RU2035701C1 - System for measuring operating parameters of tank - Google Patents

System for measuring operating parameters of tank Download PDF

Info

Publication number
RU2035701C1
RU2035701C1 SU5063231A RU2035701C1 RU 2035701 C1 RU2035701 C1 RU 2035701C1 SU 5063231 A SU5063231 A SU 5063231A RU 2035701 C1 RU2035701 C1 RU 2035701C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
container
oil
drum
water
level
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Логинов
Е.Ю. Куперман
Original Assignee
Логинов Владимир Иванович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Логинов Владимир Иванович filed Critical Логинов Владимир Иванович
Priority to SU5063231 priority Critical patent/RU2035701C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2035701C1 publication Critical patent/RU2035701C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment. SUBSTANCE: system has motor, drum, and meter of drum speed, which are mounted on the common shaft, and container coupled with the drum through a rope. The rope is wound on the drum using the motor. The container is provided with switch and conductivity pickup. The base has openings. The system has strings secured at the top and bottom. The strings serve as guides for moving the container and a float. The container is connected to motor control unit and control desk through a cable. EFFECT: improved accuracy of measurements. 2 dwg

Description

Изобретение относится к приборостроению, точнее к измерителям уровня нефти, раздела фаз нефть вода и других технологических параметров, например температуры, обводненности и т.д. The invention relates to instrumentation, and more specifically to oil level meters, oil-water phase separation and other technological parameters, such as temperature, water cut, etc.

Известен уровнемер [1] содержащий закрепленные на направляющих поплавки со встроенными измерителями уровня и границы раздела фазы нефть-вода. Недостатком этого уровнемера является низкая точность измерений из-за того, что в реальных условиях нет четкой границы раздела двух сред. Known level gauge [1] containing fixed on the guide floats with built-in level gauges and oil-water interfaces. The disadvantage of this level gauge is the low accuracy of measurements due to the fact that in real conditions there is no clear interface between the two media.

Известен уровнемер [2] предназначенный для измерения границ раздела двух сред, основанный на измерении противодействия силы пружины и выталкивающей силы. Недостатком этого уровнемера является сложность конструкции, низкая надежность и невысокая точность измерений. Known level gauge [2] designed to measure the boundaries of the two media, based on measuring the reaction of the spring force and buoyancy force. The disadvantage of this level gauge is the complexity of the design, low reliability and low measurement accuracy.

Прототипом изобретения является уровнемер для двухстадийной жидкости [3] Однако с помощью этого устройства невозможно с высокой точностью определить границу раздела двух жидких сред, так как в реальных условиях невозможно добиться устойчивого положения грузов, по которому выдается сигнал о границе раздела двух сред. A prototype of the invention is a level meter for a two-stage liquid [3] However, using this device it is impossible to determine the interface between two liquid media with high accuracy, since in real conditions it is impossible to achieve a stable cargo position, along which a signal is given about the interface between two media.

Целью изобретения является повышение точности измерений. The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements.

Цель достигается за счет того, что в устройство, содержащее груз, подвешенный на тросе, закрепленном на барабане, соединенном с приводом, и счетчик числа оборотов, привод и счетчик подключены к блоку управления двигателем, введены закрепленные сверху и снизу направляющие струны, между которыми размещен поплавок с возможностью перемещения по ним, груз выполнен в виде контейнера с датчиками обводненности и температуры, на верхней поверхности контейнера установлен конечный выключатель уровня нефти, а на нижней поверхности датчик проводимости, при этом все датчики соединены электрическим кабелем с блоком управления двигателем, а поплавок выполнен с отверстием для троса и установлен над контейнером. The goal is achieved due to the fact that the device containing the load suspended on a cable mounted on a drum connected to the drive, and the rev counter, the drive and the counter are connected to the engine control unit, guiding strings fixed between the top and bottom are inserted, between which are placed a float with the ability to move along them, the cargo is made in the form of a container with water-cut and temperature sensors, an oil level limit switch is installed on the upper surface of the container, and the sensor is carried out on the lower surface ti, all sensors are connected by electric cable to the motor control unit, and the float is formed with a hole for the cable and mounted above the container.

На фиг.1 представлена конструкция системы; на фиг.2 блок-схема системы. Figure 1 presents the design of the system; figure 2 is a block diagram of a system.

Система содержит двигатель 1, счетчик 2 числа оборотов барабана, барабан 3, которые установлены на одном валу 4, контейнер 5, который соединен тросом 6 с барабаном 3, на который он наматывается с помощью двигателя 1, контейнер 5 снабжен конечным выключателем 7 уровня нефти, датчиком 8 проводимости, датчиком 9 обводненности нефти и датчиком 10 температуры. Двигатель 1, счетчик 2 и барабан 3 установлены на основании 11, которое выполнено с отверстиями 12-14. Через отверстия 12 проходят направляющие струны 15, закрепленные сверху и снизу, по этим струнам ходят вверх и вниз контейнер 5 и поплавок 16, последний выполнен с отверстиями 17 и 18 для прохождения направляющих струн и троса 6. Контейнер 5 соединен электрическим кабелем 19 через отверстие 14 в основании 1 с блоком 20 управления двигателем и вторичным прибором с панелью 21. Конечный выключатель 7 уровня нефти hн представляет собой геркон, установленный над центром верхней крышки контейнера 5, замыкающийся при попадании в поле постоянного магнита установленного в отверстии 18 поплавка 16. Датчик 8 проводимости представляет собой электрод, находящийся в емкости с водой, при пересечении уровня раздела фаз перемещением электрода (емкости) из обратной эмульсии вода в нефть в прямую нефть в воде, проводимость среды резко возрастает, что и регистрирует датчик.The system comprises an engine 1, a counter 2 of the number of revolutions of the drum, a drum 3 that are mounted on one shaft 4, a container 5, which is connected by a cable 6 to the drum 3, on which it is wound using the engine 1, the container 5 is equipped with an oil level limit switch 7, a conductivity sensor 8, a water cut sensor 9, and a temperature sensor 10. The engine 1, the counter 2 and the drum 3 are installed on the base 11, which is made with holes 12-14. Guide holes 15 pass through the holes 12 and are fixed from above and below. The container 5 and the float 16 go up and down the strings. The latter is made with holes 17 and 18 for the guiding strings and the cable 6. The container 5 is connected by an electric cable 19 through the hole 14 in the base 1 with an engine control unit 20 and a secondary device with a panel 21. The limit switch 7 of the oil level h n is a reed switch mounted above the center of the top cover of the container 5, which closes when the mouth of the permanent magnet the float 16 inserted in the hole 18. The conductivity sensor 8 is an electrode located in a vessel with water, when the phase separation level is moved by moving the electrode (vessel) from the inverse emulsion water to oil to direct oil in water, the medium conductivity sharply increases, which is recorded sensor.

Система предназначена для измерения и определения следующих технологических параметров резервуара: уровень нефти (взлив); уровень раздела фаз нефть-вода; температура по высоте резервуара; обводненность нефти по высоте резервуара; средняя обводненность нефти, заключенной в объеме от выбранной высоты до взлива; количество "сухой" нефти в этом объеме. The system is designed to measure and determine the following technological parameters of the reservoir: oil level (uplift); oil-water phase separation level; temperature along the height of the tank; water cut of oil along the height of the tank; average water cut of oil, enclosed in volume from the selected height to the spill; the amount of "dry" oil in this volume.

Система может работать в различных режимах (выбор режима производится переключателем на лицевой панели вторичного прибора). The system can operate in various modes (mode selection is made by a switch on the front panel of the secondary device).

Контейнер перемещается циклически вверх-вниз от уровня раздела фаз до уровня нефти. При этом происходит измерение уровней, а также измерение и запись в память температуры и обводненности по высоте. The container moves cyclically up and down from the phase separation level to the oil level. In this case, level measurement takes place, as well as measurement and recording in memory of temperature and water cut in height.

При наливе резервуара или сливе нефти необходимо следить за уровнем нефти. Для этого нажатием кнопок "Ввода", "М", "См" под индикатором "Уровень нефти" задают уровень слежения и при достижении его срабатывает световая и звуковая сигнализация. When filling the tank or draining oil, it is necessary to monitor the oil level. To do this, by pressing the "Enter", "M", "See" buttons under the "Oil level" indicator, the tracking level is set and when it is reached, a light and sound alarm is triggered.

Режим "Уровень воды" аналогичен предыдущему, производится слежение за уровнем раздела фаз-нефть-вода, при сливе воды из резервуара. Уставку вводят нажатием кнопок под индикаторами "Уровень воды". The "Water Level" mode is similar to the previous one; the level of the phase-oil-water interface is monitored when water is drained from the tank. The setting is entered by pressing the buttons under the "Water Level" indicators.

Режим "Ручное управление"- для проведения диагностических, профилактических и аварийных работ. Manual control mode - for carrying out diagnostic, preventive and emergency operations.

Датчик 9 обводненности представляет собой проточный емкостный преобразователь, емкость которого изменяется при изменении диэлектрической проницаемости среды, заливающей пространство между обкладками, что позволяет определить содержание воды в нефти. Датчик 10 температуры термоэлектрический преобразователь сопротивления. Water cut sensor 9 is a flow-through capacitive converter, the capacitance of which changes with a change in the dielectric constant of the medium filling the space between the plates, which makes it possible to determine the water content in oil. Temperature sensor 10 thermoelectric resistance converter.

Блок 20 управления двигателем содержит пускатель и приемопередающий блок (ППВ). ППВ периодически (например, раз в секунду) передает сигнал на вторичный прибор, состоящий из сигналов состояния датчиков проводимости и конечного выключателя уровня нефти и измерительных сигналов датчиков температуры, обводненности и числа оборотов вала двигателя. Ответ, принимаемый ППБ с вторичного прибора, содержит сигналы включения двигателя в ту или иную сторону. The engine control unit 20 comprises a starter and a transceiver unit (PPV). PPV periodically (for example, once per second) transmits a signal to the secondary device, consisting of the state signals of the conductivity sensors and the limit switch of the oil level and the measuring signals of the temperature sensors, water cut and the number of revolutions of the motor shaft. The response received by the PPB from the secondary device contains signals to turn on the engine in one direction or another.

При срабатывании датчика проводимости или конечного выключателя "Уровень нефти" пускатель останавливает двигатель и после ответа вторичного прибора включает его в нужном направлении. When the conductivity sensor or limit switch "Oil Level" is triggered, the starter stops the engine and, after the response of the secondary device, turns it on in the right direction.

Принцип работы системы. The principle of the system.

Управление системой производится путем установки переключателей панели 21 в требуемое положение и задания уровней слежения на лицевой панели вторичного прибора. The system is controlled by setting the switches of the panel 21 to the desired position and setting the tracking levels on the front panel of the secondary device.

Оборудование и аппаратура, устанавливаемые на резервуаре, работают в автоматическом режиме и не требуют постоянного контроля. Equipment and apparatus installed on the tank operate in automatic mode and do not require constant monitoring.

Обмен информацией и командами между резервуаром и операторной производится по каналу телемеханики, что повышает надежность и устойчивость системы к внешним помехам. The exchange of information and commands between the reservoir and the operator room is carried out via the telemechanics channel, which increases the reliability and stability of the system to external interference.

Поскольку работа системы в разных режимах отличается только логикой обработки сигналов, а управление основано на срабатываниях конечного выключателя и датчика проводимости, рассмотрим работу системы в режиме "Уровни". Since the operation of the system in different modes differs only in the logic of signal processing, and the control is based on the operation of the limit switch and the conductivity sensor, we consider the operation of the system in the "Levels" mode.

Пусть двигатель 1 перемещает контейнер 5 на тросе 6 по направляющим струнам 15 вниз. При этом через заданный интервал, например через каждые 0,5 м, происходит запись в память измерений температуры и обводненности нефти. Let the engine 1 moves the container 5 on the cable 6 along the guide strings 15 down. At the same time, after a predetermined interval, for example, every 0.5 m, the temperature and water cut of the oil are recorded in the memory.

Как только срабатывает датчик 8 проводимости, двигатель останавливается, во вторичный прибор поступает сигнал срабатывания hв и показания счетчика 2 числа оборотов вала, после чего на лицевой панели цифровые индикаторы "Уровень воды" показывают измеренное значение, двигатель 1 начинает вращаться в обратном направлении.As soon as the conductivity sensor 8 is triggered, the engine stops, a trip signal h в and a counter 2 of the shaft speed are received in the secondary device, after which the water level digital indicators on the front panel show the measured value, engine 1 starts to rotate in the opposite direction.

Через заданный интервал обновляются в памяти измерения обводненности и температуры до тех пор, пока не сработает конечный выключатель 7 hн. Двигатель 1 останавливается, сигнал срабатывания hн обрабатывается микропроцессором, цифровые индикаторы "Уровень нефти" показывают измеренные значения взлива. После этого контейнер начинает двигаться вниз, цикл повторяется. Переключение тумблера "Параметры-уровни" на лицевой панели 21 вторичного прибора в положение "Параметры" переводит микропроцессор в режим, когда верхние цифровые индикаторы показывают значение выбранного (нажатием соответствующей кнопки) параметра, а нижние высоту резервуара, для которой параметр определен. Изменение высоты производится нажатием кнопок под этими индикаторами. Для расчета параметров в памяти прибора находятся тарировочные кривые резервуара V(t), влагомера φ(с), термопреобразователя Т(u). По сигналам датчиков обводненности нефти и температуры интерполяцией по формуле тарировочных кривых микропроцессор рассчитывает и записывает в ОЗУ значения обводненности нефти и температуры на высоте, на которой в это время находится контейнер. Таким образом, после перемещения контейнера от уровня нефти до уровня раздела фаз нефть-вода в памяти находятся кривые распределения обводненности и температуры по высоте φ(h) и T(h).After a specified interval, water cut and temperature measurements are updated in the memory until the limit switch 7 h n trips . Engine 1 stops, the trip signal h n is processed by the microprocessor, digital indicators "Oil level" show the measured values of the tide. After this, the container begins to move down, the cycle repeats. Switching the “Parameter-levels” toggle switch on the front panel 21 of the secondary device to the “Parameters” position puts the microprocessor in the mode when the upper digital indicators show the value of the selected parameter (by pressing the corresponding button) and the lower tank height for which the parameter is defined. Change the height by pressing the buttons under these indicators. To calculate the parameters, the calibration curves of the reservoir V (t), the moisture meter φ (s), and the temperature transducer T (u) are located in the device memory. According to the signals of the oil water cut and temperature sensors, the microprocessor calculates and writes into the RAM the values of the water cut and temperature at the height at which the container is at that time. Thus, after moving the container from the oil level to the oil-water interface, the curves of the distribution of water cut and temperature along the height φ (h) and T (h) are stored in the memory.

Значения обводненности и температуры, показываемые на цифровых индикаторах, определяются интерполяцией этих кривых. Средняя обводненность нефти, находящейся в объеме от выбранной высоты до взлива, определяется как среднее арифметическое значение обводненности в этом диапазоне, а количество "сухой" нефти рассчитывается по найденной средней обводненности и найденному интерполяцией тарировочной кривой резервуара объему. The water cut and temperature values shown on the digital indicators are determined by interpolation of these curves. The average water cut of oil in the volume from the selected height to the inflow is determined as the arithmetic average of the water cut in this range, and the amount of “dry” oil is calculated from the average water cut found and the volume found by interpolation of the tank calibration curve.

Claims (1)

СИСТЕМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РЕЗЕРВУАРА, содержащая груз, подвешенный на тросе, закрепленном на барабане, соединенном с приводом, и счетчик числа оборотов, при этом привод и счетчик числа оборотов подключены к блоку управления двигателем, отличающаяся тем, что система снабжена закрепленными сверху и снизу направляющими струнами, между которыми размещен поплавок с возможностью перемещения по ним, груз выполнен в виде контейнера с датчиками обводненности и температуры, а на верхней поверхности контейнера установлен конечный выключатель уровня нефти, а на нижней поверхности датчик проводимости, при этом все датчики соединены электрическим кабелем с блоком управления двигателем, а поплавок выполнен с отверстием для троса и установлен над контейнером. SYSTEM FOR MEASURING TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF A RESERVOIR containing a load suspended on a cable fixed to a drum connected to the drive and a speed counter, while the drive and speed counter are connected to the engine control unit, characterized in that the system is provided with fastened top and bottom guiding strings between which the float is placed with the ability to move along them, the cargo is made in the form of a container with water and temperature sensors, and is installed on the upper surface of the container to a final oil level switch, and a conductivity sensor on the bottom surface, while all the sensors are connected by an electric cable to the engine control unit, and the float is made with a cable hole and mounted above the container.
SU5063231 1992-06-24 1992-06-24 System for measuring operating parameters of tank RU2035701C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5063231 RU2035701C1 (en) 1992-06-24 1992-06-24 System for measuring operating parameters of tank

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5063231 RU2035701C1 (en) 1992-06-24 1992-06-24 System for measuring operating parameters of tank

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2035701C1 true RU2035701C1 (en) 1995-05-20

Family

ID=21613787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5063231 RU2035701C1 (en) 1992-06-24 1992-06-24 System for measuring operating parameters of tank

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2035701C1 (en)

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 263921, кл. G 01F 23/60, 1970. *
2. Авторское свидетельство СССР N 1137321, кл. G 01F 23/30, 1985. *
3. Авторское свидетельство СССР N 1651101, кл. G 01F 23/00, 1991. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4022059A (en) Flow and time proportional sampling system
US4091671A (en) Electronic fluid level sensor
US4365509A (en) System and method for determining the well load of a hopper suction dredge
US3813941A (en) Marine levelmeter
US4194396A (en) Automobile fuel gauge system
US3276123A (en) Device for detection and recording of changes and deflection in building structures and the like
RU2035701C1 (en) System for measuring operating parameters of tank
US4175426A (en) Apparatus for measuring the sedimentation characteristics of particulate solids in liquid
US4841770A (en) Apparatus and method for determining the amount of substance in a vessel
WO1994007122A1 (en) Density measurement
US6003366A (en) Liquid level indicating method and system
JPS58112993A (en) Device for measuring level of filling of tank
SU657103A1 (en) Paper pulp milling degree monitoring device
CA1130441A (en) Liquid storage tank contents gauge
CN218180077U (en) Proportional scaling liquid level meter with switching value signal function
CA1208336A (en) Level indicator control system for use with capacitance probes in tank containing substances
SU1732173A1 (en) Level measuring device
RU2105269C1 (en) Device for measuring of loose material level
SU1657970A1 (en) Liquid level detector
SU970120A1 (en) Liquid level indicator
RU2003142C1 (en) Method for atmospheric precipitation intensity determining by weight measuring
CN221302458U (en) High-precision liquid level measuring device
RU2149363C1 (en) Apparatus for controlling and measuring level of liquid in reservoir
RU2316753C1 (en) Device for automatic measurements of density of fluid
US3494194A (en) Fluid quantity measuring device