CN220794719U - 液体储罐任意高度全自动取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液体储罐任意高度全自动取样装置,包括：液体储罐、控制柜，液体储罐与控制柜通过管路连接，液体储罐包括储罐本体、取样器、液位计，取样器包括取样部、动力部，取样部设置在储罐本体的内部，动力部设置在储罐本体的外部，取样部与动力部通过储罐本体上设置的联轴器活动连接。本实用新型采用磁耦合联轴器把罐外电机动力通过非接触方式传送到罐内机械转动部分，解决了漏电和泄漏的危险，取样部能够精准到达指定位置，采集到准确数量的样品，降低了采样人员的劳动强度，还能达到远程控制进行采样。本实用新型结构简单、使用方便，稳定性高，使用空间小，防爆性能好，安全可靠，可实现不同液面的精确取样。

Description

液体储罐任意高度全自动取样装置

技术领域

本实用新型涉及储罐取样技术领域，特别涉及一种液体储罐任意高度全自动取样装置。

背景技术

本实用新型属于石油、化工、食品、药品液体储罐任意高度全自动取样装置，主要应用在石油、化工、食品、药品行业液体储罐采取样品方面。

现代石油化工行业生产及储存液体产品，多采用钢制立式储罐。需要进行分析取样时，需依据GB/T4756-2015《石油液体手工取样法》进行取样，或者选择符合SH/T3414-2017《石油化工钢制立式储罐用采样器选用、检验及验收标准》采样设备，采取罐内组合样、等比例样、上部样、中部样、下部样。取样设备还需满足GB13348-2009《液体石油产品静电安全规程》要求。如何解决使罐外的电机动力输出安全地传递到罐内，一直是业内长期未能解决的难题。如果采用接触方法把罐外电机动力传递到罐内机械转动部分，则无法达到安全防爆要求，存在着漏电和密封泄漏的危险。

鉴于上述原因，申请人设计出一种液体储罐任意高度全自动取样装置，即将罐外电动设施的动力传递转换为罐内机械转动，从而达到罐内机械装置安全防爆的目的。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用方便，稳定性高，使用空间小，防爆性能好，安全可靠，可实现液体储罐任意高度液面精确取样的全自动取样装置和全自动取样方法。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种液体储罐任意高度全自动取样装置，包括：液体储罐、控制柜，所述控制柜设置在所述液体储罐的外部，所述控制柜为防爆控制柜，所述液体储罐与所述控制柜通过管路连接，所述控制柜包括防爆箱和取样室，所述防爆箱的内部设有循环管路、循环泵、主控装置，所述防爆箱的前侧分别设有防爆触摸显示屏和防爆控制面板，所述防爆触摸显示屏和所述防爆控制面板上设置的控制按钮分别与所述主控装置电性连接，所述液体储罐包括储罐本体、取样器、液位计，所述取样器包括取样部、动力部，所述取样部设置在所述储罐本体的内部，所述动力部设置在所述储罐本体的外部，所述取样部与所述动力部通过所述储罐本体上设置的联轴器活动连接，所述联轴器为磁耦合联轴器。

上述结构中，所述取样部包括卷绕组件、浮筒，所述浮筒活动设置在所述液体储罐内竖直设置的导向杆上，所述卷绕组件包括支架、卷筒、取样管，所述卷筒水平设置，所述取样管部分绕制在所述卷筒上，所述取样管的取样端与所述浮筒活动连接，所述取样管的出液端通过设置的旋转接头与穿过所述磁耦合联轴器的连接管密封连接，所述连接管和所述控制柜上设置的箱体连接法兰密封连接。

上述结构中，所述动力部包括电机、减速器，所述电机、减速器活动设置在支架上，所述电机、减速器通过所述联轴器与所述卷筒活动连接，所述电机为防爆伺服电机。

上述结构中，其特征在于，所述取样管为金属复合管。

上述结构中，所述循环泵上设置有过滤器，所述取样管路包括设置的防爆电磁阀、防爆流量计、防爆密度计、阻尼器、背压阀、卸荷阀，所述防爆电磁阀为多个，多个所述防爆电磁阀分别安装在所述循环管路相应的控制位，所述循环泵为防爆电动隔膜泵。

上述结构中，所述循环管路上设有多个取样口，多个所述取样口分别对应所述取样室内设置的采样瓶定位装置和采样瓶，所述取样室的前侧活动设有取样门。

上述结构中，所述主控装置包括主控PCB板及设置在所述主控PCB板上的管理电路、微处理器、液位模块、压力模块、流量模块和无线模块，所述压力模块、流量模块分别与设置在所述循环管路上的压力传感器、流量传感器电连接，所述液位模块与所述液位计电连接。

上述结构中，所述无线模块包括WIFI模块、蓝牙模块、4G模块、5G模块，所述主控装置可与外部控制台或移动终端无线连接。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的液体储罐任意高度全自动取样装置，采用磁耦合联轴器把罐外电机动力通过非接触方式传送到罐内机械转动部分，解决了漏电和泄漏的危险。且取样装置在罐内占据空间小，能够精准到达指定位置，采集到准确数量的样品，并能够通过一键方式采集到上部、中部、下部、混合及底部样品，降低了采样人员的劳动强度，还可远程控制进行采样。本实用新型结构简单、使用方便，稳定性高，使用空间小，防爆性能好，安全可靠，可实现不同液面的精确取样。

附图说明

图1为本实用新型体储罐任意高度全自动取样装置实施例中储罐的内部和外部结构示意图；

图2为本实用新型体储罐任意高度全自动取样装置实施例的控制柜内部结构示意图；

图3为本实用新型体储罐任意高度全自动取样装置实施例的控制柜前侧结构示意图；

图4为本实用新型体储罐任意高度全自动取样装置实施例的结构框图。

图中，1-控制柜，2-防爆箱，3-取样室，4-储罐本体，5-取样器，6-液位计，7-防爆触摸显示屏，8-控制按钮，9-联轴器，10-卷筒，11-旋转接头，12-箱体连接法兰，13-循环泵，14-防爆电磁阀，15-防爆流量计，16-防爆密度计，17-阻尼器，18-背压阀，19-卸荷阀，20-过滤器，21-采样瓶定位装置，22-采样瓶，23-旋转接头，24-吊环，25-取样口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1-4所示，一种液体储罐任意高度全自动取样装置，包括：液体储罐、控制柜，控制柜1设置在液体储罐的外部，控制柜1为防爆控制柜，液体储罐与控制柜1通过管路连接，控制柜1包括防爆箱2和取样室3，防爆箱2的内部设有循环管路、主控装置，防爆箱2的前侧分别设有防爆触摸显示屏7和防爆控制面板，防爆触摸显示屏7和防爆控制面板上设置的控制按钮8分别与主控装置电性连接，液体储罐包括储罐本体4、取样器、液位计6，取样器包括取样部、动力部，取样部设置在储罐本体4的内部，动力部设置在储罐本体4的外部，取样部与动力部通过储罐本体4上设置的联轴器9活动连接，联轴器9为磁耦合联轴器。

具体的，本实施例中，控制柜1的上部设有多个吊环，多个吊环对称设置，液体储罐与控制柜1内部的循环管路、循环泵通过管路连接，动力部与控制柜1内部的控制电器电连接，取样器分别通过液体储罐内部和外部设置的支架活动连接。

本实用新型较佳的实施例中，取样部包括卷绕组件、浮筒5，浮筒5活动设置在液体储罐内竖直设置的导向杆上，卷绕组件包括支架、卷筒10、取样管11，卷筒10水平设置，取样管11部分绕制在卷筒10上，取样管11的取样端与浮筒10活动连接，取样管11的出液端通过设置的旋转接头23与穿过磁耦合联轴器的连接管密封连接，连接管和控制柜1上设置的箱体连接法兰12密封连接。

具体的，本实施例中，导向杆竖直设置在液体储罐的内部远离卷筒10的一侧，浮筒5与导向管滑动连接。

本实用新型较佳的实施例中，动力部包括电机、减速器，电机、减速器活动设置在支架上，电机、减速器通过联轴器9与卷筒10活动连接，电机为防爆伺服电机。

具体的，本实施例中，电机、减速器与联轴器9可拆卸连接。

本实用新型较佳的实施例中，取样管11为金属复合管。

本实用新型较佳的实施例中，防爆箱2包括内部设置的循环管路、循环泵13，循环泵上设置有过滤器20，循环管路还包括设置的防爆电磁阀14、防爆流量计15、防爆密度计16、阻尼器17、背压阀18、卸荷阀19，防爆电磁阀14为多个，多个防爆电磁阀14分别安装在循环管路相应的控制位，循环泵13为防爆电动隔膜泵。

具体的，本实施例中，防爆流量计15、防爆密度计16、阻尼器17、背压阀18、卸荷阀19，防爆电磁阀14、循环泵13分别与主控装置连接。

本实用新型较佳的实施例中，循环管路上设有多个取样口，多个取样口分别对应取样室3内设置的采样瓶定位装置和采样瓶21，取样室3的前侧活动设有取样门22。

具体的，本实施例中，取样门22与控制柜1铰轴连接，取样门22远离铰轴的一侧设有锁定装置。

本实用新型较佳的实施例中，主控装置包括主控PCB板及设置在主控PCB板上的管理电路、微处理器、液位模块、压力模块、流量模块和无线模块，压力模块、流量模块分别与设置在内部管路上的压力传感器、流量传感器电连接，液位模块与液位计电连接。

本实用新型较佳的实施例中，无线模块包括WIFI模块、蓝牙模块、4G模块、5G模块，主控装置可与外部控制台无线连接。

具体的，本实施例中，本实用新型具有以下优点：

1.液体储罐任意高度全自动取样器装置罐内非电部分(浮筒5、金属复合取样管11、卷筒10、旋转接头23)与罐外带电部分(防爆伺服电机、减速机)通过磁耦合联轴器进行无接触内外联接传输动力，保证罐内传动部分没有带电危险发生。同时磁耦合联轴器隔离套与罐体是静密封能保证不发生液体泄漏。

2.罐内上下移动的浮筒5，通过金属复合取样管连接到卷筒10，再到储罐壁上，使得在罐内移动的浮筒5始终处于接地状态。

3.通过把控制程序输入到计算机里，通过一键方式准确地定位定量采集到上部、中部、下部、混合、底部样品。

4.通过把参数输入到计算机里，可以准确地采集到任意高度位置的样品。

5.可以通过计算机实现远程操控模式。

具体的，本实施例中，液体储罐任意高度全自动取样的技术参数具体参见下表：

技术参数

工作电压380V

工作功率2.5KW

工作环境温度-40℃～+70℃

取样高度范围(150-30000)mm

取样位置误差＜2％

取样体积误差＜1％

工作压力80Kpa～110Kpa防爆型式Ex dbⅡB T4

一种液体储罐任意高度全自动取样方法，具体包括如下步骤：

S1:打开总开关、分开关，并开启防爆触摸显示屏7，检查储罐内液体高度及各电电子元器件工作状态，使取样装置进入待机状态；

S2:确定各电子元器件工作正常后并设置取样高度、循环时长、取样时长、取样体积或质量及取样管入口位置等参数；

S3:点击开始按键，开启防爆伺服电机，使其带动卷筒10进行转动，并通过缠绕在卷筒10上的金属复合取样管带动浮筒上下移动，使取样管11的取样端到达指定位置；

S4:点击防爆触摸屏上的采样键，开始采样，防爆电动隔膜泵开始工作进入采样过程；

S5：液体通过金属复合取样管流至采样口，开启防爆电磁阀14，液体流入采样瓶21，完成一个采样循环。

具体的，本实施方式中，点击开始按键，罐外的防爆伺服电机通过磁耦合联轴器实现罐内卷筒进行转动，通过缠绕在卷筒上的金属复合取样管带动浮筒上下移动，到达指定位置。磁耦合联轴器的外转子连接主动定位装置，内转子连接从动定位装置，通过人机交互系统控制取样管入口位置，输入高度即可实现取样。防爆伺服电机与PLC连接，能够实现位置高度的精准定位，定位误差小于2％，通过防爆触摸屏输入取样量，PLC控制防爆流量计取样量误差小于1％。可接入现场储罐液位计信号，防爆触摸屏界面自动显示罐内液面高度，根据需求可设置取样高度、循环时长、取样时长、取样体积或质量，可进行采样部位任意高度采样。

具体的，本实施方式中，液体储罐任意高度全自动取样装置取样过程，点击防爆触摸屏开始键，进入采样过程。防爆伺服电机带动减速机、磁耦合联轴器外转子转动，通过磁力作用带动磁耦合联轴器内转子及卷筒转动，再通过缠绕在卷筒上的金属复合取样管，使得固定在浮筒上的取样管口，移动到指定位置停止。此时防爆电动隔膜泵开始工作，液体通过金属复合取样管旋转接头，及钢管N2进口，通过过滤器、防爆电动隔膜泵、背压阀防爆流量计、防爆电磁阀，防爆密度计来到采样口进入采样瓶，完成一个采样循环。

具体的，本实施方式中，本装置通过计算机可以实现远程操控采取样品。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，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，也可以是电气连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种液体储罐任意高度全自动取样装置，包括：液体储罐、控制柜，所述控制柜设置在所述液体储罐的外部，所述控制柜为防爆控制柜，所述液体储罐与所述控制柜通过管路连接，其特征在于，所述控制柜包括防爆箱和取样室，所述防爆箱的内部设有循环管路、循环泵、主控装置，所述防爆箱的前侧分别设有防爆触摸显示屏和防爆控制面板，所述防爆触摸显示屏和所述防爆控制面板上设置的控制按钮分别与所述主控装置电性连接，所述液体储罐包括储罐本体、取样器、液位计，所述取样器包括取样部、动力部，所述取样部设置在所述储罐本体的内部，所述动力部设置在所述储罐本体的外部，所述取样部与所述动力部通过所述储罐本体上设置的联轴器活动连接，所述联轴器为磁耦合联轴器。

2.根据权利要求1所述的液体储罐任意高度全自动取样装置，其特征在于，所述取样部包括卷绕组件、浮筒，所述浮筒活动设置在所述液体储罐内竖直设置的导向杆上，所述卷绕组件包括支架、卷筒、取样管，所述卷筒水平设置，所述取样管部分绕制在所述卷筒上，所述取样管的取样端与所述浮筒活动连接，所述取样管的出液端通过设置的旋转接头与穿过所述磁耦合联轴器的连接管密封连接，所述连接管和所述控制柜上设置的箱体连接法兰密封连接。

3.根据权利要求2所述的液体储罐任意高度全自动取样装置，其特征在于，所述动力部包括电机、减速器，所述电机、减速器活动设置在支架上，所述电机、减速器通过所述联轴器与所述卷筒活动连接，所述电机为防爆伺服电机。

4.根据权利要求2所述的液体储罐任意高度全自动取样装置，其特征在于，所述取样管为金属复合管。

5.根据权利要求1所述的液体储罐任意高度全自动取样装置，其特征在于，所述循环泵上设置有过滤器，所述循环管路包括设置的防爆电磁阀、防爆流量计、防爆密度计、阻尼器、背压阀、卸荷阀，所述防爆电磁阀为多个，多个所述防爆电磁阀分别安装在所述循环管路相应的控制位，所述循环泵为防爆电动隔膜泵。

6.根据权利要求1所述的液体储罐任意高度全自动取样装置，其特征在于，所述循环管路上设有多个取样口，多个所述取样口分别对应所述取样室内设置的采样瓶定位装置和采样瓶，所述取样室的前侧活动设有取样门。

7.根据权利要求2所述的液体储罐任意高度全自动取样装置，其特征在于，所述主控装置包括主控PCB板及设置在所述主控PCB板上的管理电路、微处理器、液位模块、压力模块、流量模块和无线模块，所述压力模块、流量模块分别与设置在所述循环管路上的压力传感器、流量传感器电连接，所述液位模块与所述液位计电连接。

8.根据权利要求7所述的液体储罐任意高度全自动取样装置，其特征在于，所述无线模块包括WIFI模块、蓝牙模块、4G模块、5G模块，所述主控装置可与外部控制台或移动终端无线连接。