油罐多液位测量系统信息采集装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种油罐多液位测量系统信息采集装置，包括电动机，其动力输出轴上传动连接有钢带，钢带伸入到油罐内并安装有电容变送器，电容变送器包括电容传感器和电容频率变换电路；电动机上还安装有位移变送器，位移变送器由编码器和处理电路组成；油罐内设有标定接触器，以及保护接触器；还包括信号变换器、驱动控制器、数据传输器、数据采集板卡和计算机；标定接触器和保护接触器分别连接信号变换器后再连接数据传输器，电容变送器和位移变送器直接与数据传输器连接；电动机与驱动控制器连接后再与数据传输器连接；数据传输器顺序连接数据采集板卡和计算机，该装置具有采集数据精确，响应速度快、结构简单、安全性能好、可维护性好的优点。
【专利说明】油罐多液位测量系统信息采集装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种油罐测量装置，尤其是一种油罐多液位测量系统信息采集装置。
【背景技术】
[0002]原油脱水过程是油田联合站生产过程的重要环节之一，其主要功能是将高含水率原油进行油水分离，加工处理成低含水率的成品原油，而原油储罐内的油水界面高度的准确测量是保证脱水正常运行的最重要参数。因此，快速准确地检测出油水界面是确定出水量、出油量的关键，同时这个参数也为了解油井产量，油井寿命等提供可靠的依据，对于原油油水界面的测量其中最重要的是提供精确的原始数据，因此信息的采集非常重要，但是传统的油罐多液位测量系统的采集装置存在传感器容易被缚住，且安全性较低，数据采集不精确等缺陷。
实用新型内容
[0003]为了解决上述问题，本实用新型提出了一种油罐多液位测量系统信息采集装置，该装置具有采集数据精确，响应速度快、结构简单、安全性能好、可维护性好的优点。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种油罐多液位测量系统信息采集装置，包括安装于油罐顶部的电动机，电动机的动力输出轴上传动连接有钢带，钢带伸入到油罐内并安装有用于检测原油含水率的电容变送器，电容变送器包括电容传感器和电容频率变换电路；所述电动机上还安装有用于检测钢带移动距离的位移变送器，位移变送器由编码器和处理电路组成；所述油罐内还设有用于使电容传感器的初始测量位置处于同一位置的标定接触器，以及对电动机起到安全保护作用的保护接触器；还包括设于油罐外的信号变换器、驱动控制器、数据传输器、数据采集板卡和计算机；所述标定接触器和保护接触器分别连接信号变换器后再连接数据传输器，电容变送器和位移变送器直接与数据传输器连接；所述电动机与驱动控制器连接后再与数据传输器连接；所述数据传输器顺序连接数据采集板卡和计算机。
[0005]所述油罐内设有一个支架，支架上轴承连接有从动轮，电动机的动力输出轴上安装有主动轮，钢带安装于两齿轮上，实现两齿轮的传动。
[0006]所述主动轮与从动轮的半径比为1:2。
[0007]所述电容变送器是一个带有保护环的平行的铜板结构，检测电极和激励电极上涂上一层绝缘漆，整个极板用环氧树脂封装，最外边用不锈钢做屏蔽层，避免电磁干扰，同时在整个传感器外边安装具有一定重量的钢块，其中C/F变换电路装在极板和屏蔽层之间的绝缘层中，由绝缘导线引出电源线、地线和频率信号，电容器的一个极板上装有保护环，可以保证有效极板面积之间是均匀的电场强度。此种设计保证电容变送器能够适应油罐内的高温环境，并能够解决绝缘、密封以及被原油粘住的问题。
[0008]本实用新型的有益效果是:一种油罐多液位测量系统信息采集装置，该装置具有采集数据精确，响应速度快、结构简单、安全性能好、可维护性好的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明；
[0010]图1为一种油罐多液位测量系统信息采集装置的结构示意图。
[0011]图2为一种油罐多液位测量系统信息采集装置的连接关系示意图；
[0012]图中，1.位移变送器，2.电容变送器，3.数据传输器，4.标定接触器，5.保护接触器，6.信号变换器，7.电动机，8.驱动控制器，9.数据采集板卡，10.计算机，11.主动轮，12.钢带，13.从动轮，14.油罐。
【具体实施方式】
[0013]在附图中，一种油罐多液位测量系统信息采集装置，包括安装于油罐14顶部的电动机7，电动机7的动力输出轴上传动连接有钢带12，钢带12伸入到油罐14内并安装有用于检测原油含水率的电容变送器2，电容变送器2包括电容传感器和电容频率变换电路；所述电动机7上还安装有用于检测钢带12移动距离的位移变送器1，位移变送器I由编码器和处理电路组成；所述油罐14内还设有用于使电容传感器的初始测量位置处于同一位置的标定接触器4，以及对电动机7起到安全保护作用的保护接触器5 ;还包括设于油罐14外的信号变换器6、驱动控制器8、数据传输器3、数据采集板卡9和计算机10 ;所述标定接触器4和保护接触器5分别连接信号变换器6后再连接数据传输器3，电容变送器2和位移变送器I直接与数据传输器3连接；所述电动机7与驱动控制器连接后再与数据传输器3连接；所述数据传输器3顺序连接数据采集板卡9和计算机10。
[0014]所述油罐14内设有一个支架，支架上轴承连接有从动轮13，电动机7的动力输出轴上安装有主动轮11，钢带12安装于两齿轮上，实现两齿轮的传动。
[0015]所述主动轮11与从动轮13的半径比为1:2。
[0016]所述电容变送器2是一个带有保护环的平行的铜板结构，检测电极和激励电极上涂上一层绝缘漆，整个极板用环氧树脂封装，最外边用不锈钢做屏蔽层，避免电磁干扰，同时在整个传感器外边安装具有一定重量的钢块，其中C/F变换电路装在极板和屏蔽层之间的绝缘层中，由绝缘导线引出电源线、地线和频率信号，电容器的一个极板上装有保护环，可以保证有效极板面积之间是均匀的电场强度。此种设计保证电容变送器2能够适应油罐内的高温环境，并能够解决绝缘、密封以及被原油粘住的问题。
[0017]所述电容变送器2把在钢带的带动下电容传感器的探头采集的反映介电常数变化的信号变换成频率信号，经数据传输电路3送至上位机的数据采集板卡9，至计算机10完成数据采集；所述数据采集板卡9是具有64位数字输入输出和6个定时计数器的PC工板卡；所述位移变送器I把电动机7带动钢带移动的距离转换成数字脉冲经过传输电路送入采集板卡9以及计算机10 ;所述标定接触器4使得开始测量的每次都使电容变送器2处于同一位置，从而消除了由于初始基准位不固定造成的误差，削除了误差的积累，使数据采集更精确；所述保护接触器5可以在电动机7发生故障时，当电容变送器2到达保护接触器5位置，使电动机7自动强制断电，从而防止电动机7到了标定位依然向上移动造成事故。
[0018]具体工作过程中，当对某个储油罐进行测量时，由计算机10首先根据标定接触器电路4的状态驱动电动机7转动，使测量从基准位为开始，发出正转指令，通过数据采集板卡9输出相应的控制信号驱动电动机7系统，从而驱动电容变送器2在原油罐中垂直向下运动，实时测量介电常数的变化，并配以位移变送器I。根据设计参数的要求，每隔6mm间隔采集一个介电常数数据，同时记录高度数据，送至计算机10，由计算机10经过数据处理，存入数据库。在正程测量完成即运行到最低点后，计算机10发出电动机7停止指令，使电容变送器2在最低点停止5分钟。然后计算机10发出反转信号，使电容变送器2在相同的各个位置再测量一组数据，这样在同样的高度就可以得到两组数据，两次求平均值就当成是该点的相对介电常数，可以减小滞后效应造成的误差。
【权利要求】
1.一种油罐多液位测量系统信息采集装置，其特征是，包括安装于油罐顶部的电动机，电动机的动力输出轴上传动连接有钢带，钢带伸入到油罐内并安装有用于检测原油含水率的电容变送器，电容变送器包括电容传感器和电容频率变换电路；所述电动机上还安装有用于检测钢带移动距离的位移变送器，位移变送器由编码器和处理电路组成；所述油罐内还设有用于使电容传感器的初始测量位置处于同一位置的标定接触器，以及对电动机起到安全保护作用的保护接触器；还包括设于油罐外的信号变换器、驱动控制器、数据传输器、数据采集板卡和计算机；所述标定接触器和保护接触器分别连接信号变换器后再连接数据传输器，电容变送器和位移变送器直接与数据传输器连接；所述电动机与驱动控制器连接后再与数据传输器连接；所述数据传输器顺序连接数据采集板卡和计算机。
2.根据权利要求1所述的一种油罐多液位测量系统信息采集装置，其特征是，所述油罐内设有一个支架，支架上轴承连接有从动轮，电动机的动力输出轴上安装有主动轮，钢带安装于两齿轮上，实现两齿轮的传动。
3.根据权利要求2所述的一种油罐多液位测量系统信息采集装置，其特征是，所述主动轮与从动轮的半径比为1:2。
4.根据权利要求1所述的一种油罐多液位测量系统信息采集装置，其特征是，所述电容变送器是一个带有保护环的平行的铜板结构，检测电极和激励电极上涂上一层绝缘漆，整个极板用环氧树脂封装，最外边用不锈钢做屏蔽层，避免电磁干扰，同时在整个传感器外边安装具有一定重量的钢块，其中C/F变换电路装在极板和屏蔽层之间的绝缘层中，由绝缘导线引出电源线、地线和频率信号，电容器的一个极板上装有保护环。
【文档编号】G01F23/26GK204255456SQ201420815799
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月22日 优先权日:2014年12月22日
【发明者】刘昊岳, 徐进霞 申请人:中国矿业大学