GPRS油罐液位液温一体化测量系统的制作方法

gprs油罐液位液温一体化测量系统
技术领域
1.本实用新型涉及油罐技术领域，尤其涉及一种gprs油罐液位液温一体化测量系统。


背景技术：

2.储油罐是一种储存油品的容器，油库的主要设施，在管道运输中是输油管的油源接口，按建筑特点可分为地上油罐、地下油罐和山洞油罐，转运油库、分配油库及企业附属油库一般宜选用地上油罐，而具有战略意义的储备油库及军用油库常选用山洞油罐、地下油罐和半地下油罐，按材质可分为非金属油罐和金属油罐两大类，非金属油罐包括钢筋混凝土油罐以及用于军队野战油库的耐油橡胶软体油罐、玻璃钢油罐和塑料油罐等，金属油罐按形状又可分为立式圆柱形、卧式圆柱形和球形等三种，金属油罐因造价低、不易渗漏、施工方便、维护容易而得到广泛使用。
3.但是，现有技术中，在食用油储备过程中，为了及时保证储备油的库存数量和在储备过程中的质量安全，须实时监测油罐的库存量和油温等数据，如何及时了解储备油的库存量及储存油罐的相关参数，保证油品质量，一直是管理人员的重要关注，大多对油罐的检测过程中，一般情况下监控主要是靠值班人员定期巡检，人工成本高，测量误差也会留下许多人为因素，且没有解决油温测量及温控的问题，缺乏对液位液温的一体化测量。
4.因此，有必要提供一种新的gprs油罐液位液温一体化测量系统解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型解决的技术问题是提供一种可以对油罐进行液位油温一体化测量，油液超温控制，节省人力，便于清洁油罐的gprs油罐液位液温一体化测量系统。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供的gprs油罐液位液温一体化测量系统包括：弧形挡板，所述弧形挡板上设置有测量机构和温控机构，所述弧形挡板的底部固定安装有支撑块，所述支撑块的底部固定安装有罐体；所述测量机构包括检测管、安装板、高精度测量仪、电缆线、控制箱、多个数字温度传感器和投入式液位变送器，所述检测管固定安装在弧形挡板与罐体上，所述检测管与罐体内部相连通，所述安装板设置在检测管的顶端，所述高精度测量仪设置在安装板的顶部，所述电缆线固定安装在安装板的底部，所述电缆线的底端延伸至罐体内，多个所述数字温度传感器均固定安装在电缆线上，所述电缆线分别与多个数字温度传感器和高精度测量仪电性连接，所述控制箱固定安装在罐体的一侧，所述投入式液位变送器固定安装在电缆线的底端，所述投入式液位变送器与电缆线电性连接；所述温控机构包括存水箱、水泵、连接管和冷水机，所述存水箱固定安装在弧形挡板上，所述水泵固定安装在存水箱上，所述连接管固定安装在水泵的出水口，所述冷水机固定安装在存水箱上，所述冷水机的进水口与连接管的一端固定连接。
7.作为本实用新型的进一步方案，所述弧形挡板上多个圆管，多个所述圆管的顶端
延伸至存水箱内，多个所述圆管上均固定安装有电控阀，多个所述圆管的底端均固定安装在有喷头，多个所述喷头均与对应的圆管相连通，所述冷水机的出水口固定安装有出水管，所述出水管的底端延伸至存水箱内。
8.作为本实用新型的进一步方案，所述罐体与弧形挡板上固定安装有进油管，所述进油管与罐体的内部相连通，所述进油管上固定安装有进料阀。
9.作为本实用新型的进一步方案，所述弧形挡板与罐体上固定安装有排料管，所述排料管与罐体的内部相连通，所述排料管上固定安装有排料阀。
10.与相关技术相比较，本实用新型提供的gprs油罐液位液温一体化测量系统具有如下有益效果：
11.本实用新型提供一种gprs油罐液位液温一体化测量系统；
12.1、通过高精度测量仪、数字温度传感器、控制箱、投入式液位变送器、电缆线、排料阀、数据接收模块、中央数据处理模块、存水箱、连接管、弧形挡板、冷水机、出水管、电控阀、圆管和喷头的相互配合下，使数字温度传感器对油液进行温度检测，投入式液位变送器对油液进行液位检测后降温淋喷，具有可以对油罐进行液位油温一体化测量，油液超温控制，节省人力的优点；
13.2、gprs油罐液位液温一体化测量系统，它可以在线测量对油罐的液位、分层温度等相关数据，并通过对油温的实时监测在油温出现超出储存温度情况时启动相应的降温应急设施，这个系统的应用，成功的解决了油品的库存量和油品储存温度的实时测量的问题，为管理者科学储油提供了有效的管理手段。
14.为解决上述技术问题，本实用新型提供的gprs油罐液位液温一体化测量系统还包括：清洁机构，所述清洁机构设置在罐体内，所述清洁机构包括清洁箱、转动杆、电机、收卷辊、清洁圈、两个滑杆和滑块，所述清洁箱固定安装在罐体内，所述转动杆转动安装在清洁箱内，所述转动杆的一端延伸至清洁箱外，所述电机固定安装在清洁箱的一侧外壁上，所述电机的输出轴与转动杆的一端固定连接，所述收卷辊固定套设在转动杆上，所述清洁圈设置在罐体内，两个所述滑杆均固定安装在罐体内，所述滑块滑动安装在两个所述滑杆上。
15.作为本实用新型的进一步方案，所述滑块上固定安装有四个连接块，四个所述连接块均与清洁圈的内壁固定连接，滑块内开设有腔体，所述腔体内设置有配重块，所述收卷辊上缠绕有吊绳，所述吊绳的一端与收卷辊固定连接，所述吊绳远离收卷辊的一端与滑块固定连接，所述清洁箱的底部开设有圆孔，所述吊绳贯穿所述圆孔。
16.与相关技术相比较，本实用新型提供的gprs油罐液位液温一体化测量系统具有如下有益效果：
17.本实用新型提供一种gprs油罐液位液温一体化测量系统，
18.1、通过电机、转动杆、收卷辊、吊绳、配重块、滑块、连接块和清洁圈的相互配合下，清洁圈可以将附着罐体的油液进行清理，具有便于清洁油罐的优点。
附图说明
19.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
20.图1为本实用新型提供的gprs油罐液位液温一体化测量系统的第一实施例的正视剖视结构示意图；
21.图2为图1的a部分放大结构示意图；
22.图3为本实用新型提供的喷头、弧形挡板和支撑块的装配结构示意图
23.图4为本实用新型提供的第一实施例的系统结构图；
24.图5为本实用新型提供的第一实施例中的测试过程示意图；
25.图6为本实用新型提供的第一实施例中的液体的平均温度曲线及历史数据示意图；
26.图7为本实用新型提供的第一实施例中的单层温度曲线及历史数据示意图；
27.图8为本实用新型提供的第一实施例中的油位的历史曲线及数据示意图；
28.图9为本实用新型提供的第一实施例中的油温液位测量对比示意图；
29.图10为本实用新型提供的gprs油罐液位液温一体化测量系统的第二实施例的正视剖视结构示意图；
30.图11为本实用新型提供的清洁箱、转动杆、电机、收卷辊和吊绳的装配结构示意图；
31.图12为本实用新型提供的gprs油罐液位液温一体化测量系统的第二实施例的俯视剖视结构示意图。
32.图中标号：1、弧形挡板；2、罐体；3、检测管；4、安装板；5、高精度测量仪；6、电缆线；601、控制箱；7、数字温度传感器；8、投入式液位变送器；9、存水箱；10、水泵；11、连接管；12、冷水机；13、清洁箱；14、转动杆；15、电机；16、收卷辊；17、清洁圈；18、滑杆；19、滑块。
具体实施方式
33.第一实施例
34.请结合参阅图1至图9，在本实用新型的第一实施例中，gprs油罐液位液温一体化测量系统包括：弧形挡板1，所述弧形挡板1上设置有测量机构和温控机构，所述弧形挡板1的底部固定安装有支撑块，所述支撑块的底部固定安装有罐体2；所述测量机构包括检测管3、安装板4、高精度测量仪5、电缆线6、控制箱601、多个数字温度传感器7和投入式液位变送器8，所述检测管3固定安装在弧形挡板1与罐体2上，所述检测管3与罐体2内部相连通，所述安装板4设置在检测管3的顶端，所述高精度测量仪5设置在安装板4的顶部，所述电缆线6固定安装在安装板4的底部，所述电缆线6的底端延伸至罐体2内，多个所述数字温度传感器7均固定安装在电缆线6上，所述电缆线6分别与多个数字温度传感器7和高精度测量仪5电性连接，所述控制箱601固定安装在罐体2的一侧，所述投入式液位变送器8固定安装在电缆线6的底端，所述投入式液位变送器8与电缆线6电性连接；所述温控机构包括存水箱9、水泵10、连接管11和冷水机12，所述存水箱9固定安装在弧形挡板1上，所述水泵10固定安装在存水箱9上，所述连接管11固定安装在水泵10的出水口，所述冷水机12固定安装在存水箱9上，所述冷水机12的进水口与连接管11的一端固定连接。
35.所述弧形挡板1上多个圆管，多个所述圆管的顶端延伸至存水箱9内，多个所述圆管上均固定安装有电控阀，多个所述圆管的底端均固定安装在有喷头，多个所述喷头均与对应的圆管相连通，所述冷水机12的出水口固定安装有出水管，所述出水管的底端延伸至存水箱9内。
36.所述罐体2与弧形挡板1上固定安装有进油管，所述进油管与罐体2的内部相连通，
所述进油管上固定安装有进料阀。
37.所述弧形挡板1与罐体2上固定安装有排料管，所述排料管与罐体2的内部相连通，所述排料管上固定安装有排料阀。
38.高精度测量仪能够测量一路液位和多路液温，并在仪表的液晶屏上显示，液位测量的初始密度值，密度与温度的相关系数，数字温度传感器7的间距，及温度报警值等都在仪表上输入，以满足不同的油罐和不同的油品储存需求，在达到液位上限和储存温度上限时，相关报警以开关量形式输出，以停止进油设备进油或者驱动降温设备为油罐降温，测量数据通过仪表的远程输送dtu，将相关数据发送到云端，提供物联网系统，用户可以在电脑终端或手机上看测量数据。
39.测量液位液温变送器：液位测量采用投入式液位传感器是一种测量液位的压力传感器，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号然后输出给上位仪表。
40.液温测量采用18b20数字温度传感器7，根据用户的实际需求，按一定的距离安装数字温度传感器7，并和深度传感器一起做成专用测量电缆。为仪表提供一体的温度和深度测量数据。
41.液位测量原理:液位测量采用投入式液位传感器，根据所测液体静压与该液体高度成正比的原理，采用扩散硅或陶瓷敏感元件的压阻效应，将液压信号转成电信号。经过补偿和线性校正，转换成标准电信号输出。
42.其测量原理如下：当液位传感器投入到被测液体中某一深度时，传感器迎液面受到的压力公式为：
43.ρ=ρ.g.h + po式中：
44.p：液位计迎液面所受压力
45.ρ：被测液体密度
46.g：重力加速度
47.po：液面上大气压
48.h：传感器投入液体的深度
49.同时，通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔，再将液面上的大气压po与传感器的负压腔相连，以抵消传感器背面的po，使传感器测得压力为：ρ.g.h，显然,通过测取压力p，可以得到液位深;
50.温度测量原理：液温测量采用ds18b20作为数字温度传感器7，在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面有令人满意的效果，根据油罐测温的要求，按每2米一个测温点封装在测温电缆里面，压力和温度测量传感器合二为一，组成专用的温度压力一体变送器;
51.油脂密度与温度的调整：在油脂储备过程中，油品的密度是随温度变化而变化的，具有线性变化的特征。
52.遵循油脂温度与密度的公式：ρ=ρ20
‑
（t
‑
20）*k，
53.其中：ρ为测量时的计算密度，ρ20为油温20度时油脂的密度。
54.油脂密度根据温度变化调整方式如下：
55.首先确定在油中的数字温度传感器7数量。 h0=f/ρ20 .g 其中：h0输入密度下换算的高度值，ρ20为输入的20度温度时的密度值，f为液位压力传感器的测量值。再用h0来确
定数字温度传感器的数量。因为我们制作的测温电缆数字温度传感器的间距是2米，那么数字温度传感器7的数量就是n=h0/2的整数部分。那么传感器的平均温度值为：
56.t=（t1+t2+。。。+tn）/n
57.然后根据计算出液体的平均温度t，再推算出在此温度下的对应密度ρ：
58.ρ=ρ20
‑
（t
‑
20）*k
59.其中：ρ为测量时的计算密度，ρ20为20度时油的密度（仪表输入），t为测量时在液体中多点平均温度，k为油脂系数（仪表输入），然后输出较正后的液位高度h=f/ρ.g。
60.由于油位的变化，液体中数字温度传感器7的数量也会发生变化，因此上述的过程也需要重复执行;
61.1.测量仪表的设置:仪表键盘输入用户提供的密度参数ρ20=0.92和温度系数k=0.0064，液位上限报警为11米，温度上限报警为30度。
62.2.测试时间：2020年12月11日
‑
2020年12月21日止，为期10天。
63.3测试过程：测量系统开始进行测量后数据通过gprs上传到云端，电脑和手机终端。
64.实时测量值：在同一时刻，在平均液温为9.2度时，液位的高度为10.44米。
65.油位的仪表测量值和现场油尺的测量值基本吻合。
66.在测试过程中，由于环境温度发生较大的变化，油罐的平均温度由9.3度，下降到6.8度。测量液位也发生了相应的下降，下降后的液位在曲线图和测量数据可以清晰的观察到。
67.12月18日油罐卸油，其过程与油罐油位变化都在曲线上明显的显示出来。
68.在测量过程中，由于温度上限和油位上限均没有达到设定的上限值，因此没有发生报警的输出。
69.本实用新型提供的gprs油罐液位液温一体化测量系统的工作原理如下：
70.用于油罐液体深度温度一体高精度测量仪是基于gprs传输的无线远程测量控制仪，高精度测量仪5内置一张sim卡，通过互联网将采集的一路油罐液体深度和最多32路油数据上传到云平台,通过物联网将测量到的信号在电脑或者手机终端进行数字和图形显示，这样组成远程物联网液位液温测量系统，仪表可以可以通过rs485输出测量数据，采用modbus协议将采集的一路液体深度和最多32路油温度数据上传计算机，组成计算机液位液温测量系统；
71.所述高精度测量仪5包括控制单元，所述控制单元包括数据接收模块、中央数据处理模块和数据传输模块，所述数据接收模块、中央数据处理模块和数据传输模块依次相连接；
72.高精度测量仪5的型号为zg
‑
20，是现有技术，所述高精度测量仪5上包括有测量仪表天线，所述测量仪表天线用于连接物联网终端，数字温度传感器7的型号为ds18b20的现有技术，它是智能数字数字温度传感器。在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面有令人满意的效果；
73.通过多个数字温度传感器7可以将多层级液位的的油温进行检测，通过投入式液位变送器8可以对液位进行检测，当检测完毕后通过电缆线6将检测数据传输给数据接收模块，数据接收模块传输给中央数据处理模块进行额定值的对比和分析，当油温过高时传输
给控制箱控制指令，使控制箱启动水泵10，将外部水导入至冷水机12内进行降温，冷水机12将降温后的水经过出水管导入存水箱9，同时控制箱控制电控阀打开，再经过多个圆管由喷头喷洒罐体2的外壁进行油液降温，同时传输给数据传输模块，数据传输模块传输给高精度测量仪，同时数据传输模块通过仪表天线将其上传到互联网云端，工作人员通过电脑等终端设备在云端上进行实时查看油温液位变化；
74.在用户的使用和测试过程中，结果都达到了预期的效果，仪表及系统都真实的反应了在不同的温度下，油位发生相应变化的情况，实时反应了油罐进出油的油位变化，
75.与相关技术相比较，本实用新型提供的gprs油罐液位液温一体化测量系统具有如下有益效果：
76.本实用新型提供一种gprs油罐液位液温一体化测量系统，通过高精度测量仪5、数字温度传感器7、控制箱601、投入式液位变送器8、电缆线6、排料阀、数据接收模块、中央数据处理模块、存水箱9、连接管11、弧形挡板1、冷水机12、出水管、电控阀、圆管和喷头的相互配合下，使数字温度传感器7对油液进行温度检测，投入式液位变送器8对油液进行液位检测后降温淋喷，具有可以对油罐进行液位油温一体化测量，油液超温控制，节省人力的优点。
77.第二实施例
78.基于本技术的第一实施例提供的gprs油罐液位液温一体化测量系统，本技术的第二实施例提出另一种gprs油罐液位液温一体化测量系统，第二实施例仅仅是第一实施例的作为本实用新型的进一步方案，第二实施例的实施对第一实施例的单独实施不会造成影响。
79.下面结合附图和实施方式对本实用新型的第二实施例作进一步说明
80.请结合参阅图10
‑
图12，在本实用新型的第二实施例中，gprs油罐液位液温一体化测量系统还包括：清洁机构，所述清洁机构设置在罐体内，所述清洁机构包括清洁箱13、转动杆14、电机15、收卷辊16、清洁圈17、两个滑杆18和滑块19，所述清洁箱13固定安装在罐体2内，所述转动杆14转动安装在清洁箱13内，所述转动杆14的一端延伸至清洁箱13外，所述电机15固定安装在清洁箱13的一侧外壁上，所述电机15的输出轴与转动杆14的一端固定连接，所述收卷辊16固定套设在转动杆14上，所述清洁圈17设置在罐体2内，两个所述滑杆18均固定安装在罐体2内，所述滑块19滑动安装在两个所述滑杆18上。
81.所述滑块19上固定安装有四个连接块，四个所述连接块均与清洁圈17的内壁固定连接，滑块19内开设有腔体，所述腔体内设置有配重块，所述收卷辊16上缠绕有吊绳，所述吊绳的一端与收卷辊16固定连接，所述吊绳远离收卷辊16的一端与滑块19固定连接，所述清洁箱13的底部开设有圆孔，所述吊绳贯穿所述圆孔。
82.本实用新型提供的gprs油罐液位液温一体化测量系统的工作原理如下：
83.当放油完成需要进行清洁时，启动电机15带动转动杆14转动，转动杆14带动收卷辊16转动，收卷辊16放线吊绳，通过配重块，使滑块19、连接块和清洁圈17因为重力向下移动，将罐体2内壁上的油液刮至罐体2底部，进行排油便于对罐体2内壁进行油液清理，同时可以减少油液的损耗。
84.与相关技术相比较，本实用新型提供的gprs油罐液位液温一体化测量系统具有如下有益效果：
85.本实用新型提供一种gprs油罐液位液温一体化测量系统，通过电机15、转动杆14、收卷辊16、吊绳、配重块、滑块19、连接块和清洁圈17的相互配合下，清洁圈17可以将附着罐体2的油液进行清理，具有便于清洁油罐的优点。
86.需要说明的是，本实用新型的设备结构和附图主要对本实用新型的原理进行描述，在该设计原理的技术上，装置的动力机构、供电系统及控制系统等的设置并没有完全描述清楚，而在本领域技术人员理解上述实用新型的原理的前提下，可清楚获知其动力机构、供电系统及控制系统的具体，申请文件的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现；
87.其中所使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，且本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
88.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型或直接或间接运用，在其它相关的技术领域，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。