专利名称：一种加油站油气回收系统的气液比测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加油站油气回收系统的气液比性能测试仪，特别涉及一种可同时测试油气回收系统的气液比油气体积，油气流通方向，油气流通累积时间，油气平均流量和油气瞬时流速的测试仪，属于加油站油气回收系统维护检测技术领域。
背景技术：
随着我国经济和交通运输的快速发展，加油站的环保和安全问题越来越引起政府和社会的关注。为了减少机动车加油过程从油箱排出的油气对周边环境造成的污染，按照国家标准GB 20952-2007《加油站大气污染物排放标准》规定，加油站应以真空辅助方式密闭收集油气，安装加油油气回收系统。加油油气回收系统主要由油气回收加油枪、真空辅助泵、地下油气管道和密闭汽油储罐构成。加油油气回收原理如下当油气回收系统未运转时，汽油储罐的汽油液面随着加油机往外加油而不断下降，其液面上的空间由罐内不断挥发的油气填充。直到达到油气饱和蒸气压，汽油才停止挥发。另外每往机动车油箱加注1升汽油，油箱就往周围环境排出 1升箱内原来挥发的饱和油气。当油气回收系统正常运转后，在加油过程中，真空辅助泵通过加油枪收集机动车油箱口附近逸散的油气，回收的油气经地下油气管道送回储油罐内填补该空间而达到压力平衡，所回收的饱和油气填补入储油罐也可以减少储油罐内的油气挥发。按GB 20952-2007规定，应使回收的汽油油气体积A与从储油罐加出的汽油液体体积 L相当，用气液比(A/L)指标来衡量。GB 20952-2007要求各种加油油气回收系统的气液比均应在大于等于1. 0和小于等于1. 2范围内，并应按不小于每分钟20升的实际加油流量进行气液比检测。检测时除需记录气液比数据之外，还应记录实际加油流量数据。通常加油机仅显示加注汽油的体积，还需要在加油的同时用秒表计时，然后计算获得实际加油流量，这无疑增加了操作人员的工作量。为保证油气回收系统正常工作，维护人员定期对加油枪的气液比按规定条件进行检测和调整。此外，真空辅助泵也是油气回收系统的重要设备之一，在油气回收系统维护时，需要对真空辅助泵驱动油气流动方向和瞬时流速进行检测。标准GB 20952-2007附录C推荐了一种用于检测气液比的流量计安装参考结构， 并规定了流量计的基本性能要求。专利号为ZL200820004655. 6的中国专利中披露了一种油气回收综合测试仪，该测试仪结构主要由一个智能气体罗茨流量计与一个高精度电子压力表串接，用该测试仪测量油气回收系统的气液比时，将智能气体罗茨流量计两端连接入油气通路中，对油气回收系统中油气的流量进行检测，流量包括累计流量与瞬时流量，通过油气回收过程中油气流量与加油机加油量的对比得出油气回收系统的气液比参数。该专利所述测试仪实际使用中必须借助另外的秒表计时来测量实际加油流量。根据加油站油气回收系统维护检测工作的实际需要，有必要开发一种具有综合功能的加油站油气回收系统气液比测试仪，即在测试油气回收系统气液比油气体积的同时， 还能够测试油气流通方向、油气流通累积时间、油气平均流量和油气瞬时流速。采用该仪器进行加油站油气回收系统维护，除可测试标准规定的参数外，还可同时判别设备故障原因， 从而达到及时维修设备、保障油气回收系统正常工作的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种测试油气回收系统的气液比性能相关参数的专门测试仪器，在测试油气累计流量的同时，还能够同时测试油气流通方向、油气流通时间自动累积计时、油气平均流量和油气瞬时流速。通过测量油气平均流量然后除以气液比值即可获得实际加油流量值。本发明提供一种加油站油气回收系统的气液比测试仪，包括罗茨流量计和控制主板、面板、面板油气接入口、面板油气接出口和机箱，其中，罗茨流量计位于机箱内，其入口与面板油气入口密封连接，出口与面板油气出口密封连接；罗茨流量计采用双路电压脉冲信号输出，通过信号线A和信号线B与控制主板相连，罗茨流量计内的转子被流过的油气推动旋转一周时，其气室内流过的气体体积量恒定，同时，信号线A和信号线B分别向控制主板各输出一个存在相位差的周期矩形波脉冲信号。控制主板上装有流量计脉冲信号调整电路和单片微处理器，罗茨流量计的脉冲信号经过调整电路整形后送入单片微处理器，单片微处理器识别到信号线A的脉冲上升后进行计数，并同时判断信号线B的相位状态，如果两者处于相同相位，则识别为油气正向流动；如果两者处于相反相位，则识别为油气反向流动。所述气液比测试仪开机初始化或清零后处于等待状态，当单片微处理器接收到信号线A的第一个脉冲时开始计时，每接收一次脉冲就自动累积计时数据。单片微处理器将信号线A的脉冲次数与罗茨流量计的气室容积相乘，得到通过罗茨流量计的累计油气体积。单片微处理器通过累计油气体积与累积时间之比计算油气平均流量；通过信号线A输出的各信号脉冲时差计算油气瞬时流速。所述气液比测试仪还包括数字显示模块、电池组模块、以及安装在面板上的电源控制键、测试启停键和功能选择键，分别通过电缆与控制主板连接。控制主板、数字显示模块和电池组模块固定于面板的内侧，面板固定于机箱的顶面，面板上对应数字显示模块的位置开有显示窗口。与现有技术相比，本发明的有益效果是，在测试油气回收系统气液比油气流通累计体积的同时，能够综合测试与油气回收系统气液比性能相关的参数，如油气流通方向、油气流通累计时间、油气平均流量和油气瞬时流速。通过测量油气的平均流量即可间接测得实际加油流量。本发明的综合测试功能特别适合于加油站油气回收系统实际维护检测使用。
图1为气液比测试仪的主体结构框2为气液比测试仪实施例的面板结构示意3为气液比测试仪实施例的内部结构侧向示意图
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图4为正反向气体流动时电压脉冲信号相位示意图
具体实施例方式本发明的测试仪结构部件主要包括罗茨流量计1、控制主板2、液晶显示模块3、电池组模块4、机箱5和面板13。本发明选用具有双路电压脉冲信号输出的罗茨流量计，当罗茨流量计1内的转子被流过的油气推动旋转一周时，罗茨流量计1气室通过的气体体积量恒定，同时流量计的两路信号线分别各输出一个周期矩形波脉冲信号，但这两个脉冲之间存在一相位差。本发明技术方案的特征是利用其中一路信号线A的信号脉冲计数累计计算通过罗茨流量计1的油气体积，利用另一路信号线B的信号脉冲与前一路信号线A信号脉冲的相位状态判断油气的正反流向。罗茨流量计1的两条信号线与测试仪控制主板2相连接。控制主板2装有流量计脉冲信号调整电路和单片微处理器。流量计1的脉冲信号经过控制主板脉冲信号调整电路整形后送入单片微处理器。单片微处理器识别到信号线A的脉冲上升沿之后，进行计数并同时判断信号线B的相位状态，当处于相同相位时，即识别为油气正向流动，反之则为反向流动。测试仪开机初始化或清零后处于等待状态，当单片微处理器接收到因油气通过流量计输出的第一个脉冲时，单片微处理器开始计时，每接收到一次脉冲就自动更新显示累积计时数据，如此，本发明技术方案的特征还在于可实现整个气液比测试过程油气流动的累积计时功能。单片微处理器通过累计油气体积与累计时间之比计算平均流量，通过信号线A输出的各信号脉冲时差计算获得油气的瞬时流速。即本发明技术方案的特征还在于本发明的测试仪具有平均流量和瞬时流速测试功能。下面通过实施例和
本发明技术方案。如图1、图2、图3所示，本发明的气液比测试仪由罗茨流量计1、控制主板2、数字显示模块3、电池组模块4、面板5、电源控制键8、测试启停键9、功能选择键10、面板油气接入口 11、面板油气接出口 12、机箱13构成。罗茨流量计1有信号线A6和信号线B7与控制主板2相连，数字显示模块3、电池组模块4、面板5、电源控制键8、测试启停键9、功能选择键10分别通过电缆与控制主板2连接。罗茨流量计入口通过固定管件与面板油气入口 11 密封连接、罗茨流量计出口通过固定管件与面板油气出口 12密封连接。控制主板2、数字显示模块3、电池组模块4固定于面板5内侧。面板5固定于机箱13顶面，面板5上对应数字显示模块3位置开有显示窗口。数字显示模块分为两个部分，其一部分显示测试累计的油气体积，其另一部分在功能选择键的控制下分别显示油气平均流量、油气瞬时流速和油气通过累计时间。电源控制键8、测试启停键9、功能选择键10安装在面板5上，测试时通过电源控制键8、测试启停键9、功能选择键10对测试仪进行操作控制。按照GB 20952-2007规定的测试方法进行测试时，将测试仪的面板油气出口 12通过软管连接至加油枪适配器，并将面板油气入口 11通过软管连接至测试油罐的油气出口， 构成油气测试回路。当电源控制键8按下后，测试仪通电工作。当触按测试启停键9，测试仪清零后进入测试等待状态，此时有油气通过测试仪即自动开始测试，再次触按测试启停键9，测试仪进入测试停止状态。如图4所示，罗茨流量计1的气室通过油气时，信号线A6与信号线B7的两路信号线所输出的脉冲信号之间存在相位差，当油气正向通过罗茨流量计1时，信号线B7脉冲相位超前于信号线A6脉冲相位，当信号线A6脉冲跳变时，信号线B7脉冲相位与信号线A6脉冲同相，控制主板2的单片微处理器由此判断为油气正向流通，并令数字显示模块3的油气瞬时速度显示正向；当油气反向通过罗茨流量计1时，信号线B7脉冲相位滞后于信号线A6 脉冲相位，当信号线A6脉冲跳变时，信号线B7脉冲相位与信号线A6脉冲反相，控制主板2 的单片微处理器由此判断为油气反向流通，令数字显示模块3的油气瞬时速度显示负向。如图4所示，罗茨流量计信号线A6每输出一个周期脉冲，罗茨流量计1的气室即相应通过固定体积油气，控制主板2将信号线A6的脉冲计数累加并乘以罗茨流量计气室容积系数得出通过罗茨流量计1的累积油气体积，并在数字显示模块3上进行显示。测试仪开机初始化或清零后处于等待状态，当控制主板2的单片微处理器接收到信号线A6输出的第一个脉冲时，单片微处理器开始计时，每接收到一次脉冲就自动更新显示累积计时数据， 并在功能选择键10控制下显示累计时间。控制面板2的单片微处理器将累积油气体积除以累计时间，即可计算获得油气平均流量，并在功能选择键10控制下显示油气平均流量， 用油气平均流量除以气液比数据即可获求得实际加油流量值。控制主板2的单片微处理器通过信号线A6输出的各信号脉冲周期时间计算获得油气的瞬时流速，并结合油气流通方向的状态，在功能选择键10控制下显示正负油气瞬时流速值。
权利要求
1.一种加油站油气回收系统的气液比测试仪，其特征在于，所述气液比测试仪包括罗茨流量计(1)、控制主板O)、面板(5)、面板油气接入口(11)、面板油气接出口(1 和机箱 (13)，其中，罗茨流量计⑴位于机箱(13)内，其入口与面板油气入口(11)密封连接，出口与面板油气出口(1 密封连接；罗茨流量计(1)采用双路电压脉冲信号输出，通过信号线 A (6)和信号线B (7)与控制主板(2)相连，罗茨流量计(1)内的转子被流过的油气推动旋转一周时，其气室内流过的气体体积量恒定，同时，信号线A(6)和信号线B(7)分别向控制主板( 各输出一个具有相位差的周期矩形波脉冲信号。
2.如权利要求1所述的气液比测试仪，其特征在于，控制主板( 上装有流量计脉冲信号调整电路和单片微处理器，罗茨流量计(1)的脉冲信号经过调整电路整形后送入单片微处理器，单片微处理器识别到信号线A (6)的脉冲上升后进行计数，并同时判断信号线B (7) 的相位状态，如果两者处于相同相位，则识别为油气正向流动；如果两者处于相反相位，则识别为油气反向流动。
3.如权利要求2所述的气液比测试仪，其特征在于，所述气液比测试仪开机初始化或清零后处于等待状态，当单片微处理器接收到信号线A(6)的第一个脉冲时开始计时，每接收一次脉冲就自动累积计时数据。
4.如权利要求3所述的气液比测试仪，其特征在于，单片微处理器将信号线A(6)的脉冲次数与罗茨流量计(1)的气室容积相乘，得到通过罗茨流量计(1)的累计油气体积。
5.如权利要求4所述的气液比测试仪，其特征在于，单片微处理器通过累计油气体积与累积时间之比计算油气平均流量；通过信号线A(6)输出的各信号脉冲时差计算油气瞬时流速。
6.如权利要求1-5任一所述的气液比测试仪，其特征在于，所述气液比测试仪还包括数字显示模块(3)、电池组模块G)、以及安装在面板(5)上的电源控制键(8)、测试启停键 (9)和功能选择键(10)，分别通过电缆与控制主板( 连接。
7.如权利要求6所述的气液比测试仪，其特征在于，控制主板O)、数字显示模块(3) 和电池组模块固定于面板(5)的内侧，面板(5)固定于机箱(13)的顶面，面板(5)上对应数字显示模块(3)的位置开有显示窗口。
全文摘要
本发明涉及一种加油站油气回收系统的气液比测试仪，包括罗茨流量计和控制主板、面板、面板油气接入口、面板油气接出口和机箱，其中，罗茨流量计位于机箱内，其入口与面板油气入口密封连接，出口与面板油气出口密封连接；罗茨流量计采用双路电压脉冲信号输出，通过信号线A和信号线B与控制主板相连，罗茨流量计内的转子被流过的油气推动旋转一周时，其气室内流过的气体体积量恒定，同时，信号线A和信号线B分别向控制主板各输出一个周期矩形波脉冲信号。本测试仪在测试气液比油气流通累计体积的同时，能够综合测试与油气回收系统气液比性能相关的参数，特别适合于加油站油气回收系统实际维护检测使用。
文档编号G01F22/00GK102353419SQ20111025236
公开日2012年2月15日 申请日期2011年8月30日 优先权日2011年8月30日
发明者孙健, 张贺, 邹兵, 韩青林 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院