4、第四电磁阀，6-5、第五电磁阀，7-1、第一电动球阀，7-2、第二电动球阀，7-3、第三电动球阀，7-4、第四电动球阀，7-5 、第五电动球阀，8-1、第一快速接头，8-2、第二快速接头，8-3、第三快速接头，8-4、第四快速接头，8-5、第五快速接头，9、投入式液位计，10、温度变送器，11、被检油罐车。
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。
实施例1：
如图1所示，一种基于5G的油罐车容量自动校准装置，包括外接管道和手动调节阀2，所述外接管道与手动调节阀2的进口之间设有管道连接端子1，手动调节阀2的出口设有过滤器3，过滤器3的出口设有电磁阀，电磁阀的出口设有标准容量器，外接管道通过管道连接端子1连接至标准测量管路，打开位于管道连接端子后面的手动调节阀2，测量介质经过过滤器3过滤杂质，适当调节手动调节阀2，获得较为稳定的流量。
在本实施例中，所述标准金属量器设有五个，五个标准金属量器的分别为1000L标准金属量器4-1，500L标准金属量器4-2，200L标准金属量器4-3，100L标准金属量器4-4，50L标准金属量器4-5，标准金属量器的测量颈处安装有磁致伸缩液位计，磁致伸缩液位计分别设有第一致伸缩液位计5-1，第二致伸缩液位计5-2，第三致伸缩液位计5-3，第四致伸缩液位计5-4，第五致伸缩液位计5-5，五个标准金属量器采用快速接头进行并联连接，既可以单个使用，也可以任意个数组合使用，标准金属量器的底部共用一段进水和出水管路，出水管路与电动球阀的进水口连接，电动球阀的出水口与被校准油罐车的注水口相连。
这里对1000L标准金属量器4-1和500L标准金属量器4-2共同工作时的情况进行描述。由于五个标准金属量器是独立了，当选择1000L标准金属量器4-1和500L标准金属量器4-2作为工作量器时，可以将200L标准金属量器4-3、100L标准金属量器4-4和50L标准金属量器4-5从装置中分离，只需将第二快速接头8-2与过滤器连接即可，在不改变管路的情况下，可以直接将第三电磁阀6-3、第四电磁阀6-4、第五电磁阀6-5和第三电动球阀7-3、第四电动球阀7-4、第五电动球阀7-5关闭。
校准开始前，控制器控制第一电动球阀7-1和第二电动球阀7-2关闭，控制器控制第二电磁阀6-2关闭，第一电磁阀6-1打开，这时1000L标准金属量器4-1开始进水，当1000L标准金属量器4-1充满水后，关闭第一电磁阀6-1，打开第二电磁阀6-2，500L标准金属量器4-2开始进水。
1000L标准金属量器4-1中的检定介质稳定后，通过第一磁致伸缩液位计5-1读取计量颈处的液位高度，液位计自带的温度传感器读取温度值。打开第一电动球阀7-1，使1000L标准金属量器4-1往被检舱内排水；当500L标准金属量器4-2完成进水时，关闭第二电磁阀6-2，稳定后通过第二磁致伸缩液位计5-2读取相关数据。
1000L标准金属量器4-1排水结束后，关闭第一电动球阀7-1，打开第一电磁阀6-1，重新开始进水。被检舱内的液位稳定后，通过安装在舱底的投入式液位计9读取液位值，通过温度变送器10读取液体温度值。打开第二电动球阀7-2，500L标准金属量器4-2往被检油罐车11排水，交替使用1000L标准金属量器4-1和500L标准金属量器4-2，直至整个校准过程的完成。
实施例2：
如图1和图2所示，本发明提供了一种基于5G的油罐车容量自动校准方法，包括S1、对标准容器注水；S2、读取数据并上传；S3、计算被检油罐车标准容积表。
S1具体包括打开手动调节阀，选择合适的开度，让流体流经过滤器(3)过滤杂质后获得含杂质较少的介质，通过控制器控制电磁阀的开关，交替对标准金属量器进行注水，通过控制器控制电动球阀的开关，往被检油罐车内放水，温度变送器和被检油罐车液位计采集被校准油罐车的温度值和液位值。
S2具体包括现场控制器连接有5G通信模块，5G通信模块采用LORA或者NB-ioT模块实现，5G通信模块与云服务器进行通信，可以实时通过指令对标准金属量器进行控制，移动终端通过数字标签读取设备信息，实现相关数据的自动读取，移动终端直接与云服务器的通讯，移动终端能够操作控制器完成自动校准过程，并能够读取实验数据，生成报表，再上传至云服务器，校准人员可以利用远程终端下载检定报告，及时打印检定证书。
S3具体包括对于单个标准金属量器，关闭电动球阀，打开电磁阀，标准金属量器开始进水，进水完成后，关闭电磁阀，待标准金属量器中液位稳定后，磁致伸缩液位计读取相应的液位值和温度值，通过移动终端自动换算成标准容量值，打开电动球阀，往被检油罐车排水，同时通过移动终端记录被检油罐车内液体的液位高度和温度，经过计算得到被校准油罐车标准容积表。
本发明的校准过程的操作主要在移动终端完成，移动终端通过发送指令给控制器，使控制器操作电磁阀和电动球阀进行开关动作。移动终端通过读取磁致伸缩液位计的液位值，根据标准金属量器的规格自动转换成相应的容积值，移动终端还可以通过WIFI传输方式读取投入式液位计和温度变送器的数据。
校准过程完成后，移动终端可以将校准所得的数据发送至云服务平台，远程终端可以从云服务平台上获取校准数据。
由于现场设备安装有电子标签，所以移动终端也可以通过电子标签获取相应仪器仪表的数据。
实施例3：
如图1和图3所示，本发明提供了一种基于5G的油罐车容量自动校准装置，包括外接管道和手动调节阀2，所述外接管道与手动调节阀2的进口之间设有管道连接端子1，手动调节阀2的出口设有过滤器3，过滤器3的出口设有电磁阀，电磁阀的出口设有标准容量器，外接管道通过管道连接端子1连接至标准测量管路，打开位于管道连接端子后面的手动调节阀2，测量介质经过过滤器3过滤杂质，适当调节手动调节阀2，获得较为稳定的流量。
本发明为利用基于5G的油罐车容量自动校准装置进行校准的流程图，首先在移动终端打开相应的校准软件，登陆到校准系统，校准系统在授权后可以使用，否则会因为用户权限问题而退出校准系统。
如图3所示，进行校准系统后，需要对校准所需要使用的标准金属量器进行选择，还需要对被检油罐车的容量进行设置，然后需要对所使用的传感器等设备进行连接和参数设置。
如图3所示，在完成设备的连接和参数设置之后，进行校准功能的选择，可选手动校准和自动校准。
如图3所示，手动校准的过程为，手动输入需要校准的容量点，标准金属量器将根据校准点的选择往被检油罐车体内灌水，相应的仪表采集温度、液位等实验室数据，当前点校准完成后，则对下一个校准点进行校准，直至所有校准点校准完成。
如图3所示，自动校准过程为，选择开始校准后，系统根据设定的参数自动完成整个校准过程，中间将不停顿，无需人为进行校准点的设置。
如图3所示，校准完成后，移动终端可以将校准结果发送至云服务器。用户可以选择再次检定或者退出程序。在退出该校准系统之前，系统会根据阀的性能将其置于一个安全的位置状态。
本发明的优点如下：
1. 五个标准金属量器采用快速接头进行并联连接，既可以单个使用，也可以任意个数组合使用，提高了校准效率；
2. 温度变送器和被校准油罐车液位计采集被校准油罐车的温度值和液位值，提高了校准的精度；
3. 5G通信模块与云服务器进行通信，可以实时通过指令对标准金属量器进行控制；
4. 移动终端能够操作控制器完成自动校准过程，并能够读取实验数据，生成报表，再上传至云服务器，校准人员可以利用远程终端下载检定报告，及时打印检定证书。
术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
Claims (10)
1.一种基于5G的油罐车容量自动校准装置，包括外接管道和手动调节阀(2)，其特征在于，所述外接管道与手动调节阀(2)的进口之间设有管道连接端子(1)，手动调节阀(2)的出口设有过滤器(3)，过滤器(3)的出口设有电磁阀，电磁阀的出口设有标准容量器。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G的油罐车容量自动校准装置，其特征在于，所述标准金属量器设有五个，五个标准金属量器的容积值分别为1000L、500L、200L、100L和50L，标准金属量器的测量颈处安装有磁致伸缩液位计。
3.根据权利要求1所述的一种基于5G的油罐车容量自动校准装置，其特征在于，所述标准金属量器设有电磁阀控制进水和电动球阀控制出水。
4.根据权利要求2所述的一种基于5G的油罐车容量自动校准装置，其特征在于，所述五个标准金属量器采用快速接头进行并联连接，既可以单个使用，也可以任意个数组合使用。
5.根据权利要求1所述的一种基于5G的油罐车容量自动校准装置，其特征在于，所述标准金属量器的底部共用一段进水和出水管路。
6.根据权利要求5所述的一种基于5G的油罐车容量自动校准装置，其特征在于，所述出水管路与电动球阀的进水口连接，电动球阀的出水口与被检油罐车的注水口相连。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种基于5G的油罐车容量自动校准装置的校准方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、对标准容器注水；
S2、读取数据并上传；
S3、计算被检油罐车标准容积表。
8.根据权利要求7所述的一种基于5G的油罐车容量自动校准方法，其特征在于，S1具体包括打开手动调节阀，选择合适的开度，让流体流经过滤器(3)过滤杂质后获得含杂质较少的介质，通过控制器控制电磁阀的开关，交替对标准金属量器进行注水，通过控制器控制电动球阀的开关，往被检油罐车内放水，温度变送器和被检油罐车液位计采集被校准油罐车的温度值和液位值。
9.根据权利要求7所述的一种基于5G的油罐车容量自动校准方法，其特征在于，S2具体包括现场控制器连接有5G通信模块，5G通信模块采用LORA或者NB-ioT模块实现，5G通信模块与云服务器进行通信，可以实时通过指令对标准金属量器进行控制，移动终端通过数字标签读取设备信息，实现相关数据的自动读取，移动终端直接与云服务器的通讯，移动终端能够操作控制器完成自动校准过程，并能够读取实验数据，生成报表，再上传至云服务器，校准人员可以利用远程终端下载检定报告，及时打印检定证书。
10.根据权利要求7所述的一种基于5G的油罐车容量自动校准方法，其特征在于，S3具体包括对于单个标准金属量器，关闭电动球阀，打开电磁阀，标准金属量器开始进水，进水完成后，关闭电磁阀，待标准金属量器中液位稳定后，磁致伸缩液位计读取相应的液位值和温度值，通过移动终端自动换算成标准容量值，打开电动球阀，往被检油罐车排水，同时通过移动终端记录被检油罐车内液体的液位高度和温度，经过计算得到被校准油罐车标准容积表。
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