CN211147739U - 卧式罐测量装置及卧式罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种卧式罐测量装置及卧式罐，涉及信息测量的技术领域，当多个压力传感器和多个温度传感器将采集卧式罐的腔体内的压力信息和温度信息经防水电缆发送至信号采集模块后，信号采集模块将压力信息和温度信息发送至上位机，以使上位机对压力信息和温度信息进行监测；通过将多个压力传感器和温度传感器经信号采集模块与上位机连接，降低了接线复杂性，同时，利用压力传感器和温度传感器进行信息采集，提高了测量的准确性。

Description

卧式罐测量装置及卧式罐

技术领域

本实用新型涉及信息测量技术领域，尤其是涉及一种卧式罐测量装置及卧式罐。

背景技术

卧式罐是较为常用的液体物质存储罐，为了了解罐内液体物质的压力以及温度，通常需要在罐内的不同位置上安装投入式液位计与温度计进行压力和温度的采集。

由于液位计与温度计的精度有限，因此，测量的物理量存在一定的误差，以及，对于卧式罐这种分布式多点信息采集，由于每个投入式液位计与温度计都有一根电缆与上位机进行连接，导致接线复杂。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种卧式罐测量装置及卧式罐，以缓解上述技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种卧式罐测量装置，其中，该装置包括：上位机、信号采集模块、多个压力传感器和多个温度传感器；上位机设置在卧式罐的顶部，压力传感器和温度传感器按照预设的排列方式设置在卧式罐的腔体内，且，每个压力传感器和每个温度传感器均通过防水电缆与信号采集模块连接，信号采集模块通过防水电缆与上位机连接；其中，多个压力传感器和多个温度传感器用于采集卧式罐的腔体内的压力信息和温度信息，并将压力信息和温度信息经防水电缆发送至信号采集模块；信号采集模块用于将压力信息和温度信息发送至上位机，以使上位机对压力信息和温度信息进行监测。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，压力传感器为绝压式扩散硅压力传感器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，温度传感器为PT100温度传感器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，多个压力传感器和多个温度传感器按照预设的排列方式设置在卧式罐的腔体的罐壁上，且，在罐壁呈矩阵式排列，其中，每一行和每一列上，压力传感器和温度传感器依次间隔排列。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，信号采集模块包括多路信号采集单元；每一行或者每一列的多个压力传感器和多个温度传感器均串联于同一条防水电缆上，且，通过防水电缆连接至对应的信号采集单元；信号采集模块用于选通其中一路信号采集单元，以读取信号采集单元采集的压力信息和温度信息，并传输至上位机。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，信号采集单元包括单片机，以及与单片机连接的ADC采集单元；单片机用于对压力信息和温度信息进行身份标记，并将标记后的压力信息和温度信息发送至ADC采集单元；ADC采集单元与上位机连接，用于对压力信息和温度信息进行模数转换，并将模数转换后的压力信息和温度信息发送至上位机。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，该装置还包括防水外壳，每个压力传感器、温度传感器和信号采集模块均封装在防水外壳内，且，防水外壳上设有电缆开孔。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，防水电缆包括通信电缆和供电电缆；通信电缆用于将信号采集模块分别与多个压力传感器、多个温度传感器和上位机进行通讯连接；供电电缆与外部供电电源进行连接，用于对信号采集模块、压力传感器和温度传感器提供电能。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，上位机包括显示单元；显示单元用于对压力信息和温度信息进行显示。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种卧式罐，其中，该卧式罐配置有上述的卧式罐测量装置。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的一种卧式罐测量装置及卧式罐，该装置包括：上位机、信号采集模块、多个压力传感器和多个温度传感器；上位机设置在卧式罐的顶部，压力传感器和温度传感器按照预设的排列方式设置在卧式罐的腔体内，每个压力传感器和每个温度传感器均通过防水电缆与信号采集模块连接，信号采集模块通过防水电缆与上位机连接；当多个压力传感器和多个温度传感器将采集卧式罐的腔体内的压力信息和温度信息经防水电缆发送至信号采集模块后，信号采集模块将压力信息和温度信息发送至上位机，以使上位机对压力信息和温度信息进行监测；通过将多个压力传感器和温度传感器经信号采集模块与上位机连接，降低了接线复杂性，同时，利用压力传感器和温度传感器进行信息采集，提高了测量的准确性。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种卧式罐测量装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种卧式罐测量装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种卧式罐测量装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种卧式罐的结构示意图。

图标：

100-上位机；101-信号采集模块；102-压力传感器；103-温度传感器；200-卧式罐；201-防水电缆；300-信号采集单元；301-单片机；302-ADC采集单元；400-卧式罐；401-卧式罐测量装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

目前，对于卧式罐内液体物质的信息采集，通常利用将多个液位计与温度计安装在罐内的不同位置进行测量，由于液位计与温度计的精度有限，因此，测量的物理量存在一定的误差，以及，对于卧式罐这种分布式多点信息采集，由于每个投入式液位计与温度计都有一根电缆与上位机进行连接，导致接线复杂。

基于此，本实用新型实施例提供的一种卧式罐测量装置及卧式罐，可以缓解上述技术问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种卧式罐测量装置进行详细介绍。

实施例一：

本实用新型实施例提供了一种卧式罐测量装置，图1所示的一种卧式罐测量装置的结构示意图，该装置包括：上位机100、信号采集模块101、多个压力传感器102和多个温度传感器103；上位机设置在卧式罐的顶部，压力传感器和温度传感器按照预设的排列方式设置在卧式罐的腔体内，且，每个压力传感器和每个温度传感器均通过防水电缆与信号采集模块连接，信号采集模块通过防水电缆与上位机连接。

具体地，为了便于说明，图1中以2个压力传感器和2个温度传感器为例进行说明，多个压力传感器和多个温度传感器用于采集卧式罐的腔体内的压力信息和温度信息，并将压力信息和温度信息经防水电缆发送至信号采集模块；信号采集模块用于将压力信息和温度信息发送至上位机，以使上位机对压力信息和温度信息进行监测。

具体实现时，根据实际测量需求将多个压力传感器和多个温度传感器按照预设的排列方式设置在卧式罐的腔体内，通常，将多个压力传感器和多个温度传感器按照预设的排列方式设置在卧式罐的腔体的罐壁上，且，在罐壁呈矩阵式排列，其中，每一行和每一列上，压力传感器和温度传感器依次间隔排列。为了便于理解，图2示出了另一种卧式罐测量装置的结构示意图，图2中仅示出了卧式罐200的罐底安装有3个压力传感器102、3个温度传感器103和信号采集模块101为例进行说明，其中，压力传感器和温度传感器依次间隔排列在罐底上，压力传感器和温度传感器利用防水电缆201与信号采集模块连接，之后，信号采集模块在利用一根防水电缆与设置在卧式罐顶部的上位机100连接，具体地，压力传感器和温度传感器将采集到的压力信息和温度信息经信号采集模块发送至上位机，上位机通过接收到的压力信息和温度信息获取卧式罐内不同位置处液体的压力和温度，从而实现了对卧式罐不同位置液体的压力信息和温度信息进行监测的目的。

本实用新型实施例提供的一种卧式罐测量装置，该装置包括：上位机、信号采集模块、多个压力传感器和多个温度传感器；上位机设置在卧式罐的顶部，压力传感器和温度传感器按照预设的排列方式设置在卧式罐的腔体内，每个压力传感器和每个温度传感器均通过防水电缆与信号采集模块连接，信号采集模块通过防水电缆与上位机连接；当多个压力传感器和多个温度传感器将采集卧式罐的腔体内的压力信息和温度信息经防水电缆发送至信号采集模块后，信号采集模块将压力信息和温度信息发送至上位机，以使上位机对压力信息和温度信息进行监测；通过将多个压力传感器和温度传感器经信号采集模块与上位机连接，降低了接线复杂性，同时，利用压力传感器和温度传感器进行信息采集，提高了测量的准确性。

通常，上述的压力传感器为绝压式扩散硅压力传感器。其中，绝压式扩散硅压力传感器是以单晶硅为基体，采用先进的离子注入工艺和微机械加工工艺，制成了具有惠斯顿电桥和精密力学结构的硅敏感元件。被测压力通过压力接口作用在硅敏感元件上，实现了所加压力与输出信号的线性转换，经激光修调的厚膜电阻网络补偿了敏感元件的温度性能。

进一步，绝压式扩散硅压力传感器采用带不锈钢隔离膜的扩散硅压阻式压力传感器作为信号测量元件，信号处理电路位于不锈钢壳体内，传感器信号经过专业信号调理电路转换成标准4-20mA电流或RS485信号输出。由于绝压式扩散硅压力传感器性能稳定可靠，因此，广泛地应用于石油、化工、冶金、电力等工业过程现场测量和控制。

具体使用时，温度传感器为PT100温度传感器。其中，PT100温度传感器又叫做铂热电阻，是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表，它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。金属热电阻的感温元件有石英套管十字骨架结构，麻花骨架结构得杆式结构等。金属热电阻常用的感温材料种类较多，最常用的是铂丝。工业测量用金属热电阻材料除铂丝外，还有铜、镍、铁、铁—镍、钨、银等。薄膜热电阻是利用电子阴极溅射的方法制造，可实现工业化大批量生产，因此，目前常用于工业过程温度参数的测量和控制。

在实际应用时，图3示出了另一种卧式罐测量装置的结构示意图，如图3所示，信号采集模块包括多路信号采集单元300；每一行或者每一列的多个压力传感器和多个温度传感器均串联于同一条防水电缆上，且，通过防水电缆连接至对应的信号采集单元；信号采集模块用于选通其中一路信号采集单元，以读取信号采集单元采集的压力信息和温度信息，并传输至上位机。

具体地，为了便于说明，图3中仅示出了两个多路信号采集单元300，每路信号采集单元与每一行或者每一列的多个压力传感器和多个温度传感器通过同一条防水电缆连接；在实际使用时，上位机都设置有输入模块，用于接收用户的输入信息，用户可以根据实际需要在输入模块(例如，显示屏)输入选取指令，上位机将该选取指令发送至信号采集模块，使得信号采集模块根据选取指令选通其中一路或多路信号采集单元，以读取信号采集单元采集的压力信息和温度信息，并传输至上位机。

进一步，如图3所示，信号采集单元包括单片机301，以及与单片机连接的ADC(Analog-to-digital converter，模拟数字转换器)采集单元302；单片机用于对压力信息和温度信息进行身份标记，并将标记后的压力信息和温度信息发送至ADC采集单元；ADC采集单元与上位机连接，用于对压力信息和温度信息进行模数转换，并将模数转换后的压力信息和温度信息发送至上位机。

在实际使用时，为了使得上位机能够清楚是哪个压力传感器和温度传感器发送的压力信息和温度信息，信号采集单元内的单片机首先对每个压力传感器和温度传感器传送的压力信息和温度信息进行身份标记，标记出每个信息具体是哪个传感器采集的，之后，单片机再将标记后的压力信息和温度信息发送至ADC采集单元，ADC采集单元将压力信息和温度信息的模拟量转化为数字量后发送至上位机，由于上位机包括显示单元，该显示单元能够对上述压力信息和温度信息进行显示，方便用户及时了解卧式罐内液体的状态。

具体使用时，由于卧式罐的腔体内部存储有液体，为了防止安装在卧式罐腔体内部的压力传感器、温度传感器和信号采集模块被液体浸泡，在本实施例中，该装置还包括防水外壳，将每个压力传感器、温度传感器和信号采集模块均封装在防水外壳内，且，防水外壳上设有电缆开孔。

具体的，该防水外壳可以是由PVC(Polyvinyl Chloride，聚氯乙烯)材质制作而成，其中，PVC由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂，是氯乙烯的均聚物。PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小，工业生产的PVC分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m²，并且，具有优异的介电性能，是目前产量较大的通用塑料之一，应用非常广泛。被广泛应用在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面。在本实施例中，将每个传感器和信号采集模块均封装在防水外壳内，且，为了使得传感器、信号采集模块和上位机之间能够通信，在防水外壳上还设有电缆开孔，用于使得传感器、信号采集模块和上位机之间能够通过防水电缆进行连接。

通常，防水电缆包括通信电缆和供电电缆；通信电缆用于将信号采集模块分别与多个压力传感器、多个温度传感器和上位机进行通讯连接；供电电缆与外部供电电源进行连接，用于对信号采集模块、压力传感器和温度传感器提供电能。

实施例二：

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例还提供了一种卧式罐，如图4所示的一种卧式罐的结构示意图，其中，卧式罐400配置有上述的卧式罐测量装置401。

本实用新型实施例提供的卧式罐，与上述实施例提供的卧式罐测量装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的卧式罐的具体工作过程，可以参考前述卧式罐测量装置实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种卧式罐测量装置，其特征在于，所述装置包括：上位机、信号采集模块、多个压力传感器和多个温度传感器；

所述上位机设置在卧式罐的顶部，所述压力传感器和所述温度传感器按照预设的排列方式设置在卧式罐的腔体内，且，每个所述压力传感器和每个所述温度传感器均通过防水电缆与信号采集模块连接，所述信号采集模块通过所述防水电缆与所述上位机连接；

其中，多个所述压力传感器和多个所述温度传感器用于采集所述卧式罐的腔体内的压力信息和温度信息，并将所述压力信息和所述温度信息经所述防水电缆发送至所述信号采集模块；

所述信号采集模块用于将所述压力信息和所述温度信息发送至上位机，以使所述上位机对所述压力信息和所述温度信息进行监测。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力传感器为绝压式扩散硅压力传感器。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度传感器为PT100温度传感器。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，多个所述压力传感器和多个所述温度传感器按照预设的排列方式设置在所述卧式罐的腔体的罐壁上，且，在所述罐壁呈矩阵式排列，其中，每一行和每一列上，所述压力传感器和所述温度传感器依次间隔排列。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号采集模块包括多路信号采集单元；

每一行或者每一列的多个所述压力传感器和多个所述温度传感器均串联于同一条防水电缆上，且，通过所述防水电缆连接至对应的所述信号采集单元；

所述信号采集模块用于选通其中一路所述信号采集单元，以读取所述信号采集单元采集的压力信息和温度信息，并传输至所述上位机。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述信号采集单元包括单片机，以及与所述单片机连接的ADC采集单元；

所述单片机用于对所述压力信息和所述温度信息进行身份标记，并将标记后的所述压力信息和所述温度信息发送至所述ADC采集单元；

所述ADC采集单元与所述上位机连接，用于对所述压力信息和所述温度信息进行模数转换，并将模数转换后的所述压力信息和所述温度信息发送至所述上位机。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括防水外壳，每个所述压力传感器、所述温度传感器和所述信号采集模块均封装在所述防水外壳内，且，所述防水外壳上设有电缆开孔。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述防水电缆包括通信电缆和供电电缆；

所述通信电缆用于将所述信号采集模块分别与多个所述压力传感器、多个所述温度传感器和所述上位机进行通讯连接；

所述供电电缆与外部供电电源进行连接，用于对所述信号采集模块、所述压力传感器和所述温度传感器提供电能。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上位机包括显示单元；

所述显示单元用于对所述压力信息和所述温度信息进行显示。

10.一种卧式罐，其特征在于，所述卧式罐配置有权利要求1-9任一项所述的卧式罐测量装置。

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