CN203587696U - 一种在线式浮顶储罐等电位电阻检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种在线式浮顶储罐等电位电阻检测装置，至少包括N个等电位电阻检测单元、中央控制单元以及它们间的控制总线，中央控制单元通过控制总线与N个等电位电阻检测单元总线电连接；所述的每个等电位电阻检测单元包括检测单元、第一电流拾取单元、第二电流拾取单元、上测试附件、下测试附件、参考电缆、被测等电位单元，参考电缆和被测等电位单元上端并接在下测试附件上，参考电缆套接有第二电流拾取单元，被测等电位单元套接有第一电流拾取单元，上测试附件、下测试附件、第一电流拾取单元、第二电流拾取单元与检测单元电连接，自动卷轴单元上缠绕参考电缆一端，参考电缆另一端与下测试附件连接。它具有安全有效、简单便捷、精度高等特点。
Description
技术领域
本实用新型属于电子测量、信号转换领域，具体的说是一种在线式浮顶储罐等电位电阻检测装置。
背景技术
近年来储油罐雷电破坏事故时有发生，不仅带来经济损失和生态影响，而且造成恶劣的社会影响。据国际媒体报道每年发生的储罐火灾事故中有31%因雷电破坏引起。而据国外有关资料分析，外浮顶储罐雷击着火的主要原因是浮盘与罐壁间的挥发性油气混合物因直击雷或感应雷的放电而引起火灾。对于金属罐，国内外标准均将确保浮盘与罐壁等电位连接作为最重要的防雷措施之一，并且对等电位连接装置布局方式和低阻抗电气连接都做了严格要求。国际标准API-RP-545-2009规定，浮盘和罐壁之间需要适当数量的旁路导体做直接的电气连接，即采用所谓的等电位装置方式，要求等电位装置两端的最大电阻为0.03Ω，旁路的等电位装置的平行间距不得大于30米，沿储罐圆周最少需要两处。因此等电位连接装置的可靠性对储罐的防火安全尤为重要。
等电位装置现场使用时，随着时间的推移，特别是两端金属连接点的氧化锈蚀，低阻值性能会有大大降低，如果不被及时发现就会埋下巨大的安全隐患。
等电位装置电阻测量为低电阻测量范畴，对于低电阻的测量有许多方法，但都不能满足要求：一是一般等电位装置中的导体截面比较大，要求不小于50m㎡，装置也比较笨重，电阻要求<30毫欧，因此不能对原有的等电位装置进行拆装测试，拆装后测试合格的但不能保证对安装后连接点的接触性能对装置的影响。二是对于多个旁路的等电位装置，在不拆装的情况下，采用普通方法只能检测其等效电阻，而无法检测某一个等电位体的阻值；三是现场等电位装置空间跨度大，有几十米的跨度，环境对测量误差的影响已无法忽略，采用普通测试方法同样不能满足。通过查询国内外相关资料，尚未发现对等电位装置的电阻的检测的方法与设备。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种安全有效、简单便捷、精度高的一种在线式浮顶储罐等电位电阻检测装置。
本实用新型的目的是这样实现的，一种在线式浮顶储罐等电位电阻检测装置，至少包括N个等电位电阻检测单元、中央控制单元以及它们间的控制总线，中央控制单元通过控制总线与N个等电位电阻检测单元总线电连接；所述的每个等电位电阻检测单元包括检测单元、第一电流拾取单元、第二电流拾取单元、上测试附件、下测试附件、参考电缆、被测等电位单元，参考电缆和被测等电位单元上端并接在下测试附件上，参考电缆套接有第二电流拾取单元，被测等电位单元套接有第一电流拾取单元，上测试附件、下测试附件、第一电流拾取单元、第二电流拾取单元与检测单元电连接，自动卷轴单元上缠绕参考电缆一端，参考电缆另一端与下测试附件连接。
所述参考电缆中有参考支路导线、检测信号线以及温度补偿回路线，被测等电位单元现场的工作状态是其两端分别与金属罐体导电面和金属浮顶相连，构成低电阻等电位；参考电缆中的参考支路导线两端分别通过下测试附件连接到金属罐体导电面，上测试附件连接在金属浮顶上，使参考支路导线与等电位装置形成并联。
所述测试附件、下测试附件是带触点的测试夹或金属探针或金属吸盘，带触点的测试夹或金属探针或金属吸盘与金属罐体导电面与金属浮顶导电连接，每个触点在金属罐体导电面与金属浮顶不同位置，以避免人为接触电阻的不确定性引入测量误差。
所述的第一电流拾取单元是钳形非接触式霍尔电流传感器，或非接触式电流传感器。
所述的温度补偿回路线的温度补偿回路有温度传感器,温度传感器为多点温度传感器，温度传感器附着在参考电缆上，并通过温度补偿回路传至中央控制单元。
所述的检测单元中至少包含有激励源、处理器、信号处理单元、抗浪涌保护单元、电气防爆关联电路、通讯单元，信号处理单元、抗浪涌保护单元、电气防爆关联电路、通讯单元与处理器接口连接，处理器通过控制口控制激励源工作，控制激励源向参考电缆和被测等电位单元提供回路电流。
每个等电位电阻检测单元之间的总线控连接。
本实用新型的特点：
1. 在不拆装原有等电位装置连接情况下即可测试包括等电位体接头接触电阻和等电位体本身的电阻总和；
2. 可检测具有多路等电位装置同时工作的某一路等电位体的阻值，可检查在实际中多路等电位装置免拆装情况下的局部问题，克服了检测等电位体电阻时需要拆装的弊端；
3. 装置在线实时检测等电位装置的参数，及时发现问题等电位装置的隐患；
4. 装置有温度补偿算法，检测精度高；
5. 装置可满足防爆要求，可直接在易燃易爆场所安全使用。
附图说明
下面将结合实例对本实用新型做进一步说明：
图1 本实用新型实施例结构示意图。
图中：1、中央控制单元，2、等电位电阻检测单元，3、控制总线，4、检测单元，5、上测试附件；6、参考电缆，7、第一电流拾取单元，8、金属浮顶，9、下测试附件，10、金属罐体导电面，11、等电位装置；12、第二电流拾取单元；13、自动卷轴单元；14、金属罐体。
具体实施方式
如图1所示，一种在线式浮顶储罐等电位电阻检测装置，至少包括N个等电位电阻检测单元2、中央控制单元1以及它们间的控制总线3，中央控制单元1通过控制总线3与N个等电位电阻检测单元2总线电连接；所述的每个等电位电阻检测单元2包括检测单元4、第一电流拾取单元7、第二电流拾取单元12、上测试附件5、下测试附件9、参考电缆6、被测等电位单元11，参考电缆6和被测等电位单元11上端并接在下测试附件9上，参考电缆6套接有第二电流拾取单元12，被测等电位单元11套接有第一电流拾取单元7，上测试附件5、下测试附件9、第一电流拾取单元7、第二电流拾取单元12与检测单元4电连接，自动卷轴单元13上缠绕参考电缆6一端，参考电缆6另一端与下测试附件9连接。
参考电缆6中有参考支路导线、检测信号线以及温度补偿回路线，被测等电位单元11现场的工作状态是其两端分别与金属罐体导电面10和金属浮顶8相连，金属罐体导电面10是金属罐体14局部导电面，金属浮顶8和金属罐体14局部导电面构成低电阻等电位；参考电缆6中的参考支路导线两端分别通过下测试附件9连接到金属罐体导电面10，上测试附件5连接在金属浮顶8上，使参考支路导线与等电位装置形成并联。
上测试附件5、下测试附件9是带触点的测试夹或金属探针或金属吸盘，带触点的测试夹或金属探针或金属吸盘与金属罐体导电面10与金属浮顶8导电连接，每个触点在金属罐体导电面10与金属浮顶8不同位置，以避免人为接触电阻的不确定性引入测量误差。
第一电流拾取单元7是钳形非接触式霍尔电流传感器，或非接触式电流传感器。以方便现场使用。
温度补偿回路有温度传感器,温度传感器为多点温度传感器，温度传感器附着在参考电缆上，并通过温度补偿回路传至中央控制单元1。
检测单元4中至少包含有激励源、处理器、信号处理单元、抗浪涌保护单元、电气防爆关联电路、通讯单元，信号处理单元、抗浪涌保护单元、电气防爆关联电路、通讯单元与处理器接口连接，处理器通过控制口控制激励源工作，控制激励源向参考电缆6和被测等电位单元11提供回路电流。抗浪涌保护单元可以有效保证检测装置工作可靠性。
中央控制单元1是装置的控制核心，包括电源模块、中央处理器核心模块、显示模块、控制输出单元及其相关接口单元，与等电位电阻检测单元2以数据总线方式连接，完成对等电位电阻检测单元的数据交换与控制、并把采集到的每个远程IO的数据进行储存、显示和控制输出、报警等；该控制单元可以放置到现场，也可以由上位机管理系统来完成该功能。
每个等电位电阻检测单元2之间的总线控连接方式，每个远程IO有独立的访问地址，可接收中央控制单元的指令。
自动卷轴单元13为自动张紧结构，有张力部件和缠绕的参考电缆6，张力部件可是恒力盘簧，或是由弹性电缆组成的收卷装置，避免浮顶升降时的电缆挂扯，以保证在浮顶上下运行过程中，罐顶与储罐浮顶间的距离变化时自动收卷电缆。
每个单元检测一个对应等电位装置11的参数，并输出相应等电位装置11电阻的独立检测数据；单元中的自动收卷装置5保证检测装置与被测的等电位装置11的动态连接；中央控制单元1通过控制总线3依次对等电位电阻检测单元2接下达测试指令，启动某单元的激励源激励对应被测等电位单元11和参考电缆6中参考支路的并联回路，利用第一电流拾取单元7获取每个支路电流，并获得参考支路相关的电压信号，经检测单元4计算得到被测等电位单元的阻抗，在远程IO显示采样结果，并通过控制总线传输至中央控制单元，再由中央控制单元控制输出或上传至上位机管理系统。
本实用新型包括N个等电位电阻检测单元2，每个单元检测一个对应等电位装置11的参数，并输出相应等电位装置11电阻的独立检测数据；单元中的自动收卷装置5保证检测装置与被测的等电位装置11的动态连接；中央控制单元1通过控制总线3依次对等电位电阻检测单元2接下达测试指令，启动某单元的激励源激励对应被测等电位单元11和参考电缆6中参考支路的并联回路，利用第一电流拾取单元7获取每个支路电流，并获得参考支路相关的电压信号，经检测单元4计算得到被测等电位单元的阻抗，在远程IO显示采样结果，并通过控制总线传输至中央控制单元，再由中央控制单元控制输出或上传至上位机管理系统。
本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
Claims (7)
1.一种在线式浮顶储罐等电位电阻检测装置，至少包括N个等电位电阻检测单元（2）、中央控制单元（1）以及它们间的控制总线（3），中央控制单元（1）通过控制总线（3）与N个等电位电阻检测单元（2）总线电连接；所述的每个等电位电阻检测单元（2）包括检测单元（4）、第一电流拾取单元（7）、第二电流拾取单元（12）、上测试附件（5）、下测试附件（9）、参考电缆（6）、被测等电位单元（11），参考电缆（6）和被测等电位单元（11）上端并接在下测试附件（9）上，参考电缆（6）套接有第二电流拾取单元（12），被测等电位单元（11）套接有第一电流拾取单元（7），上测试附件（5）、下测试附件（9）、第一电流拾取单元（7）、第二电流拾取单元（12）与检测单元（4）电连接，自动卷轴单元（13）上缠绕参考电缆（6）一端，参考电缆（6）另一端与下测试附件（9）连接。
2.根据权利1所述的一种在线式浮顶储罐等电位电阻检测装置,其特征在于：所述参考电缆（6）中有参考支路导线、检测信号线以及温度补偿回路线，被测等电位单元（11）现场的工作状态是其两端分别与金属罐体导电面（10）和金属浮顶（8）相连，构成低电阻等电位；参考电缆（6）中的参考支路导线两端分别通过下测试附件（9）连接到金属罐体导电面（10），上测试附件（5）连接在金属浮顶（8）上，使参考支路导线与等电位装置形成并联。
3.根据权利1所述的一种在线式浮顶储罐等电位电阻检测装置,其特征在于：所述测试附件（5）、下测试附件（9）是带触点的测试夹或金属探针或金属吸盘，带触点的测试夹或金属探针或金属吸盘与金属罐体导电面（10）与金属浮顶（8）导电连接，每个触点在金属罐体导电面（10）与金属浮顶（8）不同位置，以避免人为接触电阻的不确定性引入测量误差。
4.根据权利1所述的一种在线式浮顶储罐等电位电阻检测装置,其特征在于：所述的第一电流拾取单元（7）是钳形非接触式霍尔电流传感器，或非接触式电流传感器。
5.根据权利2所述的一种在线式浮顶储罐等电位电阻检测装置,其特征在于：所述的温度补偿回路线的温度补偿回路有温度传感器,温度传感器为多点温度传感器，温度传感器附着在参考电缆上，并通过温度补偿回路传至中央控制单元（1）。
6.根据权利1所述的一种在线式浮顶储罐等电位电阻检测装置,其特征在于：所述的检测单元（4）中至少包含有激励源、处理器、信号处理单元、抗浪涌保护单元、电气防爆关联电路、通讯单元，信号处理单元、抗浪涌保护单元、电气防爆关联电路、通讯单元与处理器接口连接，处理器通过控制口控制激励源工作，控制激励源向参考电缆（6）和被测等电位单元（11）提供回路电流。
7.根据权利1所述的一种在线式浮顶储罐等电位电阻检测装置,其特征在于：每个等电位电阻检测单元（2）之间的总线控连接。
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| CN201320641551.7U CN203587696U (zh) | 2013-10-17 | 2013-10-17 | 一种在线式浮顶储罐等电位电阻检测装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104330632A (zh) * | 2014-10-22 | 2015-02-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种浮顶储罐浮盘连接导线在线监测方法 |
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2013
- 2013-10-17 CN CN201320641551.7U patent/CN203587696U/zh not_active Expired - Lifetime
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