浮顶罐液位测量装置及利用该装置的测量方法
【专利摘要】本发明涉及一种浮顶罐液位测量装置及利用该装置的测量方法，包括磁致伸缩传感器，由软缆式测杆、磁浮子、永久磁环和磁位检出电子仓组成，永久磁环和磁浮子套装在软缆式测杆上，永久磁环位于磁浮子的上方，软缆式测杆的上端接磁位检出电子仓；还包括滚筒式滑轮，滚筒式滑轮安装在罐顶支架上，磁致伸缩传感器的磁位检出电子仓固定于滚筒式滑轮内侧，软缆式测杆穿过滚筒式滑轮壳体，软缆式测杆绕在滚筒式滑轮上；永久磁环水平安装在罐顶支架上，软缆式测杆垂直穿过永久磁环，软缆式测杆的底端与浮顶罐浮顶固定；还包括收紧滑轮机构，收紧滑轮机构使滚筒式滑轮上缠绕的软缆式测杆保持绷直状态。
【专利说明】浮顶罐液位测量装置及利用该装置的测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种浮顶罐液位测量装置及利用该装置的测量方法。
【背景技术】
[0002]浮顶罐大都用于成品油储存，其容积很大(例如:容积5万m3罐，直径60m、高22m ；容积10万HI3罐，直径80m，高22m。)，由于用于成品油储存，因此对液位的测量精度和测量分辨率要求高。
[0003]现有技术中，浮顶罐液位测量大都采用雷达液位计，实际应用过程中，雷达液位计安装在浮顶空心导向柱顶端，导向柱固定在罐壁上，为了保持导向柱内液位和罐液位一致，导向柱壁从下到上均匀开有一系列孔，为保证雷达液位计正常测量和测量精度，要求导向柱内壁光滑无毛刺，同时必须保持其垂直度。由于导向柱很高(>22mm)，常年昼夜运行，罐壁变形或罐基础沉降都会影响导向柱垂直度，因此罐制造结构复杂，工艺要求高。运行过程中，由于浮盘(顶)卡住等原因，浮顶罐有时出现冒顶，因雷达液位计同时只能测一个液位信号，实际应用时，为了防止冒顶储液外泄，在罐壁上单独安装液位连锁报警开关，有时甚至单独安装一台雷达液位计，用于冒顶液位测量。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于提供一种浮顶罐液位测量装置及利用该装置的测量方法，结构简单，测量精确、方便。
[0005]基于同一发明构思，本发明具有两个独立的技术方案:
1、一种浮顶罐液位测量装置，浮顶罐罐顶设有罐顶支架，其特征在于:
包括磁致伸缩传感器，磁致伸缩传感器由软缆式测杆、磁浮子、永久磁环和磁位检出电子仓组成，永久磁环和磁浮子套装在软缆式测杆上，永久磁环位于磁浮子的上方，软缆式测杆的上端接磁位检出电子仓；
还包括滚筒式滑轮，滚筒式滑轮安装在罐顶支架上，磁致伸缩传感器的磁位检出电子仓固定于滚筒式滑轮内侧，软缆式测杆穿过滚筒式滑轮壳体，软缆式测杆有部分绕于滚筒式滑轮外侧；磁致伸缩传感器的永久磁环安装在罐顶支架上，软缆式测杆垂直穿过水平固定的永久磁环，软缆式测杆的底端与浮顶罐浮顶固定；
还包括收紧滑轮机构，收紧滑轮机构使软缆式测杆保持绷直状态。
[0006]优选地，还包括定位滑轮，定位滑轮安装在罐顶支架上，定位滑轮位于永久磁环的上方，软缆式测杆通过定位滑轮垂直穿过水平固定的永久磁环。
[0007]优选地，收紧滑轮机构包括与滚筒式滑轮同轴传动的小滑轮、重锤滑轮，拉绳绕过重锤滑轮，拉绳一端接重锤，拉绳另一端缠绕于前述的小滑轮上。
[0008]优选地，软缆式测杆的底端设有拉环，软缆式测杆的底端通过拉环与浮顶罐浮顶固定。
[0009]2、一种利用上述浮顶罐液位测量装置的测量方法，其特征在于:磁致伸缩传感器通过永久磁环测得浮顶罐罐顶的位移，从而测得浮顶罐液位；液位磁致伸缩传感器通过磁浮子测得冒顶液位。
[0010]本发明具有的有益效果:
本发明的测量精度和分辨率都优于雷达液位计。现有的用于浮顶罐的雷达液位计精度:0.1% FS，分辨率:1_ ;磁致伸缩传感器精度:优于0.05% FS，分辨率:优于1_，分辨率最闻可达2μπι。
[0011]本发明结构简单，安装使用简易方便。现有雷达液位计在浮顶罐安装使用时，浮顶罐必须设置有专门安装测量筒，测量筒垂直固定罐底上，高度高于罐高，要求测量筒内壁光滑无毛刺且在浮顶随罐内液位变化上下浮动过程中，必须保证浮顶和测量筒周围处于密封状态，同时要求测量筒必须保持垂直度，结构复杂，工艺要求高。本发明不需动用(变动)浮顶罐的内部结构，将磁致伸缩液位传感器的测杆穿进固定在罐顶架子上的永久磁环，通过传感器下端头固定环将传感器测杆下端头固定在浮顶罐浮顶上，传感器上端安装固定在滚筒式滑轮上，靠安装在罐顶支架上滑轮组合与浮顶的连动测量浮顶位移达到测量浮顶罐液位，简单适用。
[0012]本发明同时可测浮顶罐液位和冒顶液位，不必另行安装报警开关，而现有的安装在浮顶罐上的雷达液位计，只能测浮顶罐的液位，不能监测冒顶液位，使用雷达液位仪时，浮顶罐上还必安装液位报警开关，用于罐冒顶液位的报警。本发明成本低，所使用的磁致伸缩液位传感器价格便宜，其价格还不到现有雷达液位计的一半。本发明所使用的磁致伸缩液位传感器可以根据需要进行在线检测，以保证正常运行和测量精度，而现有的雷达液位计不能在线检测。
[0013]
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明液位磁致伸缩传感器的结构示意图；
图2为本发明浮顶罐液位测量装置的结构示意图；
图3为本发明液位磁致伸缩传感器安装于罐顶支架部分的局部放大图；
图4为图3的A向视图。
[0015]
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，磁致伸缩传感器由软缆式测杆4、磁浮子7、永久磁环5和磁位检出电子仓I组成，永久磁环5和磁浮子7套装在软缆式测杆上，永久磁环位于磁浮子的上方，软缆式测杆的上端接磁位检出电子仓I。其中，磁位检出电子仓I内的信号变送器2、测杆上的磁敏感部件6组成磁位检出机构，磁位检出信号通过传感器信号线3输出。
[0017]如图2-图4所示，浮顶罐17罐顶设有支架14，滚筒式滑轮9安装在罐顶支架14上，磁致伸缩液位传感器的磁位检出电子仓I固定于滚筒式滑轮9的内侧，软缆式测杆4穿过滚筒式滑轮9壳体，软缆式测杆4有部分绕于滚筒式滑轮外侧，传感器信号线3从滑轮的空心轴引出；永久磁环5水平安装在罐顶支架14上，软缆式测杆竖直穿过永久磁环5，软缆式测杆的底端通过拉环8与浮顶罐17的浮顶15固定。定位滑轮12安装在罐顶支架14上，定位滑轮12位于永久磁环5的上方，软缆式测杆4通过定位滑轮垂直穿过永久磁环。罐顶支架14还安装有收紧滑轮机构，收紧滑轮机构包括与滚筒式滑轮同轴传动的小滑轮10、重锤滑轮11，拉绳16绕过重锤滑轮11，拉绳16 —端接重锤13，拉绳另一端缠绕于前述的小滑轮10上，反向绕几圈，绕的圈数要比浮顶罐浮顶15从罐最低处升到罐的最高处时，相应软缆式测杆4在滚筒式滑轮9绕的圈数多2圈。
[0018]利用重锤13的重力作用，通过滚筒式滑轮9、同轴传动的小滑轮10、重锤滑轮11和定位滑轮12的组合连动和定位，使得软缆式测杆4始终垂直于浮顶罐浮顶15，处于拉紧状态，并且软缆式测杆4垂直穿过永久磁环5中心。当浮顶罐浮顶15随罐内液位变化上下浮动时，软缆式测杆4随之上下移动，磁敏感部件6和永久磁环5的相对位置发生变化，测得浮顶罐罐顶的位移，从而测得浮顶罐液位；磁浮子7可随冒顶液面的变化而沿测杆上下浮动，实现冒顶液位的测定。
【权利要求】
1.一种浮顶罐液位测量装置，浮顶罐罐顶设有支架，其特征在于: 包括磁致伸缩传感器，磁致伸缩传感器由软缆式测杆、磁浮子、永久磁环和磁位检出电子仓组成，永久磁环和磁浮子套装在软缆式测杆上，永久磁环位于磁浮子的上方，软缆式测杆的上端接磁位检出电子仓； 还包括滚筒式滑轮，滚筒式滑轮安装在罐顶支架上，磁致伸缩传感器的磁位检出电子仓固定于滚筒式滑轮内侧，软缆式测杆穿过滚筒式滑轮壳体，软缆式测杆有部分绕于滚筒式滑轮上；磁致伸缩传感器的永久磁环水平安装在罐顶支架上，软缆式测杆垂直穿过永久磁环，软缆式测杆的底端与浮顶罐浮顶固定； 还包括收紧滑轮机构，收紧滑轮机构使滚筒式滑轮上缠绕的软缆式测杆保持绷直状态。
2.根据权利要求1所述的浮顶罐液位测量装置，其特征在于:还包括定位滑轮，定位滑轮安装在罐顶支架上，定位滑轮位于永久磁环的上方，软缆式测杆通过定位滑轮垂直穿过水平固定在支架上的永久磁环。
3.根据权利要求2所述的浮顶罐液位测量装置，其特征在于:收紧滑轮机构包括与滚筒式滑轮同轴传动的小滑轮、重锤滑轮，拉绳绕过重锤滑轮，拉绳一端接重锤，拉绳另一端缠绕于小滑轮上。
4.根据权利要求3所述的浮顶罐液位测量装置，其特征在于:软缆式测杆的底端设有拉环，软缆式测杆的底端通过拉环与浮顶罐浮顶固定。
5.一种利用权利要求1所述浮顶罐液位测量装置的测量方法，其特征在于:磁致伸缩传感器通过永久磁环测得浮顶罐浮顶的位移，从而测得浮顶罐液位；磁致伸缩传感器通过磁浮子测得冒顶液位。
【文档编号】G01F23/46GK104280097SQ201310285896
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月1日 优先权日:2013年7月1日
【发明者】张德发, 范序政 申请人:张德发, 范序政