专利名称：石油化工高温高粘度液位仿真测显系统的制作方法
一种石油化工高温高粘度液位仿真测量显示系统。
本发明涉及一种石油化工行业高温高粘度液体的液位仿真测量显示系统，属于电测技术及计标机应用领域。主要用于石油化工厂的一些高温高粘度装置内的液态物质液位的测量显示及高温低粘度装置的液位测量显示。
石油化工行业中炼油厂的一些装置，如常压塔、减压塔、氧化塔等装置内盛有高温高粘度液态物质，其液位高低是直接影响安全生产的重要因素，若塔内液位过高，则会在生产过程中引起冒塔，甚而导至火灾发生或引起爆炸；如果塔内液位过低，又会浪费能源并影响产品质量。因此塔内液位高低的观察、调节是搞好生产至关重要的环节，然而液位高低很难准确测量。目前石油化工行业的一些高温高粘度装置的液位测量及显示还没有一种定型的系统。有的厂家采用浮球法，此法由于浮球和连接带直接接触高温高粘度物质，往往造成定滑轮粘接或摩擦力增大，使测量数据出现很大误差。也有些厂家采用超声波回声法，此法也容易因装置内温度，湿度的变化而影响测量结果。大多数厂家通常采用的则是温差直观法，些种方法是在装置内自下而上不同高度上安装上测温的热电偶，利用不同高度热电偶测量的温度高低，用温差来判断液位的高低，此法效果较好，也较可靠，但最大的缺点是不直观，而且精度较差，因此有待改进、提出一种仿真测量显示系统。
本发明的目的是提供一种利用高温高粘度液态物质装置内的液相与气相之间的温度差，综合其内的温度分布状况，通过计算机的判断、计算，构成一种仿真测量显示系统。
本发明的目的是这样实现的所述的石油化工高温高粘度液位仿真测量显示系统，包括装置内自下而上安装的多点测温热电偶T1、T2……TX、TX＋1T……N，其特征在于还包括与之相连接的温度采集卡、计算机及显示器，装置内自下而上安装的测温热电偶T1、T2……TX、TX＋1……TN的对应位置高度HT1、HT2……HTX、HTX＋1……HTN都是固定的，并且予先输入计算机，测温热电偶的信号经温度采集卡采集放大转换成数字量送人计算机，由计算机根据温度判断出最高液相测温点TX的位置高度HTX和气相最低测温点TX＋1的位置高度HTX＋1’再以TX与TX＋1，两个测温点间的温度差，由公式HX＝a(TX－TX＋1)计算出液位在HTX与HTX＋1之间的高度，计算装置内高温高粘度液态物质液位的数学模型为H＝HTX＋a(TX－TX＋1)仿真显示器根据运算结果，显示出高温高粘度液态物质的液位高低。
式中H——装置内液位总高度HTX——液相最高测温点(热电偶)的位置高度
HX——距HTX以上的液位高度TX——液相最高测温点的温度TX＋1——气相最低测温点的温度a——数学模型系数，它由装置传热自然对流情况及两热电偶之间的高度而定，一般为0.01～1.5，其量纲为m/℃。
本发明的液相最高测温点TX的位置高度HTX和气相最低测温点TX＋1的位置高度HTX＋1的判断，是由计算机按公式TX－TX＋1≥C判断确定，C为常数，通常C≥5℃。TX和TX＋1是随高温高粘度液态物质液位在装置内的超两测温点的位置高的变化而改变，常数C由装置内温度的层温差确定。
本发明的显示器，选用CRT彩色动画仿真显示，光柱高低仿真显示，数字大小显示之一。
本发明的石油化工高温高粘度液位的仿真测量显示系统，与已有的测量方法相比较，有以下优点采用本系统后，通过电动执行器可以对装置的进料和出料实现自动调节，达到装置内的高温高粘度液态物质液位的相对稳定。本发明已在中国石油化工总公司齐鲁石化公司胜利炼油厂实施。使用表明，该系统测显精度高，动画仿真效果好，便于工作人员对液位的观察、调节与控制。
图1为石油化工高温高粘度液位仿真测量显示系统框2为本发明的计算机程序框图结合附图1、2，对本发明的石油化工高温高粘度液位仿真测量显示系统的实施例，进一步予以描述炼油厂的常压塔，减压塔、氧化塔等装置内均有自下而上安装的多点测温热电偶。本发明的仿真测量显示系统，包括以上装置之一的测温热电偶T1、T2……TX、TX＋1……TN(1)，其特征还包括与之相连的温度采集卡(2)，计算机(3)及显示器(4)。测温热电偶(1)的信号经温度采集卡(2)采集放大处理后，送往计算机(3)按程序进行判断运算，由仿真显示器(4)根据运算结果，显示高温高粘度液态物质的液位高低。装置内自下而上安装的测温热电偶的对应位置高度HT1、HT2、……HTX、HTX＋1、……HN(1)都是固定的，其高度并且予先输入计算机(3)、热电偶(1)的信号经温度采集卡(2)采集放大转换成数字量送入计算机(3)、由计算机(3)根据温度差判断出最高液相测温点TX的位置高度HTX和气相最低测温点TX＋1的位置高度HTX＋1，再由TX与TX＋1两个测温点间的温差经公式HX＝a(TX－TX＋1)计算出液位在HTX与HTX＋1之间的高度，计算装置内高温高粘度液态物质的数学模型为H＝HTX＋a(TX－TX＋1)仿真显示器(4)根据运算结果，显示出高温高粘度液态物质的液位高低。
a为数学模型系数，由装置内传热自然对流情况及HTX、HTX＋1之间的高度而定，其量纲为M/℃，一般为0.01～1.5。液相最高测温点HTX和气相最低测温点HTX＋1的位置高度的判断，是由计算机(3)按公式TX－TX＋1≥C判断确定，常数C，通常为C＞5℃。显示器(4)选用CRT彩色动画仿真显示，光柱高低仿真显示，数字大小显示之一。
本发明系统，在中国石油化工总公司齐鲁石化公司胜利炼油厂沥青车间102氧化塔组织了实施，氧化塔的高度为23M，塔中装有测液相、气相温度的热电偶6根，其热电偶自下而上的对应安装高度为2.9M、6M、10M、15.2M、15.8M、16M。
生产中要求塔中的液位高度保持在15M至15.2M，极限高度为15.8M。数学模型系数a值选用0.05到0.45之间。显示器采用CRT动画仿真显示，经过一年多的运行，证明该系统具有测量精度高，动画仿真效果好，便于操作工人对液位高度的观察与调节。
权利要求
1.一种石油化工高温高粘度液位仿真测量显示系统，包括装置内自下而上安装的多点测温热电偶T1、T2……TX、TX＋1……TN(1)，其特征在于还包括与之连接的温度采集卡(2)、计算机(3)及显示器(4)组成，装置内自下而上安装的测温热电偶T1、T2……TX、TX＋1……TN(1)的对应位置高度HT1、HT2……HTX、HTX＋1……HTN都是固定的，并且予先输入计算机(3)、测温热电偶的信号经温度采集卡(2)采集放大转换成数字量送人计算机(3)，由计算机(3)根据温度差判断出最高液相测温点Tx的位置高度HTX和气相最低测温点TX＋1的位置高度HTX＋1，再以TX与TX＋1两个测温点间的温度差，由公式HX＝a(TX－TX＋1)计算出液位在HTX与HTX＋1之间的高度，计算装置内高温高粘度液位的数学模型为H＝HTX＋a(TX－TX＋1)仿真显示器(4)根据运算结果，显示出高温高粘度液态物质的液位高低。
2.根据权利要求1所述的石油化工高温高粘度液位仿真测量显示系统，其特征在于a为数学模型系数，一般为0.01～1.5。
3.根据权利要求1、2所述的石油化工高温高粘度液位仿真测量显示系统，其特征在于液相最高测温点HTX和气相最低测温点HTX＋1的位置高度的判断，是由计算机(3)按公式TX－TX＋1≥C判断确定，C为常数，通常C≥5℃。
4.根据权利要求1、2所述的石油化工高温高粘度液位仿真测量显示系统，其特征在于显示器(4)选用CRT彩色动画仿真显示、光柱高低仿真显示，数字大小显示之一。
全文摘要
本发明涉及一种石油化工高温高粘度液位仿真测量显示系统，属于电测技术及计算机应用领域。本系统包括装置内自下而上安装的多点测温热电偶、温度采集卡、计算机、显示器。它利用液相、气相间的温差、经计算机判断运算，确定装置内的高温高粘度物质液位高低，送显示器显示。本发明适应于石油化工行业炼油厂中一些装置，如常压塔、减压塔、氧化塔等内的高温高粘度物质液位的测量显示。
文档编号G01F23/22GK1126827SQ9510022
公开日1996年7月17日 申请日期1995年1月13日 优先权日1995年1月13日
发明者李俊生, 喻新, 徐惠国 申请人:河南俊达石化检测技术研究所