专利名称：一种汽车油罐车容量自动检定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工控机测控领域，特别是涉及一种用于汽车油罐车容量的自 动检定和数据的自动分析处理的装置。
背景技术：
近年来，随着能源危机的爆发，原油价格的不断上涨，汽车油罐车作为油品运输 的主要运载工具，同时也作为贸易结算的计量器具，油罐车容量的计量精度的课题引起 人们越来越多的重视，同时人们对于快速准确检定油罐车容量的呼声也越来越高。根据 JJG133-2005《汽车油罐车容量检定规程》，汽车油罐车的检定主要有两种方法一是容量比 较法，二是流量计法。容量比较法是用标准金属量器作为标准量器，对汽车油罐车的容量进 行直接比较测量，从而求出油罐车的容量。流量计法是采用重复性不低于0. 05%的流量计 作为标准表，对加入到汽车油罐车的容量进行体积计量，求出累积流量，即求出被检汽车油 罐的容量，以此来进行容量检定。从国内已有汽车油罐车容量装置的情况来看，容量比较法仍然是检定汽车油罐车 的常用方法。选用标准金属量器组，在标称容量75%以内检定阶段，每次注 水都需要人工 分别测量并且记录所用标准金属量器的水温及标高读数，并换算成标准容积，当注水达到 油罐车75%容量时要记录油罐车油罐内水的标高。在标称容量75%以上检定阶段，不仅每 次注水都要分别测量和记录标准金属量器的标高、水温，换算成标准容积外，还需增加人工 用丁字尺测量每次注入水后变化的液面空高值2遍，直至满足汽车油罐车标称容量。一台 20000升的标准油罐车经人工放水、读数，检定时间超过5小时，耗时又费力，且容易出错。目前国内采用的先进方法是电磁流量计法和标准容量法单独使用。通过试验验 证，电磁流量计法在测量0 75%的油罐容量时测量准确度能保证，但检定75% 100%的罐容时测量准确度不能满足规程要求。标准容量法能满足规程要 求，但效率低，并且在市场上没有满足运用两种方法检定油罐车容量的装置。有鉴于上述现有的汽车油罐车的容量检定方式存在的缺陷，本设计人，积极加以 研究创新，以期创设一种新型结构的汽车油罐车容量自动检定装置，运用两种电磁流量计 法和标准容量法两种方式并存的设备，进行油罐车容量的检定，使其更具有实用性。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于，提供一种新型结构的汽车油罐车的容量检定装置， 所要解决的技术问题是提高检定的精度，并且简化检定的过程，从而更加适于实用，且具有 产业上的利用价值。本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用 新型提出的一种汽车油罐车容量自动检定装置，包括在油罐车内的第一液位计，它还包括 与第一液位计通过数据采集模块相通信的能运行软件的工控机，以及通过管路与油罐车相 通连接的容量检定系统和通过管路与油罐车相通连接的量器，所述量器的底部设置有进水口和出水口分别与油罐车相连通，所述第一容量检定系统与循环水池相连通。本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的一种汽车油罐车容量自动检定装置，其中所述量器为金属量器，所述金属 量器的容量为200L，所述金属量器设置有两个进水口和一个出水口，且两个进水口到与其 相连通的管路上分别设置有第三电磁阀和第四电磁阀，所述出水口和油罐车相连通的管路 上设置有一个第五电磁阀。所述金属量器中设置有第二液位计，所述第二液位计为磁致伸 缩液位计，所述液位计量程大于金属量器瓶颈的高度。容量检定系统与油罐车相连通的管 路上之间设置有第二电磁阀，在第二电磁阀与容量检定系统之间的管路上设置有与金属量 器的两个进水口相连通的管路。所述容量检定系统包括依次通过管路相连通的水泵、稳压 罐、电磁流量计、调节阀和换向器，所述水泵和循环水池相连通，所述换向器的末端与循环 水池以及所述金属量器的两个进水口的相连通后的管路相连通。所述稳压罐和电磁流量计 之间设置有第六电磁阀。所述工控机分别通过数据采集模块与第二电磁阀、第二液位计、 第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、电磁流量计、第六电磁阀和换向器相通 信。它还包括设置在油罐车内的液面波动快速稳定装置，所述液面波动快速稳定装置为安 装在液位计的浮子外的PVC套筒，所述PVC套筒周壁上均勻分布直径为20mm的孔，所述PVC 套筒的底部安装有封底板，在封底板上设置有液位计的测量杆的配钻孔。借由上述技术方案，本实用新型一种汽车油罐车容量自动检定装置至少具有下列优点通过使用能运行软件的工控机对第一液位计和第二液位计采集的数据进行记录 并根据其量程换算成相应的液面高度，通过控制第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第 五电磁阀、第六电磁阀和换向器在检定的过程中，更精准的检定汽车油罐车容量。液面波动 快速稳定装置的设计，能有效消除汽车油罐车内的液体面的剧烈运动，进而便于工控机快 速从液位计上读取液体高度，液面波动快速稳定装置的PVC套筒周壁上的孔便于第二液位 计入水时的排气和出水时的排水，PVC套筒的封底板的孔用来保证液位计和PVC套筒的同 心度，防止第二液位计的浮子和套筒内壁碰擦进而影响测量的准确度。综上所述，本实用新型特殊结构的一种汽车油罐车容量自动检定装置，其具有上 述诸多的优点及实用价值，从而更加适于实用。上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技 术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详 细说明如后。
图1为本实用新型所述的一种汽车油罐车容量自动检定装置工作过程示意图。图2为本实用新型所述的一种汽车油罐车容量自动检定装置的工控机工作的流 程图；图3为本实用新型油罐车的容量为0 75%检定时的流程框图；图4为本实用新型油罐车的容量为75% 100%检定时的流程框图；图5为本实用新型所述的一种汽车油罐车容量自动检定装置的采集控制流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，
以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的具体实施方式
详细说明如后。如图1和图2所示，一种汽车油罐车容量自动检定装置，包括在油罐车1内的第一 液位计3，与第一液位计3通信的能运行软件的工控机，以及通过管路与油罐车1相通连接 的容量检定系统和通过管路与油罐车相通连接的金属量器4，设置在油罐车1内的液面波 动快速稳定装置13，液面波动快速稳定装置13为安装在第一液位计3的浮子外的PVC套 筒，PVC套筒周壁上均勻分布直径为20mm的孔，PVC套筒的底部安装有封底板，在封底板上 设置有液位计的测量杆的配钻孔。金属量器4的底部设置有出水口 5. 1和两个进水口分别 与油罐车1相连通，第一容量检定系统与循环水池12相连通。金属量器4的容量为200L， 两个进水口到其相连通的管路上分别设置有第三电磁阀3. 1和第四电磁阀4. 1，出水口 5. 1 和油罐车1相连通的管路上设置有一个第五电磁阀5。两个进水口的分别为第一进水口 3. 2 和第二进水口 4. 2，第一进水口 3. 2和第二进水口 4. 2的管径分别为DN50mm和DN15mm。金 属量器4中设置有第二液位计6，第二液位计6为磁致伸缩液位计，且液位计量程大于金属 量器瓶颈的高度。容量检定系统与油罐车相连通的管路上之间设置有第二电磁阀2，在第二 电磁阀2与容量系统之间的管路上设置有与金属量器4的两个进水口相连通的管路。容量检定系统包括依次通过管路相连通的水泵7、稳压罐8、电磁流量计9、调节阀 10和换向器11，水泵7和循环水池12通过管路相连通，换向器11的末端与循环水池12以 及金属量器4的两个进水口的相连通后的管路相连通。稳压罐8和电磁流量计9之间设置 有第六电磁阀6. 1。工控机分别与第二电磁阀2. 1、第二液位计6、第三电磁阀3. 1、第四电 磁阀4. 1、第五电磁阀5、第六电磁阀6. 1和换向器11相通信。检定汽车油罐车容量开始时，打开第六电磁阀6. 1和第二电磁阀2，关闭第三电磁 阀3. 1和第四电磁阀4. 1，通过工控机控制换向器11向循环水池12排水，启动水泵7，通过 调节阀10将流量稳定在50 m3/h。根据油罐车1额定容量的75%计算50 m3/h流量下的 注水时间，设好时间后切换换向器11对油罐车1进行注水。达到预设时间后，换向器11自 动关闭注水切换为向循环水池12排水。观察第一液位计3的读数，待其稳定后记录油罐车 1空高值和注水容量。随后开始对油罐车的75% 100%容量检定过程，一般情况下第一液位计3稳定 需要较长时间，但由于本实用新型中设置的液面快速稳定装置有助于加快稳定进程，缩短 检定时间，提高工作效率。首先启动水泵7从循环水池12吸水，将换向器11注水切换为向 金属量器4供水，通过调节阀10将流量稳定在30 m3/h，从第一进水口 3. 2管路供水给200L 标准金属量器4，通过设定时间控制水量约为180L时，再切换用第二进水口 4. 2管路供水， 以实现金属量器4的快速稳定注水，供水量控制在(200 + 2. 5) L范围内。工控机通过第 二液位计6读取液位高度，待其稳定后计算容量值，打开第五电磁阀5. 1将水注入油罐车1 内，通过第一液位计3记录油罐车空高值。在操作过程中，第一液位计3输出(4-20) mh模 拟信号，经过A/D转换放大，采集模块分别自动采集标准金属量器和油罐车的第一液位计3 的读数，然后将采集模块得到的信息传递给工控机，工控机得出油罐车空高和对应的实际 容量值，再利用拉格朗日插值法，计算油罐车容量示值误差。工控机的数据处理软件中包含油罐车空高与油罐车容量换算的数学模型。将油罐车空高换算成油罐车容量。油罐车示值误差公式Δ = (Al-Bl) +(Α2-Β2)+C式中Δ—示值误差Al—用标准表法直接向油罐车注水达75%容量时的测量值Bl—标准表法水流量标准装置供给油罐车的实际值Α2-用标准金属量器向油罐车供水时，油罐车在每一点的测量值Β2—标准金属量器累计实际供水值C 一误差修正值油罐标称容量在10000L以下(含10000L)，在标称容量为75 % 100 %范围内检定 点不少于10个，油罐标称容量在10000L以上则检定点不少于12个。采用同样的方式可完 成所有点的检定工作。本实用新型的一种汽车油罐车容量自动检定装置数据采集模块采用mcs51系列 单片机，模拟量采集芯片采用AD679，系统中要采集2个液位计的信号，而且精度要求比较 高，AD679是14位高速AD芯片，可以对液位信号进行高速采样，然后再进行滤波处理，完全 可以满足系统的需要。如图3和图4所示，在检定油罐车容量的过程中，电磁流量计9、第二液位计6和第 一液位计3通过单片机将脉冲模块和模拟量采集模块相对应的通过Can通讯模块传输到 工控机中，工控机将经过处理分析后再做相对应的保存。如图5所示，工控机通过CAN通讯模块从分别从模拟量采集模和脉冲采集模块中 获得相应的数据信息。通过模块传到计算机的数据包括，第一液位计3和第二液位计6的 电流值和标准表的脉冲数，第一液位计3和第二液位计6的电流值在单片机内以每秒1000 次的速度进行采集，然后进行数字滤波，因此通过can总线传递到工控机上以后不需要进 行数字滤波，只需要根据把第一液位计3和第二液位计6的电流转换为液位值，工控机对数 据进行管理判断后，对各个电磁阀和换向器发出指令动作。本实用新型的工控机软件程序采用c++builder6. 0编写，该软件代码效率高，应 用灵活，并且考虑实际情况，对于本实用新型的检定装置中的设备一些需要定期校准的关 键参数，都留出接口，放方便以后进行修改。计算机与控制模块之间采用CAN总线，这种总 线可靠性非常好，完全可以保证系统的稳定运行。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上 的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何 熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术 内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案 的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰， 均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种汽车油罐车容量自动检定装置，包括在油罐车(1)内的第一液位计(3)，其特 征在于，它还包括与第一液位计C3)通过数据采集模块相通信的能运行软件的工控机，以 及通过管路与油罐车(1)相通连接的容量检定系统和通过管路与油罐车相通连接的量器 (4)，所述量器(4)的底部设置有进水口 (3. 2，4. 2)和出水口 (5. 1)分别与油罐车(1)相连 通，所述第一容量检定系统与循环水池(1 相连通。
2.根据权利要求1所述的一种汽车油罐车容量自动检定装置，其特征在于，所述量器 为金属量器G)，所述金属量器的容量为200L，所述金属量器(4)设置有两个进水口 (3. 2，4. 2)和一个出水口 (5. 1)，且两个进水口 (3. 2，4. 2)到与其相连通的管路上分别设置 有第三电磁阀(3. 1)和第四电磁阀(4. 1)，所述出水口(5. 1)和油罐车(1)相连通的管路上 设置有一个第五电磁阀(5)。
3.根据权利要求2所述的一种汽车油罐车容量自动检定装置，其特征在于，所述金属 量器(4)中设置有第二液位计(6)，所述第二液位计(6)为磁致伸缩液位计，所述液位计量 程大于金属量器瓶颈的高度。
4.根据权利要求2所述的一种汽车油罐车容量自动检定装置，其特征在于，容量检定 系统与油罐车(1)相连通的管路上之间设置有第二电磁阀O)，在第二电磁阀( 与容量检 定系统之间的管路上设置有与金属量器的两个进水口(3.2,4. 相连通的管路。
5.根据权利要求4所述的一种汽车油罐车容量自动检定装置，其特征在于，所述容量 检定系统包括依次通过管路相连通的水泵(7)、稳压罐⑶、电磁流量计(9)、调节阀(10)和 换向器(11)，所述水泵⑵和循环水池(12)相连通，所述换向器(11)的末端与循环水池 (12)以及所述金属量器的两个进水口(3. 2，4. 2)的相连通后的管路相连通。
6.根据权利要求5所述的一种汽车油罐车容量自动检定装置，其特征在于，所述稳压 罐(8)和电磁流量计(9)之间设置有第六电磁阀(6. 1)。
7.根据权利要求1-6所述的一种汽车油罐车容量自动检定装置，其特征在于，所述工 控机分别通过数据采集模块与第二电磁阀O)、第二液位计(6)、第三电磁阀(3.1)、第四电 磁阀(4. 1)、第五电磁阀(5 )、电磁流量计(9 )、第六电磁阀(6. 1)和换向器(11)相通信。
8.根据权利要求1所述的一种汽车油罐车容量自动检定装置，其特征在于，它还包括 设置在油罐车内的液面波动快速稳定装置，所述液面波动快速稳定装置为安装在液位计的 浮子外的PVC套筒，所述PVC套筒周壁上均勻分布直径为20mm的孔，所述PVC套筒的底部 安装有封底板，在封底板上设置有液位计的测量杆的配钻孔。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车油罐车容量自动检定装置，包括在油罐车内的第一液位计，它还包括与第一液位计通过数据采集模块相通信的能运行软件的工控机，以及通过管路与油罐车相通连接的容量检定系统和通过管路与油罐车相通连接的量器，所述量器的底部设置有进水口和出水口分别与油罐车相连通，所述第一容量检定系统与循环水池相连通。本实用新型的有益效果为，通过使用能运行软件的工控机对液位计和电磁流量计信息的采集来实现对油罐车容量的检定，提高了检定精度，简化了检定过程。
文档编号G01F25/00GK201852622SQ20102059971
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月9日 优先权日2010年11月9日
发明者刘峰, 卢定平, 张欣, 徐峰, 朱岳辉, 钱超, 黄雪莲 申请人:南京市计量监督检测院