专利名称：便携式多功能储油罐槽检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是用于对空气与油、油与水之界面高度，乳化层和油中含水量检测的一种防爆型结构装置。
目前国内外各油田、炼油厂、化纤厂和油港码头的储油罐(槽)对于空气与油、油与水的界面高度测量，乳化层和油中含水量测量，大都采用垂吊检尺法和吊瓶定点取样法，其中垂吊检尺法只局限于对空气与油界面检测，误差为2％，但由于储油罐(槽)中有沉积物和油离水层，又受温度变化的影响，则水层变化幅度较大，所以测量误差远大于2％；吊瓶取样法虽然对所取的样品化验油中含水量精度高，但由于储油罐(槽)中上下温差大、使储油罐(槽)中上下呈现高低不等的含水油层，乳化层和沉积水层，又各层分布无规律，这样，该方法不能真实地反映出储油罐(槽)中油之含水量。因此，给储油、输油和炼油在生产计量上造成极大的损失。当前如何改进解决储油罐(槽)之界面高度测量，乳化层和油中含水量及净油含量等检测，是石化行业急待解决的问题。
本实用新型的目的，是提供一种能较准确地检测储油罐(槽)中空气与油、油与水的界面高度，乳化层和油中含水量的便携式多功能检测装置。本实用新型是这样实现的它是由提手梁、传感器固定卡、传感器、测量电缆、收放测量电缆手柄、机壳箱体、测量电缆绕线盘、电源开关、零位控制器、讯响器、辅助手柄、指示器、传动轴套、轴、传输电容器、射频发生器、检测器、放大器所组成。
本实用新型装置，是利用不同的介质对电磁波能量吸收程度不同的物理特性，由于不同介质——空气、水、油和油水混合态的不同，其物理常数也不等，则对电磁波能量吸收多少也不等，经检测器将其转换成电的模拟量，再经放大器把其电量转换成数字的模拟量，并以含水量的百分数含量表示出来，便实现了对储油罐(槽)的界面高度、乳化层和油中含水量的检测，尽而净油含量亦同时得到检测。
本实用新型装置与已有技术相比，具有稳定地实现检测准确，精密度高，对界面检测可达0.2％，对乳化层和油中含水量检测可达±1％，并能一次性检测出储油罐(槽)中的净油含量，除此之外该装置还具有体积小、携带方便、操作简单、可连续工作、检测功能多的主要特点。
下面根据附图对本实用新型实施的具体细节作进一步的描述。
图1是本实用新型便携式多功能储油罐(槽)检测装置结构的主视图。
图2是本实用新型便携式多功能储油罐(槽)检测装置结构的右视图。
图3是本实用新型便携式多功能储油罐(槽)检测装置使用状态示意图。
图4是本实用新型便携式多功能储油罐(槽)检测装置电路方框图。
图5是本实用新型便携式多功能储油罐(槽)检测装置传感器剖示图。
图6是本实用新型便携式多功能储油罐(槽)检测装置射频发生器(16)检测器(17)电路图。
图7是本实用新型便携式多功能储油罐(槽)检测装置指示器(12)、放大器(18)、讯响器(10)电路图。
图面说明(1)提手梁、(2)传感器固定卡、(3)传感器、(4)测量电缆、(5)收放测量电缆绕线手柄、(6)机壳箱体、(7)测量电缆绕线盘、(8)电源开关、(9)零位控制器、(10)讯响器、(11)辅助手柄、(12)指示器、(13)轴套、(14)轴、(15)电容器、(16)射频发生器、(17)检测器、(18)放大器、(19)内电极、(20)外电极、(21)隔离绝缘、(22)紧固螺母、(23)连接螺栓、(24)内电极涂膜、(25)储油罐(槽)体。
下面依据本实用新型所提出的便携式多功能储油罐(槽)检测装置的具体结构及实施例作详细说明。
图1、2由提手梁(1)、传感器固定卡(2)、传感器(3)、测量电缆(4)收放测量电缆绕线手柄(5)、机壳箱体(6)、测量电缆绕线盘(7)、电源开关(8)、零位控制器(9)、讯响器(10)、辅助手柄(11)、指示器(12)、轴套(13)、轴(14)、组成的便携式多功能储油罐(槽)检测装置。
图5是由内电极(19)、外电极(20)、隔离绝缘(21)、紧固螺母(22)、连接螺栓(23)、内电极涂膜(24)、组成传感器(3)剖面结构。
图3、4中，提手梁(1)是操作和携带时用，它经轴套(13)、轴(14)、与机壳箱体(6)和收放电缆手柄(5)相连接，并与测量电缆绕线盘(7)组成机械传动系统；又测量电缆(4)一端与机壳箱体连接，另一端则与传感器(3)相连接组成测量、传感和检测系统。
射频发生器(16)见图6所示本电路是用频率为2.5～5兆赫芝短波段为信号源。由LB1晶体、R1阻尼电阻和六反向器组成稳频稳幅振荡电路，提供发射器脉冲信号。发射器由开关管V1、V2以互补功率放大电路组成。由耦合电容器C6、C9经传感器辐射电磁波，开关管V1、V2、V3电阻R4组成检测电路，将辐射到空气、油、水及油水混合物等不同介质中的能量变化转换成为电讯号，经二极管V7，检测电阻R4，输入给检测点2、3作为气、油、水液面界面、油中含水量讯号。
由开关V4、运算放大器A2、电位器RB组成电压调整电流源来确定发射器、检测器的工作状态。电容器C1、C2、C3分别为V1、V2管的耦合电容。V5、V6二极管分别为V1、V2偏置电路和温补器件。电容器C6、C9还具有本安电路与非本安电路间的隔离元件(可靠元件)作用。
三端稳压器A3、电容器C4、C5组成稳压源供振荡器、检测器稳定电压。三端稳压器A4、电容器C7、C8组成稳压源供电流源A2－3点稳定电压。二极管V9为本安型电路保护元件，同时防止电源反向时烧毁A1电路，二极管V7为检测电路的保护元件。
指示器(12)、放大器(18)、讯响器(10)见图7所示油中含水量指示器(12)由运算放大器A5－2，开关管V0电流表A和保护二极管V17等组成电压调整电流源。油中含水检测电讯号经2、3检测点经保护电阻R7输入，使V11管电流随检测讯号电压变化，由电流表A指示出油中含水值。将油中含水电讯号转换成数字显示量用来实施油中含水量的检测。
由运算放大器A5－4、电位器R15、R6、R13构成电压比较器，组成油水界面检测电路经保护电阻R6取油水界面检测电压讯号输入给A5－4－12，用电位器R15设定值(电压)输入给A5－4－13，当检测讯号电压值低于设定值时，A5－4－14为低电平，开关电路V16截止，讯响器无声，当检测讯号值达到设定的油水界面电讯号值时，A5－4－14输出为高电平，使开关电路V16导通，讯响器发出连续叫声作为油、水界面的指示讯响。
由运算放大器A5－2开关管V11、V12、电位器R14组成电压比较器，空气、油液面控制(检测电路由R7给A5－2－10输入空气、油液面电压讯号值，用电位器R14给出设定值(电压)经R8输入给A5－2－9进行比较，当两点电压值相同时A5－2－8为高电平，使V11导通间歇振荡器A5－1、A5－3工作，通过V15、R22使V16导通、截止讯响器发出间歇声响作为空气、油液面指示讯号。
讯响开关电路由开关管V16讯响器F组成，V16处在截止状态，分别受液面界面讯号控制后导通。导通时发出1000赫芝音频声响，为液界两面的声响源。
间歇振荡器由A5－1、A5－3运算放大器、电阻R20、R16、R17、R18、R19、R21、电容器C12、C13开关管V13组成，改变R20、C13值可调节间歇频率，此电路间歇时间为1秒，V13为保护电路，电路导通、截止受V14、V12开关电路控制。
电阻R5、稳压管V10、开关K1组成电源电压检测电路，当电流表指示为零时更换电池。
三端稳压器A6、电容器C10、C11组成稳压电源供液、界两面校准电压源。电源由6F22型9伏叠成电池供电，共四节其三节并联供检测电路，一节供讯响器电路。电路中R7、R10为保护电阻，R9为反馈电阻。
实施例当实施时，手握提手梁(1)打开直流电源开关(8)供电9伏，同时将传感器(3)从传感器固定卡(2)取下，摇收放手柄(5)控制测量电缆(4)及其连接的传感器(3)，徐徐地放开，置于储油罐(槽)体(25)中；当传感器分别于空气与油界面，油水混合态和油与水界面接触时，射频发生器(16)发出的电讯号经电容器(15)由传感器(3)向不同液态介质稳定地辐射出弱定值的射频电磁波能量，其频率为2.5～5兆赫芝之间。不同的介质对辐射的电磁波能量吸收的不同差异，则经检测器(17)通过传输电缆(4)把变化的电场信号转化为模拟电量，再经放大器(18)转化为模拟的数字量。同时讯响器(10)对传感器(3)接触不同介质而发出不同的声响；对空气与油界面发出间歇叫声，对油与水界面发出连续叫声，频率为1000赫芝。由此从讯响器(10)和测量电缆(4)读数便实现了对空气与油和油与水之界面高度的测量；从指示器(12)便实现了乳化层和不同高度油层中的含水量；尽而可计算出储油罐(槽)中的净油含量。测量后关闭电源开关(8)，并将测量电缆(4)擦干净收绕在测量绕线盘(7)上，传感器(3)放回固定卡(2)上。
在本实用新型的实施中，传感器(3)内装有射频发生器(16)，检测器(17)和传输电容器(15)相连接。机壳箱体(6)内装有放大器(18)、指示器(12)、零位控制器(9)、讯响器(10)、辅助提手柄(11)和电源开关(8)。
提手梁(1)、测量电缆绕线盘(7)、机壳箱体(6)、和测量电缆线手柄(5)是指用铝镁合金板(δ2－3)或铝镁合金铸件材质制成。
测量电缆(4)是指用长为15至20米、宽6至10毫米、厚为0.1毫米的标准钢尺带、钢尺两侧有φ1.5毫米铜质多股漆包线，在尺和漆包线外包0.1至0.5毫米厚的聚乙烯密封透明绝缘层，则组成传输馈线即测量电缆(4)。
传感器(3)是指外电极(20)为不锈钢材质，外径为φ30至34毫米，长为140至195毫米；内电极(19)为铝材质，外径为φ30至34毫米，长为5至15毫米，并外喷涂0.1至0.5毫米厚的聚乙烯薄膜(24)；内电极(19)与外电极(20)间的绝缘隔离(21)是指用聚四氟乙烯或聚三氟乙烯硬质塑料，外径φ30.5至34.5毫米，长为4至7毫米；紧固螺母(22)和连接螺栓(23)是指用不锈钢材质与外电极(20)紧密配合。
指示器(12)是用电磁式直流电流表，量程为1毫安，其刻度指示范围转换为0至40％的含水量的数字模拟量。
机壳箱体(6)为隔爆箱体；供电为直流是本安型9伏电源，装在隔爆机壳箱体(6)内，电源开关(8)是用防爆开关，电路采用本安型电路。
权利要求1.便携式多功能储油罐(槽)检测装置；它是根据空气、水、油、乳化层和油水混合态等不同介质，其物理特性不同，对电磁波能量吸收不同的原理；本实用新型装置主要结构特征是由提手梁(1)、传感器固定卡(2)、传感器(3)、测量电缆(4)、收放测量电缆手柄(5)、机壳箱体(6)、测量电缆绕线盘(7)、电源开关(8)、零位控制器(9)、讯响器(10)、辅助手柄(11)、指示器(12)、传动轴套(13)、轴(14)、传输电容器(15)、射频发生器(16)、检测器(17)、放大器(18)所组成。
2.根据权利要求1所述的便携式多功能储油罐(槽)装置，其特征在于传感器(3)则由内电极(19)、外电极(20)、隔离绝缘(21)、紧固螺母(22)、连接螺栓(23)和内电极涂膜(24)所组成。
3.根据权利要求2所述的便携式多功能储油罐(槽)检测装置，其特征在于传感器(3)内装有射频发生器(16)、检测器(17)和传输电容器(15)。
4.根据权利要求1所述的便携式多功能储油罐(槽)检测装置，其特征在于提手梁(1)、测量电缆绕线盘(7)、机壳箱体(6)和测量电缆绕线手柄(5)是指用铝镁合金板(δ2～3)或铝镁合金铸件材质制成。
5.根据权利要求1所述的便携式多功能储油罐(槽)检测装置，其特征在于测量电缆(4)是指用长为15至20米、宽6至10毫米、厚为0.1毫米的标准钢尺带，钢尺两侧有φ1.5毫米铜质多股漆包线，在尺和漆包线外包0.1至0.5毫米厚的聚乙烯密封透明绝缘层，则组成传输馈线即测量电缆(4)。
6.根据权利要求1所述的便携式多功能储油罐(槽)检测装置，其特征在于传感器(3)是指外电极(20)为不锈钢材质，外径为φ30至34毫米，长为140至195毫米；内电极(19)为铝材质，外径为φ30至34毫米，长为5至15毫米，并外喷涂0.1至0.5毫米厚的聚乙烯薄膜(24)；内电极(19)与外电极(20)间的绝缘隔离(21)是指用聚四氟乙烯或聚三氟乙烯硬质塑料，外径φ30.5至34.5毫米，长为4至7毫米；紧固螺母(22)和连接螺栓(23)是指用不锈钢材质。
7.根据权利要求1所述的便携式多功能储油罐(槽)检测装置，其特征在于指示器(12)是指用电磁式直流电流表，量程为1毫安，其刻度指示范围转换为0至40％的含水量的数字模拟量。
8.根据权利要求1所述的便携式多功能储油罐(槽)检测装置，其特征在于机壳箱体(6)为隔爆箱体；供电为直流是本安型9伏电源，装在隔爆机壳箱体(6)内，电源开关(8)是用防爆开关，电路采用本安型电路。
专利摘要本实用新型是根据被测量介质物理特性的不同，对电磁波能量吸收不同的原理，来实施对空气与油、油与水的界面高度，对油水乳化层和油中含水量进行检测的便携式多功能储油罐(槽)检测装置。本装置由射频发生器、检测器、测量电缆、传感器、指示器、讯响器和箱体机械传输部分组成。本装置具有稳定地实现检测准确、精度高、显示灵敏；对界面高度测量精度可达2％，乳化层和油中含水量精度可达±0.1％，并能一次性检测出储油罐(槽)中的净油含量。
文档编号G01N27/00GK2042959SQ8820910
公开日1989年8月16日 申请日期1988年7月27日 优先权日1988年7月27日
发明者李振德, 刘广林, 王铁生, 马景润, 宋玉臣 申请人:鞍山静电技术研究设计院