CN2580419Y - 油罐多功能液面计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油罐多功能液面计，它包括油罐中的导管和罐外机头室，导管从罐顶到罐底垂直安装，下端封死；若干带永久磁铁的浮子套装在导管外面，导管内设一探头，其上端与钢带相连，钢带由机头室内的双向电机牵引；探头内安装磁敏元件，机头室中有信号变送装置。测量探头可深入油品液面以下，直达罐底。既可测实尺，也可测空尺，还能测水尺；浮子沿导管垂直跟踪液面或界面移动，不与任何部件相连，不存在浮子误差；钢带、探头及整个传动系统的移动不由浮子带动，而是由双向电机带动，无摩擦力误差；测量精度高。机械传动部分均安装在一个封闭的独立的空间内，油罐内、外的恶劣条件对探测装置无影响，可靠性高；可增加测量多点油温的功能。

Description

油罐多功能液面计

(一)技术领域

本实用新型涉及一种储油罐的油品液面、界面测量装置。

(二)背景技术

石油工业的储油罐经常需要测量罐内的油品液面和油水界面。

储油罐测量油品液面的目的主要是监测油罐中油品的储存状态，并通过测量液面的变化计算出油品进出油罐的体积量。油品液面测量主要采用人工检尺和钢带液面计。

人工检尺是由油槽工用量油尺在罐顶量油孔处进行测量，分实高测量和空高测量二种。实高测量主要用于粘度不大的油品，其方法是：在量油孔处，油槽工将量油尺徐徐投入，当尺锤与罐底一接触，便迅速将量油尺垂直向上提起，然后根据油品浸没量油尺所留下的痕迹，读出油面高度；空高测量一般用于粘度大的油品，其方法是：首先测得量油孔指定的零点距罐底高度的固定值，测量时只需测得零点至油面的高度，二者差值即为油品的实际高度。人工检尺计量准确，是目前维一的计量部门认定的油罐液面测量方法，缺点是：油槽工劳动强度大，液面跟踪不及时，油罐跑油事故多与此有关。

钢带式液面计工作原理是在油罐内设一个能沿导向钢丝升降的浮子，当浮子处于某一平衡位置时，浮子的重力、浮力和整个传动系统的摩擦力的矢量之和等于零。如果罐内的液位变化，则浮子跟踪液位变化，带动固定在浮子上的钢带上下移动，钢带又带动传动系统运动，将钢带移动的距离转变成电信号、光信号等传出。钢带式液面计是应用比较早的一种直接测量油罐空高的仪表，尽管其传动和信号转换部分经多次改进，现仍有很多不足之处，如测量误差大，故障率高，对各种油罐内的复杂环境和罐外气候条件影响的适应性差，不能满足计量要求，不能完全代替人工检尺，在实际应用中大多与人工检尺同时使用，计量以人工检尺为准，钢带液位计只起对油罐储油状态的监视作用。

储油罐测量油水界面的目的主要是监测油罐中罐底积水的状态，及时打开和关闭油罐排水阀进行油罐脱水，同时计算出积水的体积量，以便准确计算出油品周转量。目前主要采用人工测量。

人工测量油水界面的方法是：将量油尺末端涂上试水膏，然后按人工检尺的方法，同时测量油品的实尺和油水界面位置(检水尺)，试水膏颜色变化的位置即是油水界面的位置，可测出罐中积水层的高度。

人工测量油水界面的方法为计量部门认定，但操作繁琐，劳动强度大，重质油罐试水膏变化不易分辨，人工操作对油水界面跟踪不及时，油罐脱水跑油事故多与此有关。

储油罐还需要测量油品温度。由于外界温度影响和油品本身的对流作用，油罐中的油品温度往往是不均匀的，在不同高度上油品的温度也不同。测量油罐中油品温度的目的主要是根据工艺需要对罐内油品温度进行控制；根据油品的温度计算油品的密度，从而将油品的体积量换算为重量。目前使用的测温方法是人工测量和固定装置测量。

人工测量油品温度的方法是：针对轻、重油品在罐内温度分布的特点，测温时不加热的立式金属罐测温部位选在罐内油品液面高度的1/2处测温一次；加热的立式金属罐，当液面高度低于检尺口总高1/2时，在液面高度的1/3、2/3处各测温一次，取算术平均值作为油品平均温度。当液面高度超过检尺口总高的1/2时，测温部位选在罐内液面高度的1/6、3/6、5/6处，然后以三点温度的加权平均值作为罐内油品的平均温度。

人工测量温度的方法直观可靠，为计量部门认定，但劳动强度大，过程复杂，不能在线连续测量，也就不能对油罐内油品温度进行自动监测。

为了生产操作方便，目前应用较多的是在油罐罐壁下部设一固定的热电偶(热电阻)连续遥测该点温度，对油罐内油品温度进行监视；或安装一双金属温度计(或玻璃温度计)对该点温度进行现场监测。该方法测温只能用于油罐中油品温度监测用，当需准确测温时通常用人工测量法。

直到目前，在现有的油罐液面测量、油水界面测量和温度测量仪表中，还没有测量精确、可靠性高，被计量部门认定的能完全替代人工检尺的仪表；更没有集上述三种测量功能于一身，测量方法合理、准确、可靠的仪表。

(三)发明内容

本实用新型的目的是提供一种能同时准确测量油品液面、油水界面的油罐多功能液面计，其工作既不受油罐内复杂环境影响，也不受罐外恶劣气候条件的影响，测量可靠性高，使用周期长，安全防爆性好。

本实用新型采用的技术方案是：油罐多功能液面计，它包括油罐中的导管和罐外机头室，导管从罐顶到罐底垂直安装，下端封死；若干带永久磁体的浮子套装在导管外面，浮子的比重要求使浮子能浮在液面处或界面处，导管内设一探头，其上端与钢带相连，钢带由机头室内的电机牵引，可沿导管上下移动；探头内安装一个磁敏元件，当探头上下移动与导管外的浮子相遇时，磁敏元件能感受到浮子的位置并发出信号，机头室中有信号变送装置，当钢带移动时，将钢带的位移信号变换成电信号发送出去。

本实用新型具有如下特点：

1、测液(界)面的探头可深入油品液面以下，直达罐底。既可测实尺，也可测空尺，还能测水尺。

2、浮子沿导管垂直跟踪液面或界面移动，不与任何部件相连，机构运行的动力源不是浮子，不存在浮子误差；钢带、探头及整个传动系统的移动不是靠浮子浮力变化来带动的，而是由双向电机来带动的，因此机械传动引起的磨擦力等不会对液面和界面测量产生误差；测量精度高。

3、所有的机械传动部分均安装在一个与油罐内部空间完全分开的封闭的独立空间内，使油罐内复杂的环境和油罐外恶劣的气候条件不对探测装置工作产生影响，可靠性高；独立空间与油气完全隔绝，防爆性能好。

4、中空导管从罐顶至罐底垂直安装，容易增加测量多点油温的功能，能做到设计合理、紧凑，一台设备即可完成三种测量任务。

(四)附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是带有测温装置的油罐多功能液面计的结构示意图；

图3是另一种带有测温装置的油罐多功能液面计的结构示意图；

图4是图3的机头室部分的结构示意图；

图5是本实用新型的探头及钢带部分的结构示意图。

(五)具体实施方式

在油罐内部从罐顶至罐底垂直安装一根下端封死的中空导管1，导管1上端穿过罐顶法兰盖13，导管外壁与罐顶法兰盖相接封严；导管1外套有二个能沿导管1上下浮动的浮子，上面的浮子5(液面浮子)的平均比重小于油品，保持总能浮在油品液面上，跟踪油品液面上下浮动；下面的浮子7(界面浮子)的平均比重大于油品比重，小于水的比重，保持总能浮在油水界面上，跟踪油水界面上下浮动。浮子5内安装一个永久磁体4，浮子7内安装一个永久磁体6，磁体4、6的磁场可穿过浮子壁和导管壁，进入到导管1内。

导管1内设置一个内部装有磁敏元件(如舌簧管)20的探头3，探头3连接在二根钢带(钢丝)2的尾端，磁敏元件20由导线19连接到钢带2上，钢带2经计量轮8绕在电机主动轮9上，钢带(钢丝)2和探头3由安装在罐顶法兰盖13外的双向电机18牵引，沿导管1垂直升降；当双向电机18带动探头3上下移动，遇到液面浮子5或界面浮子7时，浮子内的磁体产生的磁场能使磁敏元件(舌簧管)产生一个信号(如舌簧管接通或断开的电脉冲信号)，则可探测到浮子的位置。

在罐顶法兰盖外，所有机械传动部分都封闭在机头室大盖11中，机头室与导管构成独立封闭空间，双向电机18带动钢带(钢丝)2和探头3移动的同时，带动光码变送器17的光码盘同步转动，光码变送器17将光码盘转动的角度的光脉冲信号连续地传输到数据处理器，数据处理器将信号转化后，连续地将表明钢带(丝)2位置的数据输出给计算机或二次表。

磁敏元件20(舌簧管)用二根钢带(丝)2做控制电路的导线，将信号传至计算机。因此，当磁敏元件(舌簧管)探测到浮子时的信号传至计算机或二次表时，计算机或二次表记下从光码变送器传来的钢带(丝)的位置，做为探测到液面和界面的数值存储和显示。

在探头3内再安装一个测温探头，温度探头从导管内接有导线引至机头室内的温度变送器中。可通过测导管内介质的温度，间接地测出油品垂直方向上各点的温度。

为增加直接测温功能，在导管上每间隔一段距离安装一个测温探头，探头的导线沿导管内壁引到罐顶，经温度变送器将测得的每一点的温度传至计算机或二次表，计算机或二次表根据当时液位高度，将处于油品液面以下的测温点选出，累加并计算平均值，既可得出油品的平均温度。

增加测温功能的另一实施方式是：在油罐中还设置一根与导管1平行的导管14，在导管14上有多个等距设置的温度探头15，每个探头由管内接有导线引至机头室内的温度变送器中，在导管14内有一个平衡锤16，平衡锤上端连接平衡钢带10，平衡钢带10与绕经机头室内导向轮12、电机主动轮9及计量轮8与计量钢带2相连接。增加平衡锤后，可大大减少双向电机的功率。

Claims (4)

1、一种油罐多功能液面计，它包括油罐中的导管和罐外机头室，其特征是导管(1)从罐顶到罐底垂直安装，下端封死；带永久磁体的浮子(5)、(7)套装在导管(1)外面，浮子的比重要求使浮子能浮在液面处或二种液体的界面处，导管(1)内设一探头(3)，其上端与钢带(2)相连，钢带(2)由机头室内的电机(18)牵引；探头(3)内安装一个磁敏元件(20)，机头室中有信号变送装置(17)。

2、根据权利要求1所述的油罐多功能液面计，其特征是在导管(1)外面有多个均匀设置的温度探头(15)，每个温度探头(15)从导管(1)内接有导线引至机头室内的温度变送器中。

3、根据权利要求1所述的油罐多功能液面计，其特征是在油罐中还设置一根与导管(1)平等的导管(14)，在导管(14)上有多个等距设置的温度探头(15)，每个探头由管内接有导线引至机头室内的温度变送器中，在导管(14)内有一个平衡锤(16)，平衡锤上端连接平衡钢带(10)，平衡钢带(10)经机头室中电机主动轮(9)与计量钢带(2)相连接。

4、根据权利要求1所述的油罐多功能液面计，其特征是在探头(3)内安装一个测温探头，温度探头从导管内接有导线引至机头室内的温度变送器中。

Images