新型油水界面测量系统设计和使用.pdf

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1、第47卷第2期石油化工自动化Vo1．47．No．22011年4月AUTOMA'I、I()NINPETR()_CHEMICAIINDUSTRYApri1．20ll新型油水界面测量系统设计和使用刘可滇(北京达奇新技术研究所，北京100009)摘要：介绍．种新型浮力法储液罐液位、油水界面及密度自动检测装嚣的设计和使用。通过对比}1前多种液位仪表，如浮子钢带式直凑液位表、磁伸缩式液位计、张力伺服式液位汁等，这些设备长度有限，大都有运动件，存在死等问题。该方案荩于阿基米德浮力定律，设汁浮力液位测量棒，其所受浮力与浸液深度及液体的密度成正比。使用称

2、重传感器及微型计算机或PIC经测量及计算得到结果。该技术町以测鼍液面、油水界面、密度。较Ird类功能装置精度高，安装校准便利，安全可靠，成本低。关键词：阿基米德定律；浮力；油水界面测量；称蓖传感器；叮编程控制器；嵌入式MCU中图分类号：FH816文献标志码：B文章编号：10077322011)02—0051—03TheDesignandApplicationofaNovelOil—waterInterfaceDetectionSystemLiuKedian(BeijingDaciNewTech．ResearchInst．，Beijing

3、，100009，China)Abstract：Thedesignandapplicationofautomaticmeasurementunitofliquidlevel，oil—waterinterfaceanddensitywithbuoyancyforcemethodforliquidtanksisintroduced．Therearemanykindsofliquidlevelnleasurenlentinstrumentssuchasfloatsteelbentliquidlevelmeter，magnetic，etc．．Th

4、elengthofthosemetersislimited，mosthavemovingpartsandeasytoblock．ThissolutionisbasedontheArchimedeslawtodesignmeasuringbar(sensor)．Forleveltesting，thebuoyancyforceisproportionaltOtheweightofdisplacedfluidvolume．ThereforeloadingcellwithembeddedMCUorPICisusedtomeasureandcal

5、culate．Thesystemisappliedinmeasuringtanklavel，water—oilinterfaceanddensitiesoffluid．Thesystemhasadvantageofhigheraccurate，easytoinstallandcalibrate，safe，reliableandlowcostcomparingwithcurrentlyusedequipments．Keywords：thearchinedeslaw；buoyancyforce；oil—waterinterfacedetec

6、tion；loadingcell；PIC；embPdPdMC10引言采用如下技术方案：利朋阿基米德浮力定律，设计油罐液位的测量方法分为卣接测量与问接测浮力液位测量棒，其所受浮力与浸液深度及液体的量法。直接测量法即人工测量法，是利用计量工具密度成正比。如果正好没入两种液体的界面之问直接测取液位。如石油储运系统用的人工量油尺，(如油水界面)，则为排开各自比例两种液体质量之浮子钢带式直读液位表，磁性翻版液位仪等。间接和。通过实时检测测量棒所受的浮力计算出液位、测量法是利用传感元件测出与液位有关的信号后，油水界面及液体密度。再利用电量的转换得到

7、所测液位值。此种测量方1系统组成法较为复杂，成本高，但可大大降低劳动强度，能有油水双液体、单一液体储罐液位测量如图1，效及时地避免溢罐等安全事故的发生，容易实现储图2所示。罐区自动化管理。1．1浮力测量传感器(测量棒)目前油库液位仪表种类繁杂，先进程度不一，如果测量液体界面(如油水界面)，则由若干支质量不齐，精度较低。近年引进了雷达液位仪，应长度及截面相等的测量棒依次接力悬挂(见图1)。用于容量较大的储罐液位测量，但是价格昂贵，并且测量油水界面比较困难。采用压力传感器差压收稿Et期：20l012—20(修改稿)。式测量，精度低，油水界面

8、测量精度更低，而且传感作者简介：刘可滇(1961)，男，北京人，硕十学位，在国内外器校准很困难。从事精密仪器和自动化仪器仪表的研发工作2o余年，现任北京达为_r克服现有的问题，新型油水界面测量系统奇新技术研