一种便携式油气回收气液比动态监测系统和监测方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及加油站油气回收系统研究领域，特别设及一种便携式油气回收气液比 动态监测系统和监测方法。
【背景技术】
[0002] 国内油气污染治理较晚，但随着加油站开始普及安装二级油气回收设备，检测 其气液比是检测油气回收设备是否符合要求的关键项之一。国家加油站油气排放标准 (GB20952-2007)规定各种加油站油气回收系统的气液比均应在大于等于1.0和小于等于 1.2范围之内。油气回收系统中气液比是指在加油时收集的油气体积与同时加入油箱内的 汽油体积的比值，即：
[0003]
[0004] 目前，在现行的加油设备制造厂商对于油气回收产品的气液比测试、在加油站加 油设备油气回收系统气液比检测、W及机械式油气回收气液比调节等情况时，要测试气液 比都需要进行多次的打油测试，然后人工记录加油量及油气量，最后再进行计算得到气液 比。运种测试方法耗时费力，尤其在油站现场进行打油、回油很困难，同时存在着人为误差。
[0005] 目前有一种气液比检测仪是利用截流式流量计进行油气瞬时流量的测量，通过平 均流量和采样时间计算出所回收的油气体积，再通过手动输入加油量再计算得出气液比。 运种检测仪具有如下缺点：（1)检测仪主控为8位的普通单片机，系统测量精度不高；（2) 在进行加油站指标验收检测时必须配备多台检测设备，不便于携带和搬运，也增大了设备 操作复杂度；（3)需要手动输入加油量，对气液比数据不能实时储存，为进一步分析油气回 收系统造成困难。
[0006] 因此，提供一种便携式、操作简单、精度高、可自动计算气液比并保存的气液比监 测系统和方法具有重要应用价值。
【发明内容】
[0007] 本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种便携式油气回收气 液比动态监测系统，该监测系统具有便携式、操作简单、精度高的优点，可W在监测过程中 实时观察其气液比变化，同时对数据进行实时存储，提高油气回收系统试验测试分析的工 作效率。
[0008] 本发明的另一个目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于上述便携式 油气回收气液比动态监测系统的监测方法。
[0009] 本发明的目的通过W下的技术方案实现：一种便携式油气回收气液比动态监测系 统，包括控制模块、油气回收装置、油液流量计、气体流量计、显示装置和测试用储液罐，所 述用于检测当前加入测试用储液罐内的汽油体积的油液流量计与控制模块导线连接，所述 油气回收装置一端通过导管与加油站地下储油罐连接，另一端通过导管与测试用储油罐连 接，在油气回收装置和测试用储油罐之间的连接导管上设有气体流量计，该气体流量计与 控制模块通过RS485接口进行通讯；所述显示装置与控制模块连接，用于实时显示控制模 块当前计算的气液比。本发明在测试时，能够同时地、实时地采集油箱内的汽油体积W及加 油时收集的油气体积，无须手动输入加油量及油气量，最后将结果显示在显示装置上，实现 动态监测气液比。
[0010] 优选的，所述油气回收装置包括油气回收真空累和气液比适配器，所述加油枪上 设有油气回收孔，所述气液比适配器在加油前安装在所述油气回收孔处，与加油枪的枪管 密封连接；所述油气依次经过气体流量计、气液比适配器、油气回收孔、油气回收真空累，最 后进入加油站地下储油罐。
[0011] 更进一步的，所述气液比适配器和加油枪的枪管之间通过0型圈密封。从而保证 加油枪枪管与气液比适配器之间的密封。
[0012] 优选的，所述油气回收气液比动态监测系统还包括存储模块，该存储模块与控制 模块连接。从而不仅可W动态监测气液比，还可W实时地保存相关数据，便于后面的查询。 阳01引优选的，所述控制模块包括I2C接口、USART接口、SPI接口、CAN接口、USB2. 0接 口、SDI0接口、RS485接口等多种通信接口。由于现有气体流量计的输出方式有脉冲信号、 电流信号、RS485串口通信等多种方式，控制模块设置多种类型的接口，可W适用于不同类 型的气体流量计。
[0014] 更进一步的，所述控制模块采用STM32开发板。该开发板包括多个不同类型的通 信接口，具有工作频率高、数据采集速度快的优点。
[0015] 更进一步的，所述控制模块还包括一声光报警模块，用于在气液比低于1. 0或者 高于1.2时对外报警。
[0016] 优选的，所述控制模块上的操作系统采用RT-T虹ead实时操作系统。采用RT-Thread实时操作系统进行数据采集及测量应用开发具有高效、稳定的优点。
[0017] 优选的，所述油液流量计包括容积流量转换器和编码器，所述容积流量转换器与 编码器连接，所述编码器与控制模块连接。所述容积流量转换器用于将加油流量信号转 换成活塞位移量输出，经过编码器将活塞位移量转换成脉冲信号，油液流量计即将流量、位 移、脉冲=个物理量建立了映射关系，脉冲的个数最终反映了流量的大小，其测量精度小于 0. 3%。控制模块通过采集脉冲信号计算得出加油流量的大小。
[0018] 一种基于上述便携式油气回收气液比动态监测系统的监测方法，包括步骤：在进 行动态监测时，油液流量计实时采集当前加入测试用储液罐内的汽油体积，气体流量计实 时采集当前收集的测试用储液罐内的油气体积，控制模块根据采集到的汽油体积值和油气 体积值，在显示装置上实时显示当前计算的气液比。从而无须手动输入加油量及油气量，由 系统自动采集两者信号并计算气液比，提高了测试效率。
[0019] 具体的，包括W下步骤：
[0020] (1)系统初始化，将气液比适配器安装在加油枪油气回收孔处的枪管上，连接好系 统中各导线和导管；
[oow 似开启动态监测，加油站地下储油罐中的汽油在加油累作用下，通过加油枪出油 口输送到测试用储油罐中，油液流量计实时检测当前加入测试用储液罐内的汽油体积；与 此同时，油气回收装置中的油气回收真空累开始动作，测试用储油罐中的油气依次通过气 体流量计、气液比适配器、加油枪上的油气回收孔、油气回收真空累后返回到加油站地下储 油罐中，气体流量计实时检测当前通过的油气体积；
[0022] (3)控制模块接收到当前采集的汽油体积值和油气体积值后，计算得到气液比， 判断气液比是否小于1.0或者高于1.2,如果是，则控制声光报警模块报警，然后进入步骤 (4);否则直接进入步骤（4);
[0023] (4)控制模块将当前汽油体积值、油气体积值、气液比保存到存储模块，并发送到 显示装置上显示。
[0024] 本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
[0025] 1、本发明通过油液流量计实时检测当前加入测试用储液罐内的汽油体积，通过气 体流量计实时检测当前通过的油气体积，无须手动输入加油量及油气量，由系统自动采集 两者信号并计算气液比，提高了测试效率。
[00%] 2、本发明控制模块可采用控制板进行模块化，从而组成控制板+流量计的结构方 式，具有系统体积小、方便携带、成本低的优点。
[0027] 3、本发明油液流量计包括容积流量转换器和编码器，从而可W将加油流量信号转 换成脉冲信号输出到控制模块，很大程度提高了加油量的测量精度。
[0028] 4、本发明操作系统采用对RT-T虹ead实时操作系统进行数据采集及测量应用开 发，具有高效、稳定的实时核屯、，覆盖了全抢占的实时操作系统内核。
【附图说明】
[0029] 图1是实施例1的结构原理示意图。
[0030] 图2是实施例1中采用的STM32开发板的接线原理图。
[0031] 图3是实施例1中采用的TF数据储存卡的接线原理图。
[0032] 图4是实施例1中采用的液晶显示屏的接线原理图。
[0033] 图5是实施例1中监测方法流程图。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。 阳0对 实施例1
[0036] 气液比是指所计量的气体体积与加油机同时计量的汽油体积的比值，通过气液比 的检测可W了解油气回收系统的回收效果。如图1所示，本实施例一种便携式油气回收气 液比动态监测系统，包括控制模块、油气回收装置、油液流量计、气体流量计、显示装置和测 试用储液罐，其中控制模块采用STM32开发板。油气回收装置包括油气回收真空累、气液比 适配器，油液流量计为加油机自带的流量计，具体是包括容积式流量转换器和编码器，编码 器与控制模块相连。
[0037] 如图1所示，油液流量计与