一种储罐液位测量装置及储罐计量系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及储罐计量领域，公开了一种储罐液位测量装置及储罐计量系统。所述储罐液位测量装置包括：导波管，其一端通过储罐顶部的开孔垂直安装在储罐底部，另一端延伸出储罐顶部；以及雷达液位计，其安装在所述导波管延伸出储罐顶部的一端上，用于检测所述储罐内的介质液位。所述储罐计量系统包括：储罐液位测量装置，用于测量储罐内的介质液位；以及处理器，其安装在储罐外，并与所述储罐液位测量装置通信，用于采集所述储罐液位测量装置测量的介质液位，并根据采集的介质液位进行计量分析。本实用新型通过将雷达液位计量引入到储罐计量中，使得计量更为精确。
【专利说明】
一种储罐液位测量装置及储罐计量系统
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及储罐计量领域，具体地，涉及一种储罐液位测量装置及储罐计量系统。
【背景技术】
[0002]当前，石化行业对于储罐液位连续计量的方式比较多，多为接触式计量，包括有伺服液位计量、磁致伸缩液位计量、超声波计量、静压力计量等。但是，考虑到现场储罐长时间受外力作用变形的特有情况以及进出油时储罐内部受力变形的情况，接触式计量方式因容易受到干扰及腐蚀，明显会增大计量误差。而对于石化行业的液态介质储罐，进行计量具有非常重要的意义，因此需要针对接触式计量方式所存在的缺陷，设计适用于储罐环境的储罐计量方案，以提高储罐计量的精度。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种储罐液位测量装置及储罐计量系统，用于解决现有技术中接触式计量方式精度不高的技术问题。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型提供一种储罐液位测量装置，该储罐液位测量装置包括:导波管，其一端通过储罐顶部的开孔垂直安装在储罐底部，另一端延伸出储罐顶部；以及雷达液位计，其安装在所述导波管延伸出储罐顶部的一端上，用于检测所述储罐内的介质液位。
[0005]优选地，所述雷达液位计通过法兰安装在所述导波管延伸出储罐顶部的一端上。
[0006]本实用新型的技术方案还提供了一种储罐计量系统，该储罐计量系统包括:所述储罐液位测量装置，用于测量储罐内的介质液位；以及处理器，其安装在储罐外，并与所述储罐液位测量装置通信，用于采集所述储罐液位测量装置测量的介质液位，并根据采集的介质液位进行计量分析。
[0007]优选地，该储罐计量系统还包括:温度测量装置，其安装至储罐内，并与所述处理器通信，用于测量储罐内的介质温度，并将测量的介质温度传输给所述处理器进行计量分析。
[0008]优选地，所述温度测量装置为多点平均温度计。
[0009]优选地，该储罐计量系统还包括:压力测量装置，其安装至储罐内的介质中，并与所述处理器通信，用于测量储罐内的介质压力，并将测量的介质压力传输给所述处理器进行计量分析。
[0010]优选地，所述压力测量装置为差压变送器，其通过储罐侧面的差压变送器孔安装至储罐内的介质中。
[0011 ] 优选地，该储罐计量系统还包括:显示器，其连接所述处理器，用于显示所述处理器进行计量分析得到的计量分析结果。
[0012]通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是:本实用新型通过将雷达液位计量引入到储罐计量中，可以通过自动计量的手段提高企业的工作效率、降低企业运营风险、减少人工成本，并且在技术上保证储罐计量的准确。
[0013]本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0014]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0015]图1是本实用新型实施例中储罐液位测量装置及储罐计量系统的安装示意图。
[0016]图2是本实用新型实施例中雷达液位计进行液位测量的原理示意图。
[0017]图3是本实用新型实施例中储罐计量系统在一个优选应用场景下的工作原理示意图。
[0018]附图标记说明
[0019]I导波管2雷达液位计
[0020]3液态介质表面4温度测量装置
[0021]5差压变送器孔6计算机
[0022]7 查询客户端
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0024]在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指相应轮廓的上和下，“内、外”是指相应轮廓的内部和外部。
[0025]本实用新型的实施例提供了一种储罐液位测量装置，如图1所示，该储罐液位测量装置包括:导波管I，其一端通过储罐顶部的开孔垂直安装在储罐底部，另一端延伸出储罐顶部；以及雷达液位计2，其安装在所述导波管延伸出储罐顶部的一端上。
[0026]本实施例中，导波管I的一端通过储罐顶部的开孔垂直进入储罐内部后，焊接在储罐底部，而雷达液位计固定在导波管I的另一端，用于检测所述储罐内的介质液位。根据工业实践，雷达液位计的安装需要保证水平度和垂直度，因此本实施例中的该储罐液位测量装置的安装过程中可采用垂直仪和水平仪，分别用于测量所述导波管的垂直度和水平度，以保证雷达液位器的垂直度和水平度。
[0027]本实施例中的雷达液位计2通过法兰等连接件安装在所述导波管延伸出储罐顶部的一端上，使得雷达液位计始终位于储罐顶部上方的位置。本实施例可采用现有技术中的通用型雷达液位计，雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表，包括有天线、用于信号转换的电子部件等雷达液位计的通用部件。
[0028]如图2所示，给出了本实施例的雷达液位计的工作原理:雷达液位计2通过天线发射雷达波，雷达波以光速运行，在储罐内的液态介质表面3产生反射，反射回来的雷达波回波信号仍由天线接收，而雷达波的运行时间可以通过电子部件被转化成物位信号，从而可实现对储罐液位的测量。本实施例的雷达液位计的天线等关键部件采用高质量的材料，抗腐蚀能力强，能适用液体介质具有强腐蚀性的储罐环境。
[0029]需说明的是，本实施例中发射的雷达波及反射的雷达波中的每一点都采用超声采样的方法进行采集，以保证测量的准确性。并且，雷达液位计上具有简易操作键，可通过这些简易操作键设定并调整进行液位测量所需要的参数。
[0030]另外，雷达液位计发出的雷达波能够穿过真空，不需要传输媒介，具有不受大气、蒸汽、储罐内挥发的雾气等影响的特点，且雷达波几乎可用于所有液体介质的液位测量，测量范围可达0-35米，并能在高温、高压的环境中进行液位测量。同时，雷达液位计采用非接触式测量方式，不受储罐内液体的密度、浓度等物理特性的影响。
[0031]本实施例的储罐液位测量装置是导波管I和雷达液位计2形成的一体化设计，无其他的可动部件，因此不存在机械磨损，使用寿命相比于普通液位测量装置更长。
[0032]对于石化行业的液态介质储罐的自动计量，除了测量介质液位之外，还需要测量介质温度。同时，介质温度不仅是储罐计量中涉及的重要一次参数，也对上述的雷达液位计的测量结果有影响，比如介质温度会影响介质的密度，而介质的密度则会影响雷达波反射，从而会对介质液位测量值的精度造成影响。
[0033]因此，本实施例还提供了一种储罐计量系统，同样如图1所示，该储罐计量系统包括:上述的储罐液位测量装置，用于测量储罐内的介质液位；以及处理器(图1中未示出)，其安装在储罐外，并与所述储罐液位测量装置通信，用于采集所述储罐液位测量装置测量的介质液位，并根据采集的介质液位进行计量分析。
[0034]此外，如图1所示，本实施例的储罐计量系统还包括:温度测量装置4，其安装至储罐内，并与所述处理器通信，用于测量储罐内的介质温度，并将测量的介质温度传输给所述处理器进行计量分析。
[0035]本实施例的储罐计量系统可以测量介质液位和介质温度，但是除介质液位和介质温度之外，介质压力也是储罐计量中涉及的重要一次参数。因此，本实施例的储罐计量系统优选为还包括压力测量装置(图1中未示出)，该压力测量装置安装至储罐内的介质中，并且也与所述处理器通信，用于测量储罐内的介质压力，并将测量到的储罐内的介质压力传输给所述处理器进行计量分析。
[0036]本实施例中，所述压力测量装置优选为差压变送器，差压变送器是一种能将感测到的压力参数转变为标准电信号的压力传感器，其工作可靠、性能稳定，在工业实践中应用广泛。另外，如图1所示，该差压变送器可以通过储罐侧面的差压变送器孔5安装至储罐内的介质中，通过差压变送器孔5安装的差压变送器位于靠近储罐底部的位置，此位置测量的介质压力相对于远离储罐底部的位置要更为准确。
[0037]对于所述温度测量装置3，本实施例优选采用多点平均温度计。对于应用在石化行业的储罐，通常有11米甚左右或更高，而其内部的液体介质，如汽油、柴油等，随着对储罐的加热，受气体介质本身的密度、浓度等物理介质的影响，会出现在不同液位处的同种介质具有不同温度的现象，因此普通的温度计不能实现对介质温度的准确测量，而多点平均温度计具有多个温度探头，能测量介质整体的平均温度，其相对于普通温度计，测得的介质温度值更为准确。
[0038]对于所述处理器，其配置有通讯接口，该通讯接口用于实现所述处理器与所述储罐液位测量装置及所述温度测量装置的通信。需要测试介质压力时，处理器的通讯接口也与所述压力测量装置通信。该通讯接口可以根据各种可能的通信协议之一来进行通信。雷达液位计2与温度测量装置4、差压变送器之间则可以直接通讯，不用另设通讯接口。
[0039]本实施例的处理器实时地监测并直接采集储罐内介质的液位、温度、压力等一次参数(直接参数)，并根据采集的一次参数进一步计算出介质的体积和质量等具有重要意义的间接参数，能实现对于储罐的自动计量。所述处理器在本实施例中的主要功能即为数据采集和数据处理，涉及的数据运算也为本领域的基本运算，因此本实施例中的处理器可直接利用现有技术中具有数据采集和数据处理功能的器件，如单片机、DSP等，在采用这些器件时，无需进行计算机程序上的实质改进，只需要对相关参数进行适应性调整，使其适用于本实施例中的储罐计量方案。
[0040]如图3所示，给出了本实施例的一个优选应用场景，该应用场景下，所述处理器优选为采用用于计量的计算机6，而所述通讯接口可以是计算机配置的RS232接口等。储罐及配合储罐安装的储罐液位测量装置的雷达液位计2、温度测量装置4和压力测量装置等安装在储罐区，而计算机6则安装在计量室，同时在计量室中还可以配置与所述计算机6通信的查询客户端7，以便于用户查询计算机上的计量数据和计量分析结果等。
[0041]根据图3，本实施例的处理器可同时控制多个储罐，即可同时采集多个储罐内的雷达液位计及多点平均温度计的测量数据，并对采集的所有测量数据进行综合分析。
[0042]本实施例中，所述处理器采用计算机时，因计算机本身功能较普通处理器更为完善，因此在储罐计量方面也更为功能丰富。比如，可通过向计算机安装软件时方式，使计算机具有虚假波的学习功能，该功能下，输入液面的实际液位，计算机就可以自动地标识出液面到雷达液位计的天线的虚假回波，从而排除虚假回波的干扰。另外，还可以通过计算机的键盘、鼠标等输入设备手动地设定并调整雷达液位计参数，也可以通过专用软件对雷达液位计参数进行自动设定和自动调整。
[0043]另外，为了便于用户实时地获知所述处理器的计量分析结果，本实施例中的储罐计量系统还包括有显示器，该显示器连接所述处理器，用于显示所述处理器进行计量分析得到的计量分析结果。
[0044]而结合图3所示的场景，所述显示器可以是独立的设备，也可以集成在所述处理器中。如所述处理器优选为计算机时，所述显示器可直接采用计算机的显示设备。
[0045]本实施例的储罐计算系统能实时监测到罐内介质的液位、温度、压力等一次参数，进一步计算得出介质的体积和质量等二次参数，作为现场的操作者可以直接省去上罐人工检尺工作，而作为管理者可以避免人工计量漏洞，作为决策者可以实时掌握库存状态，为公司运营提供可靠数据。因此，本实用新型实施例通过将雷达液位计量引入到储罐计量中，可以通过自动计量的手段提高企业的工作效率、降低企业运营风险、减少人工成本，并且在技术上保证储罐计量的准确。
[0046]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0047]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0048]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【主权项】
1.一种储罐液位测量装置，其特征在于，该储罐液位测量装置包括: 导波管，其一端通过储罐顶部的开孔垂直安装在储罐底部，另一端延伸出储罐顶部；以及 雷达液位计，其安装在所述导波管延伸出储罐顶部的一端上，用于检测所述储罐内的介质液位。2.根据权利要求1所述的储罐液位测量装置，其特征在于，所述雷达液位计通过法兰安装在所述导波管延伸出储罐顶部的一端上。3.一种储罐计量系统，其特征在于，该储罐计量系统包括: 权利要求1或2所述的储罐液位测量装置，用于测量储罐内的介质液位；以及处理器，其安装在储罐外，并与所述储罐液位测量装置通信，用于采集所述储罐液位测量装置测量的介质液位，并根据采集的介质液位进行计量分析。4.根据权利要求3所述的储罐计量系统，其特征在于，该储罐计量系统还包括: 温度测量装置，其安装至储罐内，并与所述处理器通信，用于测量储罐内的介质温度，并将测量的介质温度传输给所述处理器进行计量分析。5.根据权利要求4所述的储罐计量系统，其特征在于，所述温度测量装置为多点平均温度计。6.根据权利要求3所述的储罐计量系统，其特征在于，该储罐计量系统还包括: 压力测量装置，其安装至储罐内的介质中，并与所述处理器通信，用于测量储罐内的介质压力，并将测量的介质压力传输给所述处理器进行计量分析。7.根据权利要求6所述的储罐计量系统，其特征在于，所述压力测量装置为差压变送器，其通过储罐侧面的差压变送器孔安装至储罐内的介质中。8.根据权利要求3至7中任一项所述的储罐计量系统，其特征在于，该储罐计量系统还包括:显示器，其连接所述处理器，用于显示所述处理器进行计量分析得到的计量分析结果O
【文档编号】G01F23/284GK205449220SQ201521139901
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】李宏涛, 张羽, 王欣, 张龙军, 刘嘉鹏, 韩雪琦, 寇剑, 候皓喆, 王海云
【申请人】中国神华能源股份有限公司, 神华物资集团有限公司, 神华物资贸易有限责任公司, 北京上德自动化系统有限公司