本实用新型涉及石油化工技术领域，具体涉及一种利用超声波精确检测油水界面的辅助装置。
背景技术：
在石油化工企业储油罐切水系统中，利用超声波进行油水界面的检测具有显著的优势，但经常会遇到两个问题，一是油品复杂，油水分界面的状态比较复杂，常用的超声传感器判断起来有难度，二是由于切水系统的罐体设计多种多样，有些罐体的设计不利于超声波的反射。因此，需要一种利用超声波精确检测油水界面的辅助装置。
技术实现要素：
解决的技术问题
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种利用超声波精确检测油水界面的辅助装置，解决了油水界面判断不够精确的问题，适用性强。
技术方案
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
一种利用超声波精确检测油水界面的辅助装置，包括油水分离装置和控制盒，所述油水分离装置的内顶面设置超声信号反射板，所述油水分离装置侧壁上端通过油水混合管连通大型油罐，所述油水分离装置侧壁下端设置抽水管道；所述油水混合管上设置S第一电磁阀，所述抽水管道上设置第二电磁阀；所述油水分离装置下方设置超声波探头，所述超声波探头对应且设置在所述超声信号反射板的正下方；所述控制盒上设置人机交互装置，所述人机交互装置主要包括人机交互显示屏，所述控制盒内设置控制芯片，所述控制芯片电连接所述第一电磁阀和所述第二电磁阀。
更进一步地，所述超声信号反射板包括超声信号反射主板和超声信号反射辅板，所述超声信号反射辅板连接柱的长度大于所述超声信号反射主板连接柱的长度，所述连接柱上端固定在油水分离装置的内顶面。
更进一步地，所述超声信号反射辅板的数量≥1，且为整数。
更进一步地，所述第二电磁阀为步进电磁阀，所述油水分离装置为大型石油罐。
有益效果
本实用新型提供了一种利用超声波精确检测油水界面的辅助装置，与现有公知技术相比，本实用新型的具有如下有益效果：
1、本实用新型在超声波探头上集成了无线数据收发模块，把超声波探头的信号数据远程传送到控制终端上，超声波探头的信号可以用动态图形的形式显示在控制终端上，操作人员可以直观地判断油水分界面的信号特征，选择油水分离的判断规则，然后把判断规则通过无线信号远程传送到超声波探头上，再由超声波探头进行油水信号的判断。
2、本实用新型在油水分离装置内顶面增加了一块超声信号反射板，这样超声波探头同样可以适用于没有规则反射面的罐体，比如异形管道式的油水分离装置。
3、本实用新型适用性强，操作性强，可以适用各种油品及油水界面情况，可以适用各种规则及不规则的罐体。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的辅助装置的结构示意图；
图中的标号分别代表：油水分离装置100；油水混合管101；大型油罐102；抽水管道103；第一电磁阀104；第二电磁阀105；超声波探头106；超声信号反射主板107；超声信号反射辅板108。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例：
本实施例的一种利用超声波精确检测油水界面的辅助装置，包括油水分离装置100和控制盒，其特征在于，油水分离装置100的内顶面设置超声信号反射板，油水分离装置100侧壁上端通过油水混合管 101连通大型油罐102，油水分离装置100侧壁下端设置抽水管道103；油水混合管101上设置S第一电磁阀104，抽水管道103上设置第二电磁阀105；油水分离装置100下方设置超声波探头106，超声波探头106 对应且设置在超声信号反射板的正下方；控制盒上设置人机交互装置，人机交互装置主要包括人机交互显示屏，控制盒内设置控制芯片，控制芯片电连接第一电磁阀104和第二电磁阀105；超声信号反射板包括超声信号反射主板107和超声信号反射辅板108，超声信号反射辅板 108连接柱的长度大于超声信号反射主板107连接柱的长度，连接柱上端固定在油水分离装置100的内顶面；超声信号反射辅板108的数量≥1，且为整数；第二电磁阀105为步进电磁阀，油水分离装置100为大型石油罐。
工作原理：使用超声波探头106探测油水界面时，设置多个长度不同的超声信号反射板能够更精精准的判断油水界面位置或高度。以设置两个超声信号反射板为例，即超声信号反射主板107和超声信号反射辅板108。来自大型油罐102的原油大多为油水混合物，注入油水分离装置100后静置分层，油层居上水层居下，油水界面居于油层和水层之间。当油水界面位于超声信号反射辅板108下方时，超声波探头106接收不到返回信号；当油水界面位于超声信号反射辅板108上方且位于超声信号反射主板107下方时，与超声信号反射辅板108对应的超声波探头106能够接收到超声信号反射辅板108的返回信号；当油水界面位于超声信号反射主板107上方时，超声信号反射主板107 和超声信号反射辅板108均能接收到返回信号。
利用超声波精确检测油水界面的辅助装置检测油水界面的方法，包括精确检测程序和判断算法，检测程序包括以下步骤：
(1)选择人机交互装置设置判断算法的模式，包括算法自动选择模式、人工判断模式和实时监控工作模式；
(2)选定模式后，人机交互装置会根据所选择的模式提示输入相应的操作命令，通过指定模式选择出合适的判断算法；
(3)人机交互装置会通过无线传输的方式，把所选择的判断算法或者判断算法组合，实时下载到超声波探头端；
(4)辅助装置在结束步骤(3)后开始运行，超声波探头发出超声波并接受超声信号反射板返回的信号；
(5)超声波探头端会根据所接受到的判断算法或者判断算法组合，来判断超声波探头所接收到的信号类型；
(6)返回的信号类型符合判断算法的计算结果则输出结果，若不符合，则通过控制打开第一电磁阀溢油或打开第二电磁阀排水并重复步骤(4)～(6)，若符合则控制所述第二电磁阀排水；
判断算法包括以下两种：
(1)操作人员可以直观地在所述显示屏上观测到超声的回波信号，如果超声信号过高或者过低，则操作人员可以相对应地降低或者增加超声激励的强度，控制超声回波信号的幅度，保证超声信号的幅度在合理的区间；
操作人员判断超声激励信号较弱，可以调整控制信号，以使超声探头使用更强的激励，此控制信号由人机交互装置通过无线方式下载到超声探头端，超声探头端会根据所接受到的控制信号，自动选择对应的激励信号。
(2)由操作人员根据实时观测到的超声回波信号，依据超声回波信号的信噪比，选择多组判断信号，操作人员根据实时观测到的超声回波信号，设置多条报警闸门，不同的报警闸门对应不同的含油量，此判断规则由人机交互装置通过无线方式下载到超声波探头端，如果容器中含油量不同，超声波探头端会检测到不同的超声回波，然后对对应输出多做判断信号，相对应地，油水分离系统可以针对不同的含油量，选择不同的静止时间和泄水速度，以达到更精确地控制排水中的含油量。
常规的油水检测用用超声传感器有一个判断闸门，根据超声信号是否超过这个闸门高度，输出对应的判断信号。本系统可以由操作人员根据实时观测到的超声回波信号，设置多条报警闸门，不同的报警闸门对应不同的含油量，此判断规则由人机交互装置通过无线方式下载到超声探头端，如果容器中含油量不同，超声探头端会检测到不同的超声回波，然后对对应输出多做判断信号，相对应地，油水分离系统可以针对不同的含油量，选择不同的静止时间和泄水速度，以达到更精确地控制切水系统的含油量的目的。
自动选择模式为：当超声波探头发射和接受的超声信号，通过无线传输的方式发送到人机交互显示屏时，可以由人机交互装置根据其内置的算法选择逻辑，自动匹配最适合的算法，再由人机交互装置通过无线方式下载到超声波探头端，超声波探头端会根据所接受到的算法或者算法组合，来判断超声波探头所接收到的信号类型。
人工判断模式为：超声波探头只负责采集超声的发射和反射的信号，不进行油水的判断，油水信号的判断有人机交互装置接管，人机交互装置实时显示超声发射和反射的信号，由操作人员进行实时人工判断，操作人员可以把油水信号的判断结果实时输入到人机交互装置，人机交互装置会把其接受到的判断结果，实时下载到超声波探头端，超声波探头以其接受到的判断结果为准，并且进行判断结果输出，以供下一级的装置使用。
实时监控工作模式，超声波探头会同时把超声波探头发射和反射的信号以及油水判断的结果实时传输到人机交互装置上，操作人员可以在机交互显示屏实时观测到超声的油水信号以及油水信号的判断结果，如果需要，操作人员可以随时暂停或者改变油水判断的结果，并且把暂停或者改变后的结果下载到超声波探头端。
超声波探头能够记忆其所接收到的油水界面判断算法，在不启动人机交互装置时，超声波探头能够依据其最后一次保存的油水界面判断算法来进行判断工作。
人机交互装置和超声波探头可以以组网的方式进行工作，一个人机交互装置可以同时和多个超声波探头进行连接，每个人机交互装置和每个超声波探头，都有唯一的地址代码，人机交互装置可以根据超声波探头的地址代码来选择所连接的探头。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。