專利名稱：便攜式多功能儲油罐槽檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是用于對空氣與油、油與水之界面高度，乳化層和油中含水量檢測的一種防爆型結(jié)構(gòu)裝置。
目前國內(nèi)外各油田、煉油廠、化纖廠和油港碼頭的儲油罐(槽)對于空氣與油、油與水的界面高度測量，乳化層和油中含水量測量，大都采用垂吊檢尺法和吊瓶定點取樣法，其中垂吊檢尺法只局限于對空氣與油界面檢測，誤差為2％，但由于儲油罐(槽)中有沉積物和油離水層，又受溫度變化的影響，則水層變化幅度較大，所以測量誤差遠大于2％；吊瓶取樣法雖然對所取的樣品化驗油中含水量精度高，但由于儲油罐(槽)中上下溫差大、使儲油罐(槽)中上下呈現(xiàn)高低不等的含水油層，乳化層和沉積水層，又各層分布無規(guī)律，這樣，該方法不能真實地反映出儲油罐(槽)中油之含水量。因此，給儲油、輸油和煉油在生產(chǎn)計量上造成極大的損失。當前如何改進解決儲油罐(槽)之界面高度測量，乳化層和油中含水量及凈油含量等檢測，是石化行業(yè)急待解決的問題。
本實用新型的目的，是提供一種能較準確地檢測儲油罐(槽)中空氣與油、油與水的界面高度，乳化層和油中含水量的便攜式多功能檢測裝置。本實用新型是這樣實現(xiàn)的它是由提手梁、傳感器固定卡、傳感器、測量電纜、收放測量電纜手柄、機殼箱體、測量電纜繞線盤、電源開關(guān)、零位控制器、訊響器、輔助手柄、指示器、傳動軸套、軸、傳輸電容器、射頻發(fā)生器、檢測器、放大器所組成。
本實用新型裝置，是利用不同的介質(zhì)對電磁波能量吸收程度不同的物理特性，由于不同介質(zhì)——空氣、水、油和油水混合態(tài)的不同，其物理常數(shù)也不等，則對電磁波能量吸收多少也不等，經(jīng)檢測器將其轉(zhuǎn)換成電的模擬量，再經(jīng)放大器把其電量轉(zhuǎn)換成數(shù)字的模擬量，并以含水量的百分數(shù)含量表示出來，便實現(xiàn)了對儲油罐(槽)的界面高度、乳化層和油中含水量的檢測，盡而凈油含量亦同時得到檢測。
本實用新型裝置與已有技術(shù)相比，具有穩(wěn)定地實現(xiàn)檢測準確，精密度高，對界面檢測可達0.2％，對乳化層和油中含水量檢測可達±1％，并能一次性檢測出儲油罐(槽)中的凈油含量，除此之外該裝置還具有體積小、攜帶方便、操作簡單、可連續(xù)工作、檢測功能多的主要特點。
下面根據(jù)附圖對本實用新型實施的具體細節(jié)作進一步的描述。


圖1是本實用新型便攜式多功能儲油罐(槽)檢測裝置結(jié)構(gòu)的主視圖。
圖2是本實用新型便攜式多功能儲油罐(槽)檢測裝置結(jié)構(gòu)的右視圖。
圖3是本實用新型便攜式多功能儲油罐(槽)檢測裝置使用狀態(tài)示意圖。
圖4是本實用新型便攜式多功能儲油罐(槽)檢測裝置電路方框圖。
圖5是本實用新型便攜式多功能儲油罐(槽)檢測裝置傳感器剖示圖。
圖6是本實用新型便攜式多功能儲油罐(槽)檢測裝置射頻發(fā)生器(16)檢測器(17)電路圖。
圖7是本實用新型便攜式多功能儲油罐(槽)檢測裝置指示器(12)、放大器(18)、訊響器(10)電路圖。
圖面說明(1)提手梁、(2)傳感器固定卡、(3)傳感器、(4)測量電纜、(5)收放測量電纜繞線手柄、(6)機殼箱體、(7)測量電纜繞線盤、(8)電源開關(guān)、(9)零位控制器、(10)訊響器、(11)輔助手柄、(12)指示器、(13)軸套、(14)軸、(15)電容器、(16)射頻發(fā)生器、(17)檢測器、(18)放大器、(19)內(nèi)電極、(20)外電極、(21)隔離絕緣、(22)緊固螺母、(23)連接螺栓、(24)內(nèi)電極涂膜、(25)儲油罐(槽)體。
下面依據(jù)本實用新型所提出的便攜式多功能儲油罐(槽)檢測裝置的具體結(jié)構(gòu)及實施例作詳細說明。
圖1、2由提手梁(1)、傳感器固定卡(2)、傳感器(3)、測量電纜(4)收放測量電纜繞線手柄(5)、機殼箱體(6)、測量電纜繞線盤(7)、電源開關(guān)(8)、零位控制器(9)、訊響器(10)、輔助手柄(11)、指示器(12)、軸套(13)、軸(14)、組成的便攜式多功能儲油罐(槽)檢測裝置。
圖5是由內(nèi)電極(19)、外電極(20)、隔離絕緣(21)、緊固螺母(22)、連接螺栓(23)、內(nèi)電極涂膜(24)、組成傳感器(3)剖面結(jié)構(gòu)。
圖3、4中，提手梁(1)是操作和攜帶時用，它經(jīng)軸套(13)、軸(14)、與機殼箱體(6)和收放電纜手柄(5)相連接，并與測量電纜繞線盤(7)組成機械傳動系統(tǒng)；又測量電纜(4)一端與機殼箱體連接，另一端則與傳感器(3)相連接組成測量、傳感和檢測系統(tǒng)。
射頻發(fā)生器(16)見圖6所示本電路是用頻率為2.5～5兆赫芝短波段為信號源。由LB1晶體、R1阻尼電阻和六反向器組成穩(wěn)頻穩(wěn)幅振蕩電路，提供發(fā)射器脈沖信號。發(fā)射器由開關(guān)管V1、V2以互補功率放大電路組成。由耦合電容器C6、C9經(jīng)傳感器輻射電磁波，開關(guān)管V1、V2、V3電阻R4組成檢測電路，將輻射到空氣、油、水及油水混合物等不同介質(zhì)中的能量變化轉(zhuǎn)換成為電訊號，經(jīng)二極管V7，檢測電阻R4，輸入給檢測點2、3作為氣、油、水液面界面、油中含水量訊號。
由開關(guān)V4、運算放大器A2、電位器RB組成電壓調(diào)整電流源來確定發(fā)射器、檢測器的工作狀態(tài)。電容器C1、C2、C3分別為V1、V2管的耦合電容。V5、V6二極管分別為V1、V2偏置電路和溫補器件。電容器C6、C9還具有本安電路與非本安電路間的隔離元件(可靠元件)作用。
三端穩(wěn)壓器A3、電容器C4、C5組成穩(wěn)壓源供振蕩器、檢測器穩(wěn)定電壓。三端穩(wěn)壓器A4、電容器C7、C8組成穩(wěn)壓源供電流源A2－3點穩(wěn)定電壓。二極管V9為本安型電路保護元件，同時防止電源反向時燒毀A1電路，二極管V7為檢測電路的保護元件。
指示器(12)、放大器(18)、訊響器(10)見圖7所示油中含水量指示器(12)由運算放大器A5－2，開關(guān)管V0電流表A和保護二極管V17等組成電壓調(diào)整電流源。油中含水檢測電訊號經(jīng)2、3檢測點經(jīng)保護電阻R7輸入，使V11管電流隨檢測訊號電壓變化，由電流表A指示出油中含水值。將油中含水電訊號轉(zhuǎn)換成數(shù)字顯示量用來實施油中含水量的檢測。
由運算放大器A5－4、電位器R15、R6、R13構(gòu)成電壓比較器，組成油水界面檢測電路經(jīng)保護電阻R6取油水界面檢測電壓訊號輸入給A5－4－12，用電位器R15設(shè)定值(電壓)輸入給A5－4－13，當檢測訊號電壓值低于設(shè)定值時，A5－4－14為低電平，開關(guān)電路V16截止，訊響器無聲，當檢測訊號值達到設(shè)定的油水界面電訊號值時，A5－4－14輸出為高電平，使開關(guān)電路V16導通，訊響器發(fā)出連續(xù)叫聲作為油、水界面的指示訊響。
由運算放大器A5－2開關(guān)管V11、V12、電位器R14組成電壓比較器，空氣、油液面控制(檢測電路由R7給A5－2－10輸入空氣、油液面電壓訊號值，用電位器R14給出設(shè)定值(電壓)經(jīng)R8輸入給A5－2－9進行比較，當兩點電壓值相同時A5－2－8為高電平，使V11導通間歇振蕩器A5－1、A5－3工作，通過V15、R22使V16導通、截止訊響器發(fā)出間歇聲響作為空氣、油液面指示訊號。
訊響開關(guān)電路由開關(guān)管V16訊響器F組成，V16處在截止狀態(tài)，分別受液面界面訊號控制后導通。導通時發(fā)出1000赫芝音頻聲響，為液界兩面的聲響源。
間歇振蕩器由A5－1、A5－3運算放大器、電阻R20、R16、R17、R18、R19、R21、電容器C12、C13開關(guān)管V13組成，改變R20、C13值可調(diào)節(jié)間歇頻率，此電路間歇時間為1秒，V13為保護電路，電路導通、截止受V14、V12開關(guān)電路控制。
電阻R5、穩(wěn)壓管V10、開關(guān)K1組成電源電壓檢測電路，當電流表指示為零時更換電池。
三端穩(wěn)壓器A6、電容器C10、C11組成穩(wěn)壓電源供液、界兩面校準電壓源。電源由6F22型9伏疊成電池供電，共四節(jié)其三節(jié)并聯(lián)供檢測電路，一節(jié)供訊響器電路。電路中R7、R10為保護電阻，R9為反饋電阻。
實施例當實施時，手握提手梁(1)打開直流電源開關(guān)(8)供電9伏，同時將傳感器(3)從傳感器固定卡(2)取下，搖收放手柄(5)控制測量電纜(4)及其連接的傳感器(3)，徐徐地放開，置于儲油罐(槽)體(25)中；當傳感器分別于空氣與油界面，油水混合態(tài)和油與水界面接觸時，射頻發(fā)生器(16)發(fā)出的電訊號經(jīng)電容器(15)由傳感器(3)向不同液態(tài)介質(zhì)穩(wěn)定地輻射出弱定值的射頻電磁波能量，其頻率為2.5～5兆赫芝之間。不同的介質(zhì)對輻射的電磁波能量吸收的不同差異，則經(jīng)檢測器(17)通過傳輸電纜(4)把變化的電場信號轉(zhuǎn)化為模擬電量，再經(jīng)放大器(18)轉(zhuǎn)化為模擬的數(shù)字量。同時訊響器(10)對傳感器(3)接觸不同介質(zhì)而發(fā)出不同的聲響；對空氣與油界面發(fā)出間歇叫聲，對油與水界面發(fā)出連續(xù)叫聲，頻率為1000赫芝。由此從訊響器(10)和測量電纜(4)讀數(shù)便實現(xiàn)了對空氣與油和油與水之界面高度的測量；從指示器(12)便實現(xiàn)了乳化層和不同高度油層中的含水量；盡而可計算出儲油罐(槽)中的凈油含量。測量后關(guān)閉電源開關(guān)(8)，并將測量電纜(4)擦干凈收繞在測量繞線盤(7)上，傳感器(3)放回固定卡(2)上。
在本實用新型的實施中，傳感器(3)內(nèi)裝有射頻發(fā)生器(16)，檢測器(17)和傳輸電容器(15)相連接。機殼箱體(6)內(nèi)裝有放大器(18)、指示器(12)、零位控制器(9)、訊響器(10)、輔助提手柄(11)和電源開關(guān)(8)。
提手梁(1)、測量電纜繞線盤(7)、機殼箱體(6)、和測量電纜線手柄(5)是指用鋁鎂合金板(δ2－3)或鋁鎂合金鑄件材質(zhì)制成。
測量電纜(4)是指用長為15至20米、寬6至10毫米、厚為0.1毫米的標準鋼尺帶、鋼尺兩側(cè)有φ1.5毫米銅質(zhì)多股漆包線，在尺和漆包線外包0.1至0.5毫米厚的聚乙烯密封透明絕緣層，則組成傳輸饋線即測量電纜(4)。
傳感器(3)是指外電極(20)為不銹鋼材質(zhì)，外徑為φ30至34毫米，長為140至195毫米；內(nèi)電極(19)為鋁材質(zhì)，外徑為φ30至34毫米，長為5至15毫米，并外噴涂0.1至0.5毫米厚的聚乙烯薄膜(24)；內(nèi)電極(19)與外電極(20)間的絕緣隔離(21)是指用聚四氟乙烯或聚三氟乙烯硬質(zhì)塑料，外徑φ30.5至34.5毫米，長為4至7毫米；緊固螺母(22)和連接螺栓(23)是指用不銹鋼材質(zhì)與外電極(20)緊密配合。
指示器(12)是用電磁式直流電流表，量程為1毫安，其刻度指示范圍轉(zhuǎn)換為0至40％的含水量的數(shù)字模擬量。
機殼箱體(6)為隔爆箱體；供電為直流是本安型9伏電源，裝在隔爆機殼箱體(6)內(nèi)，電源開關(guān)(8)是用防爆開關(guān)，電路采用本安型電路。
權(quán)利要求1.便攜式多功能儲油罐(槽)檢測裝置；它是根據(jù)空氣、水、油、乳化層和油水混合態(tài)等不同介質(zhì)，其物理特性不同，對電磁波能量吸收不同的原理；本實用新型裝置主要結(jié)構(gòu)特征是由提手梁(1)、傳感器固定卡(2)、傳感器(3)、測量電纜(4)、收放測量電纜手柄(5)、機殼箱體(6)、測量電纜繞線盤(7)、電源開關(guān)(8)、零位控制器(9)、訊響器(10)、輔助手柄(11)、指示器(12)、傳動軸套(13)、軸(14)、傳輸電容器(15)、射頻發(fā)生器(16)、檢測器(17)、放大器(18)所組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能儲油罐(槽)裝置，其特征在于傳感器(3)則由內(nèi)電極(19)、外電極(20)、隔離絕緣(21)、緊固螺母(22)、連接螺栓(23)和內(nèi)電極涂膜(24)所組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式多功能儲油罐(槽)檢測裝置，其特征在于傳感器(3)內(nèi)裝有射頻發(fā)生器(16)、檢測器(17)和傳輸電容器(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能儲油罐(槽)檢測裝置，其特征在于提手梁(1)、測量電纜繞線盤(7)、機殼箱體(6)和測量電纜繞線手柄(5)是指用鋁鎂合金板(δ2～3)或鋁鎂合金鑄件材質(zhì)制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能儲油罐(槽)檢測裝置，其特征在于測量電纜(4)是指用長為15至20米、寬6至10毫米、厚為0.1毫米的標準鋼尺帶，鋼尺兩側(cè)有φ1.5毫米銅質(zhì)多股漆包線，在尺和漆包線外包0.1至0.5毫米厚的聚乙烯密封透明絕緣層，則組成傳輸饋線即測量電纜(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能儲油罐(槽)檢測裝置，其特征在于傳感器(3)是指外電極(20)為不銹鋼材質(zhì)，外徑為φ30至34毫米，長為140至195毫米；內(nèi)電極(19)為鋁材質(zhì)，外徑為φ30至34毫米，長為5至15毫米，并外噴涂0.1至0.5毫米厚的聚乙烯薄膜(24)；內(nèi)電極(19)與外電極(20)間的絕緣隔離(21)是指用聚四氟乙烯或聚三氟乙烯硬質(zhì)塑料，外徑φ30.5至34.5毫米，長為4至7毫米；緊固螺母(22)和連接螺栓(23)是指用不銹鋼材質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能儲油罐(槽)檢測裝置，其特征在于指示器(12)是指用電磁式直流電流表，量程為1毫安，其刻度指示范圍轉(zhuǎn)換為0至40％的含水量的數(shù)字模擬量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能儲油罐(槽)檢測裝置，其特征在于機殼箱體(6)為隔爆箱體；供電為直流是本安型9伏電源，裝在隔爆機殼箱體(6)內(nèi)，電源開關(guān)(8)是用防爆開關(guān)，電路采用本安型電路。
專利摘要本實用新型是根據(jù)被測量介質(zhì)物理特性的不同，對電磁波能量吸收不同的原理，來實施對空氣與油、油與水的界面高度，對油水乳化層和油中含水量進行檢測的便攜式多功能儲油罐(槽)檢測裝置。本裝置由射頻發(fā)生器、檢測器、測量電纜、傳感器、指示器、訊響器和箱體機械傳輸部分組成。本裝置具有穩(wěn)定地實現(xiàn)檢測準確、精度高、顯示靈敏；對界面高度測量精度可達2％，乳化層和油中含水量精度可達±0.1％，并能一次性檢測出儲油罐(槽)中的凈油含量。
文檔編號G01N27/00GK2042959SQ8820910
公開日1989年8月16日 申請日期1988年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月27日
發(fā)明者李振德, 劉廣林, 王鐵生, 馬景潤, 宋玉臣 申請人:鞍山靜電技術(shù)研究設(shè)計院