CN203479331U

CN203479331U - 油罐液位及压力测量装置

Info

Publication number: CN203479331U
Application number: CN201320584835.7U
Authority: CN
Inventors: 陈智锋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-22
Filing date: 2013-09-22
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2023-09-22

Abstract

本实用新型公开了一种油罐液位及压力测量装置，包括控制器、光纤光栅解调仪和若干条插入油罐内部的光纤；位于油罐外部的光纤端部与光纤光栅解调仪电连接，光纤光栅解调仪与控制器电连接；位于油罐内部的光纤下端设有光纤光栅应力传感器，各条光纤的光栅应力传感器由上至下依次排列。本实用新型具有安全性好，测量精确高，可靠性好；能够实时、动态、连续测量；能在易燃易爆等恶劣环境下应用；有效提高光纤光栅应力传感器的灵敏度的特点。

Description

油罐液位及压力测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种油罐参数测量装置，尤其是涉及一种测量精度高、安全性好的油罐液位及压力测量装置。

背景技术

油罐参数的测量主要分为直接液位测量法和间接液位测量法。

直接液位测量法是以直观的方法测量液位的变化，所用器具结构简单，但方法原始，不能满足自动化要求。

间接液位测量法可以远程传输测量数据，便于数据的显示和记录，可以巡回测量、计算和控制，是工程测量中通常采用的一种测量方法。

但是，通常的间接测量法采用的是电子式传感器，电子式传感器存在抗干扰能力弱，稳定性差，无法全参量实时测量等缺陷，尤其是不能防爆，不能用于易燃易爆的工作场所。

综上所述，现有的油罐测量方法中主要存在以下几个问题：

1、测量装置带电，存在安全隐患；

2、测量精确差；

3、测量装置集成度不高，无法对油罐进行实时在线的多参数测量。

中国专利授权公开号：CN202693086U，授权公开日2013年1月23日，公开了一种储油罐液位测量装置，包括刻度板和液位指示箭头，还包括两条平行的导轨、上下两个导轨座、连接线、牵接线、定滑轮、滑轮座和设置在储油罐内的浮球；所述导轨座设置在储油罐上，导轨连接在导轨座上，所述滑轮座设置在上部的导轨座上，所述定滑轮设置在滑轮座上；所述连接线一端连接浮球并且绕过定滑轮后使另一端连接液位指示箭头，所述液位指示箭头两侧设有滑环，滑环配合设置在导轨上，所述牵接线上端连接液位指示箭头、下端为手拉端，所述刻度板设置在储油罐。该实用新型的不足之处是，测量的数据精度差。

发明内容

本实用新型的发明目的是为了克服现有技术中的测量装置的测量精度差，安全性差及无法多参数测量的不足，提供了一种测量精度高、安全性好的油罐液位及压力测量装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种油罐液位及压力测量装置，包括控制器、光纤光栅解调仪和若干条插入油罐内部的光纤；位于油罐外部的光纤端部与光纤光栅解调仪电连接，光纤光栅解调仪与控制器电连接；位于油罐内部的光纤下端设有光纤光栅应力传感器，各条光纤的光栅应力传感器由上至下依次排列。

本实用新型的油罐液位及压力测量装置与油罐直接接触的是光纤及光纤光栅应力传感器，不带电，确保了测量的安全性。

本实用新型的多个由上至下依次排列的光纤光栅应力传感器，能够检测到油罐内不同高度的数据，油罐中不同高度的油的密度是不同的，而密度对于判断油的液位及压力是非常重要的参数；本实用新型的多个光纤光栅应力传感器能够准确捕捉到油罐中油的密度变化。

控制器利用软件对各个光纤光栅应力传感器检测的数据进行分析计算，从而得到油罐液位及压力的测量数据。

本实用新型的测量装置能够对油罐液位及压力进行实时、动态、连续测量，能在易燃易爆等恶劣环境下应用，有效提高光纤光栅应力传感器的灵敏度。

因此，本实用新型具有安全性好，测量精确高，可靠性好；能够实时、动态、连续测量；能在易燃易爆等恶劣环境下应用；有效提高光纤光栅应力传感器的灵敏度的特点。

作为优选，所述光纤光栅应力传感器为布拉格光纤光栅应力传感器。

布拉格光纤光栅应力传感器又称为光纤布拉格光栅；光纤布拉格光栅的传感原理是：外界被测量加在传感头光纤布拉格光栅上，根据光纤耦合模理论，当一宽光谱光源注入光纤，将产生模式耦合，光纤布拉格光栅将反射回一个中心波长为布拉格波长的窄带光波，其布拉格波长为：

Figure 2013205848357100002DEST_PATH_IMAGE002

其中

是布拉格波长，

是光栅周期，n_eff是纤芯的有效折射率。

和n_eff均受外界环境的影响(如温度、应变)，从而将导致光纤布拉格光栅波长的改变，这个改变可以从光栅的反射光谱中测量出来，并且将这个改变的布拉格波长与以前没受激励影响时的布拉格波长进行比较，以测定光栅受激励程度。

本实用新型的控制器通过测定光栅受激励程度，得到油罐中的液位及压力测量值。

作为优选，所述油罐包括上端开口的罐体和设于罐体上的密封盖；所述密封盖下表面上设有用于容纳各条光纤的螺旋金属管，所述螺旋金属管下端设有配重管；密封盖上设有若干个用于穿过光纤的光纤插孔。

螺旋金属管起到保护光纤的作用，避免光纤受到冲击而损坏。

最下端的光纤光栅应力传感器的下端与配重管下端相齐平，确保检测数据的精度。

作为优选，所述配重管下端与油罐底部的距离为0至20毫米。

配重管下端距离油罐底部0至20毫米，使本实用新型的光纤光栅应力传感器能够检测都油罐底部的数据，从而进一步确保检测数据的精度。

作为优选，各条光纤的光栅应力传感器由上至下依次等间隔排列，所述间隔为0.3米至1.2米。间隔越小，检测的数据越精确。

作为优选，光纤为3至15条。

因此，本实用新型具有如下有益效果：（1）安全性好，测量精确高，可靠性好；能够实时、动态、连续测量；（2）能在易燃易爆等恶劣环境下应用；（3）有效提高光纤光栅应力传感器的灵敏度。

附图说明

图1是本实用新型的一种原理框图；

图2是本实用新型的一种结构示意图；

图3是本实用新型的另一种结构示意图。

图中：控制器1、光纤光栅解调仪2、光纤3、光纤光栅应力传感器4、罐体5、密封盖6、螺旋管7、配重管8、光纤插孔9、输油管10。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2所示的实施例是一种油罐液位及压力测量装置，包括控制器1、光纤光栅解调仪2和4条插入油罐内部的光纤3；位于油罐外部的4条光纤的端部均与光纤光栅解调仪电连接，光纤光栅解调仪与控制器电连接；位于油罐内部的光纤下端设有光纤光栅应力传感器4，4条光纤的光栅应力传感器由上至下依次等间隔排列。本实施例中油罐的高度为2米，间隔为0.5米。光纤光栅应力传感器为布拉格光纤光栅应力传感器。

如图3所示的油罐包括上端开口的罐体5和设于罐体上的密封盖6；密封盖下表面上设有用于容纳各条光纤的金属螺旋管7，金属螺旋管下端设有配重管8；密封盖上设有4个用于穿过光纤的光纤插孔9。油罐下部设有用于输入及输出油的输油管10。配重管下端距离油罐底部3毫米。

本实用新型的油罐液位及压力测量装置的检测过程如下：

4个光纤光栅应力传感器由上至下依次间隔0.5米排列，最下端的光纤光栅应力传感器的下端与配重管下端相齐平，4个光纤光栅应力分别检测油罐内不同高度的数据，控制器利用软件对各个光纤光栅应力传感器检测的数据进行分析计算，从而得到油罐液位及压力的测量数据。

应理解，本实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims

1.一种油罐液位及压力测量装置，其特征是，包括控制器（1）、光纤光栅解调仪（2）和若干条插入油罐内部的光纤（3）；位于油罐外部的光纤端部与光纤光栅解调仪电连接，光纤光栅解调仪与控制器电连接；位于油罐内部的光纤下端设有光纤光栅应力传感器（4），各条光纤的光栅应力传感器由上至下依次排列。

2.根据权利要求1所述的油罐液位及压力测量装置，其特征是，所述光纤光栅应力传感器为布拉格光纤光栅应力传感器。

3.根据权利要求1所述的油罐液位及压力测量装置，其特征是，所述油罐包括上端开口的罐体（5）和设于罐体上的密封盖（6）；所述密封盖下表面上设有用于容纳各条光纤的螺旋金属管（7），所述螺旋金属管下端设有配重管（8）；密封盖上设有若干个用于穿过光纤的光纤插孔（9）。

4.根据权利要求3所述的油罐液位及压力测量装置，其特征是，所述配重管下端与油罐底部的距离为0至20毫米。

5.根据权利要求1所述的油罐液位及压力测量装置，其特征是，各条光纤的光栅应力传感器由上至下依次等间隔排列，所述间隔为0.3米至1.2米。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的油罐液位及压力测量装置，其特征是，光纤为3至15条。