CN206818192U - 煤气柜活塞倾斜度的检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种煤气柜活塞倾斜度的检测系统,包括至少三个可密封等体积密闭容器、多个压力传感器、PLC控制系统及报警装置，至少三个相连通的可密封等体积密闭容器设置在煤气柜活塞的顶端，沿煤气柜活塞圆周均匀分布，PLC控制系统用于接收压力传感器检测的可密封等体积密闭容器内压力信号，对采集到的数据进行处理得出煤气柜活塞的倾斜度，倾斜度达到设定值向报警装置发送信号，并判断各可密封等体积密闭容器内液体介质是否减少到设定值，如果达到设定值向报警装置发送信号，报警装置用于发出两种不同的倾斜报警信号和添加液体介质信号。本实用新型能提高监测精度，保障安全生产，降低成本。

Description

煤气柜活塞倾斜度的检测系统

技术领域

本实用新型属于煤气柜活塞倾斜度的安全检测领域，具体涉及一种煤气柜活塞倾斜度的检测系统。

背景技术

目前12万立方米转炉煤气柜是采用的威金斯型干式煤气柜，该煤气柜靠活塞的上下运动来改变柜内容量，当煤气柜活塞运行过程中倾斜度晴天超过128mm、阴天超过64mm时，会发生煤气柜活塞卡轨、柜内压力过压或者欠压，严重时煤气柜还会使活塞冲顶、坐底或划破活塞皮囊造成煤气泄漏从而引发安全事故，造成重大损失。因此在煤气柜运行过程中需要严密监视煤气柜活塞的倾斜度，保证有效安全的生产。现有活塞倾斜度检测系统，活塞倾斜度检测系统的测量油杯设有开口，测量油杯内装有不易挥发性液体（如硅油或变压器油），但是煤气柜内温度高，测量油杯内不易挥发性液体也会蒸发，当测量油杯内不易挥发性液体减少到一定量时，会影响煤气柜活塞倾斜度的检测精度。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种煤气柜活塞倾斜度的检测系统，该检测系统能够远程监控煤气柜活塞倾斜度，提高监测精度，保障安全生产，降低成本。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种煤气柜活塞倾斜度的检测系统,其特征在于：包括至少三个可密封等体积密闭容器、多个压力传感器、PLC控制系统及报警装置，所述至少三个可密封等体积密闭容器设置在煤气柜活塞的顶端，沿煤气柜活塞圆周均匀分布，各可密封等体积密闭容器的出液口通过连接管道相连，各可密封等体积密闭容器内设有等体积的液体介质，所述多个压力传感器均通过取压管与一一对应的可密封等体积密闭容器的取压口相连，所述压力传感器通过信号线与PLC控制系统相连，所述PLC控制系统用于接收压力传感器检测的可密封等体积密闭容器内压力信号，对采集到的数据进行处理得出煤气柜活塞的倾斜度，倾斜度达到设定值向报警装置发送信号，并判断各可密封等体积密闭容器内液体介质是否减少到设定值，如果达到设定值向报警装置发送信号，所述报警装置用于发出两种不同的倾斜报警信号和添加液体介质信号。

所述各可密封等体积密闭容器位于同一直径、同一水平位置。

所述各可密封等体积密闭容器的取压口位于同一水平位置。

所述多个可密封等体积密闭容器采用四个可密封等体积密闭容器。

所述压力传感器通过安全栅将数据传输到PLC控制系统，PLC控制系统对采集到的数据进行处理。

所述压力传感器的信号线通过防爆接线盒与PLC控制系统相连。

所述PLC控制系统通过配电式隔离器进行24V供电。

所述压力传感器采用压力变送器。

所述可密封等体积密闭容器的直径大于或等于20cm，容量大于或等于30L。

所述液体介质为水。

本实用新型的有益效果：本实用新型在煤气柜活塞的顶端设置至少三个相互连通的可密封等体积密闭容器，各可密封等体积密闭容器内设有等体积的液体介质，该可密封等体积密闭容器既有一定的密封性能，又便于向该密闭容器内添加液体介质。各压力传感器采集对应的可密封等体积密闭容器的压力，传递到PLC控制系统，PLC控制系统用于接收压力传感器检测的可密封等体积密闭容器内压力信号，对采集到的数据进行处理得出煤气柜活塞的倾斜度，倾斜度超过设定值向报警装置发送信号，并判断各可密封等体积密闭容器内液体介质是否减少到设定值，如果等于或低于设定值向报警装置发送信号，报警装置发出两种不同的倾斜报警信号和添加液体介质信号，如果报警装置发出倾斜报警信号，停止煤气柜工作。如果报警装置发出添加液体介质信号，向可密封等体积密闭容器内添加液体介质，提高了测量精度。本实用新型实现了远程实时监控煤气柜活塞的倾斜度，且检测数据精度高，有效地保证了煤气柜的安全生产。

所述各可密封等体积密闭容器位于同一直径、同一水平位置，所述各可密封等体积密闭容器的取压口位于同一水平位置。保证各取压口处于同一测量零位，这样能减小测量的误差，从而提高了煤气柜活塞倾斜度的测量精度。

所述压力传感器通过安全栅将数据传输到PLC控制系统，所述安全栅采用隔离式安全栅，PLC控制系统对采集到的数据进行处理。由于该检测系统安装在煤气区域且为密闭容器内，所以必须使用安全栅，隔离现场和控制室的信号，主要起防爆作用。

所述压力传感器的信号线通过防爆接线盒与PLC控制系统相连。按照煤气区域安装标准，必须使用防爆接线盒，起防爆作用。

所述PLC控制系统通过配电式隔离器进行24V供电，提高了PLC控制系统的安全性能。

所述压力传感器采用压力变送器，实现对可密封等体积密闭容器内水位变化的更精确测量，减小了测量误差并且方便维护。

所述可密封等体积密闭容器的直径大于或等于20cm，容量大于或等于30L。

所述液体介质为水。采用了可密封等体积密闭容器解决了现有需用不易挥发性液体的问题，可直接采用水，使测量更灵敏、精确、成本更低廉。

附图说明

图1是本实用新型煤气柜活塞上设置四个可密封等体积密闭容器的结构示意图；

图2是图1中四个监测点倾斜时的结构示意图；

图3是压力变送器膜盒原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步地说明。

参见图1至图3所示，一种煤气柜活塞倾斜度的检测系统,包括至少三个可密封等体积密闭容器1、多个压力传感器2、PLC控制系统及报警装置，所述多个可密封等体积密闭容器1的底部均设有出液口，顶部均设有加液口，下端部均设有取压口，所述加液口处设有密封盖，可密封等体积密闭容器1为圆桶形，可密封等体积密闭容器1的直径大于或等于20cm，容量大于或等于30L。可密封等体积密闭容器1还可以是矩形，只要安装高度和取压口高度相同，形状无要求。所述多个可密封等体积密闭容器1设置在煤气柜活塞4的顶端位于同一直径、同一水平位置，沿煤气柜活塞圆周均匀分布，各可密封等体积密闭容器1的出液口通过连接管道3相连，所述连通管道3采用橡胶连通软管。所述可密封等体积密闭容器1的取压口位于同一水平位置。所述多个可密封等体积密闭容器1采用四个可密封等体积密闭容器，为最优实施例。各可密封等体积密闭容器内设有等体积的液体介质，所述液体介质为水，节约成本，也可以采用其他不宜挥发的油。本实用新型可密封等体积密闭容器通过煤气柜柜内人行环道安装在煤气柜活塞的边缘，使可密封等体积密闭容器1的距离基本达到最大，且方便日常维护。通过安装在煤气柜活塞的顶端，该检测系统是检测活塞的倾斜度，煤气柜5内只有煤气柜活塞4才是运动的，只有安装在煤气柜活塞4顶端才能反映和检测其真实的运动情况。

所述多个压力传感器2通过自带的传感器固定支架安装在煤气柜活塞4上，所述多个压力传感器2均通过取压管与一一对应的可密封等体积密闭容器1的取压口相连，压力传感检测可密封等体积密闭容器内的液体压力，安装完毕后把各压力传感器改为同一量程。所述压力传感器通过信号线与控制室的PLC控制系统相连（由于压力传感器电源线和信号线可共用，这里的信号线就是给压力传感器供电的电源线，不需要另外更改和敷设线路），所述压力传感器的信号线通过防爆接线盒与PLC控制系统相连，采用接线端子的地方采用防爆接线盒进行连接。所述压力传感器采用压力变送器，所述压力传感器的量程为0-10kpa。进一步地，所述压力传感器通过安全栅将数据传输到PLC控制系统，PLC控制系统对采集到的数据进行处理，最后再送至上位机显示和报警装置，所述安全栅采用隔离式安全栅。

所述PLC控制系统通过配电式隔离器进行24V供电。为了PLC控制系统的安全一般不推荐使用模块供电，需单独安装配电式隔离器进行24V供电将信号送入PLC控制系统，在PLC控制系统中输入煤气柜活塞的倾斜度报警值和可密封等体积密闭容器液体介质的水位报警值，所述水位报警值包括两个数值，分别是两个等级，第一个等级为提示添加液体介质，第二个等级为关断煤气柜工作电压的提示。所述PLC控制系统用于接收压力传感器检测的可密封等体积密闭容器内压力信号，对采集到的数据进行处理得出煤气柜活塞的倾斜度，倾斜度达到设定值向报警装置发送信号，并判断各可密封等体积密闭容器内液体介质是否减少到设定值，如果达到设定值向报警装置发送信号，在正常情况下，如果检测到四个可密封等体积密闭容器1内压力均减小，表示水位降低，如果达到水位报警值，向报警装置发出可密封等体积密闭容器1内添加液体介质的信号。所述报警装置用于发出两种不同的倾斜报警信号和添加液体介质信号，所述报警装置可以是声光报警器，本实施例中，倾斜报警信号采用声音，添加液体介质信号采用光。本实用新型以可密封等体积密闭容器高为1M为例，所述第一个等级的水位报警值是80cm，第二个等级的水位报警值60cm。当发出第一个等级的水位报警值提醒维护人员需要加水，但工艺不能满足进柜需求时需要等待工艺配合满足条件在进柜维护。当发出第二个等级的水位报警值维护人员需要及时进柜维护，否则会造成测量不准确从而产生安全隐患。

本实用新型原理是：本实用新型主要是建立在U形管原理的基础上，将多个可密封等体积密闭容器通过连接导管连接并固定在相对的基准点上，形成一套连通管系统，在通过液位变送器对各个密封等体积密闭容器内的液位进行测量，然后对测量出的液位进行比对得出活塞倾斜度。如图1所示，将各可密封等体积密闭容器1水平安装在煤气柜活塞4顶部的四个基准点ABCD上，各可密封等体积密闭容器1通过连接管道3导通。当活塞发生倾斜时如图2所示，安装的连通管系统也会发生倾斜，可密封等体积密闭容器1内的液体会发生竖向形变，两边密封等体积密闭容器1内液位产生液位差形成△h。通过压力传感器2测量得出各个点的具体液位，通过对称比对计算出倾斜度。A1、B1点容器内的液体增多，压力值增大。相对的C1、D1的液体减少，压力减少。

图3为压力变送器膜盒原理图，不同位置的的两处压力p1、p2分别引入到高、低压室，在两侧不同的压力推动下使测量膜片移动并在相对应的定级板上来产生电荷差。只要对系统输出信号进行处理就能得出被测单点液位的变化值。各压力变送器通过安全栅将数据传输到PLC控制系统，然后对采集到的数据进行处理，最后比对出活塞的实时倾斜度，实现实时在线监控。

本实用新型采用可密封等体积密闭容器解决了因柜内温度比柜外环境温度高，容易造成可密封等体积密闭容器内水容易挥发，造成使用单位需要经常进柜加水维护的问题，减少了维护量。依照可密封等体积密闭容器的容积来对压力传感器进行选型，使测量的数值比置于可密封等体积密闭容器内部的液位传感器更精确能有效的检测可密封等体积密闭容器内的水位状况，且方便维护。

本实用新型灵敏、精确高能及时检测到煤气柜活塞倾斜度的瞬时变化，并发出报警，及时提醒工艺操作人员，杜绝了发生活塞卡轨，柜内压力过压、欠压，活塞冲顶、坐底或划破皮囊造成煤气泄漏等安全事故的发生。

Claims (10)

1.一种煤气柜活塞倾斜度的检测系统,其特征在于：包括至少三个可密封等体积密闭容器(1)、多个压力传感器(2)、PLC控制系统及报警装置，所述至少三个可密封等体积密闭容器(1)设置在煤气柜活塞(4)的顶端，沿煤气柜活塞(4)圆周均匀分布，各可密封等体积密闭容器(1)的出液口通过连接管道(3)相连，各可密封等体积密闭容器(1)内设有等体积的液体介质，所述多个压力传感器(2)均通过取压管与一一对应的可密封等体积密闭容器(1)的取压口相连，所述压力传感器(2)通过信号线与PLC控制系统相连，所述PLC控制系统用于接收压力传感器检测的可密封等体积密闭容器内压力信号，对采集到的数据进行处理得出煤气柜活塞的倾斜度，倾斜度达到设定值向报警装置发送信号，并判断各可密封等体积密闭容器内液体介质是否减少到设定值，如果达到设定值向报警装置发送信号，所述报警装置用于发出两种不同的倾斜报警信号和添加液体介质信号。

2.根据权利要求1所述的煤气柜活塞倾斜度的检测系统,其特征在于：所述各可密封等体积密闭容器(1)位于同一直径、同一水平位置。

3.根据权利要求1或2所述的煤气柜活塞倾斜度的检测系统,其特征在于：所述各可密封等体积密闭容器(1)的取压口位于同一水平位置。

4.根据权利要求1所述的煤气柜活塞倾斜度的检测系统,其特征在于：所述多个可密封等体积密闭容器(1)采用四个可密封等体积密闭容器。

5.根据权利要求1所述的煤气柜活塞倾斜度的检测系统,其特征在于：所述压力传感器(2)通过安全栅将数据传输到PLC控制系统，PLC控制系统对采集到的数据进行处理。

6.根据权利要求1所述的煤气柜活塞倾斜度的检测系统,其特征在于：所述压力传感器(2)的信号线通过防爆接线盒与PLC控制系统相连。

7.根据权利要求1所述的煤气柜活塞倾斜度的检测系统,其特征在于：所述PLC控制系统通过配电式隔离器进行24V供电。

8.根据权利要求1所述的煤气柜活塞倾斜度的检测系统,其特征在于：所述压力传感器(2)采用压力变送器。

9.根据权利要求1所述的煤气柜活塞倾斜度的检测系统,其特征在于：所述可密封等体积密闭容器(1)的直径大于或等于20cm，容量大于或等于30L。

10.根据权利要求1所述的煤气柜活塞倾斜度的检测系统,其特征在于：所述液体介质为水。