一种油质液体储存分层测试装置的制作方法

本发明涉及石油类取样研究技术领域，具体涉及一种油质液体储存分层测试装置。

背景技术：

在油料储存方面，通常情况下使用立式油罐或卧式油罐，储存质量庞大(一般超过100吨)，在实际工作情况下，油品反复倒装作业，不便于对新油品初期生产设计进行性能研究，其通常的取样方法是采用gb/t4756《石油液体手工取样法》规定的取样要求进行操作，在实际应用中有以下缺点：

1、作业方式通常是采用(棉)麻绳吊取金属取样器对不同高度的油层进行定点取样，其作业精度全靠人工对储油容器的高度和液位高度进行计算后，通过取样绳下放长度进行控制，其作业精度很差，油层取样实际位置常常发生较大偏移，同时对上中下层油品扰动较大，其取样的代表性往往受到干扰；

2、受限于油罐等储油容器的不同规格制造，容器内部装置(如有内浮顶、自动吸油臂等固定装置)会限制理想的取样位置；

3、往往对于储油容器来说，其取样口一般为固定开口，仅仅能取到整个储油容器取样面上的一个相对固定的点样，对于其他平面点位上的油样无法完成取样；

4、常规储存容器所需油样量十分巨大，一般超过100吨，并且罐体设计的取样口比较单一，无法完全满足很多验证实验取样设计方案。

鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明至少在一定程度上解决上述技术问题中的一种。

为此，本发明的目的在于提出一种油质液体储存分层测试装置，具体技术方案如下：

一种油质液体储存分层测试装置，包括圆柱形的样品罐，安装于所述样品罐罐底的移动装置，及设置于所述样品罐上的取样系统；所述样品罐的罐顶开设有进油孔，所述进油孔上安装有呼吸罩，所述样品罐的罐底设置有排放阀；所述取样系统包括设置于所述样品罐储油高度1/6h处周向上的下层取样阀，设置于所述样品罐储油高度1/2h处周向上的中层取样阀，以及设置于所述样品罐储油高度5/6h处周向上的上层取样阀，所述下层取样阀、中层取样阀及上层取样阀分别包括四个进液端距所述样品罐内壁0r、1/4r、1/2r、r处的取样阀。

本发明提供的油质液体储存分层测试装置，根据gb/t4756取样要求，通过对被储存样品液体按其储液高度1/6h、1/2h、5/6h，距容器壁0r、1/4r、1/2r、1r处进行实时取样，可减少取样时对不同油层之间的扰动，既能完成密度分层取样及模拟油罐储存特性的功能，还能灵活地将被测液体的几种特性研究集于一套装置。

根据本发明的一个示例，所述上层取样阀、中层取样阀及下层取样阀距所述样品罐的罐壁相同长度的取样阀在所述样品罐的同一轴线上。

根据本发明的一个示例，还包括伸入所述样品罐内并用于清洗罐壁油污杂质的清洗装置。

根据本发明的一个示例，所述清洗装置包括正反电机、喷洒机构、轴承、螺杆、导向杆，升降盘及刮壁机构；

所述正反电机安装于所述样品罐的罐顶，该正反电机的输出轴从所述样品罐罐顶伸入所述样品罐罐内并通过联轴器与所述螺杆的上端连接，所述螺杆的下端插入固定于所述样品罐罐底内侧的所述轴承内；

所述喷洒机构固定于所述正反电机输出轴的外圆周上并且随输出轴同步转动，该喷洒机构可向所述样品罐罐壁喷洒冲洗液，所述样品罐罐顶还设置有向所述喷洒机构输入冲洗液的供液箱；

所述升降盘的轴向上开设有螺孔和限位孔，该升降盘通过螺孔与所述螺杆相配合的方式安装在所述螺杆上，所述导向杆下端固定于所述样品罐罐底的内侧，该导向杆的上端穿过所述限位孔与喷洒机构转动连接；

所述升降盘上还开设有上下移动时避开所述取样阀的缺口；

所述刮壁机构的一端连接于所述升降盘的外圆周上，另一端弹性抵触在所述样品罐的罐壁上，且所述刮壁机构随所述升降盘同步在所述螺杆轴向上滑动。

根据本发明的一个示例，所述刮壁机构包括至少四块抵触在所述样品罐罐壁上的刮板及与所述刮板数量一致的连接杆，所述升降盘外圆周面沿所述升降盘径向开设与所述连接杆一一对应的多个安装孔，每个所述安装孔内均固定有压缩弹簧，所述连接杆一端伸入所述安装孔内并与所述压缩弹簧连接，该连接杆另一端与所述刮板固定连接。

根据本发明的一个示例，所述刮板在与所述连接杆的连接端至与所述样品罐的罐壁的抵触端呈上坡结构。

根据本发明的一个示例，所述喷洒机构包括固定于所述正反电机输出轴上的转盘，多个连接管及与所述连接管一一对应连接喷头；所述转盘上表面开设环形结构的容纳槽，所述供液箱出液端通过输液管向所述容纳槽输送清洗液，所述容纳槽环向上开设有多个通孔，所述连接管的上端固定在所述通孔内，所述喷头的喷洒孔面向所述样品罐的罐壁设置，所述容纳槽内的清洗液通过所述喷头均匀喷洒在所述样品罐的罐壁；所述转盘下表面还开设有容纳所述导向杆上端的环形结构的限位槽。

根据本发明的一个示例，所述容纳槽上表面固定有环形封盖，所述环形封盖包括分别于连接于所述容纳槽外环面侧的第一环形封盖和连接于所述容纳槽内环面侧的第二环形封盖，所述第一环形封盖与所述第二环形封盖之间形成供所述输液管伸入所述容纳槽的环形孔，所述输液管下端的外圆周设置有遮挡片，所述遮挡片靠近于所述环形封盖的下表面。

根据本发明的一个示例，其特征在于，所述联轴器为平行偏心连接器。

根据本发明的一个示例，所述样品罐的外壁设置有夹套，所述夹套具有注液孔和排液孔。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例1提供的一种油质液体储存分层测试装置的结构示意图；

图2为图1中所示的油质液体储存分层测试装置的正视图；

图3为图1中所示的油质液体储存分层测试装置的侧视图；

图4为图1中所示的油质液体储存分层测试装置的横向剖视图；

图5为本发明实施例2提供的一种油质液体储存分层测试装置的正视图；

图6为本发明实施例3提供的一种油质液体储存分层测试装置的竖向剖视图；

图7为图6中转盘的俯视图；

图8为图6中转盘的仰视图；

图9为图6中转盘处的放大图；

图10图6中升降盘与刮壁机构连接的俯视图；

附图标记中：

10、样品罐；11、呼吸罩；12、排放阀；

20、移动装置；

30、取样阀；

40、清洗装置；41、正反电机；42、喷洒机构；421、供液箱；422、转盘；4221、容纳槽；4222、通孔；4223、限位槽；423、连接管；424、喷头；425、输液管；426、第一环形封盖；427、第二环形封盖；428、环形孔；429；遮挡片；43、轴承；44、螺杆；45、导向杆；46、升降盘；461、螺孔；462、限位孔；463、缺口；471、刮板；472、连接杆；473、压缩弹簧；48、联轴器；

50、夹套；51、注液孔；52、排液孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

下面参考附图来详细描述本发明提供的油质液体储存分层测试装置。

实施例1：

参照图1至图4，本实施例提供一种油质液体储存分层测试装置，其包括包括圆柱形的样品罐10，安装于样品罐10罐底的移动装置20，及设置于样品罐10上的取样系统；

所述样品罐10的罐顶开设有进油孔，进油孔上安装有呼吸罩11，样品罐10的罐底设置有排放阀12；

所述取样系统包括设置于样品罐10储油高度1/6h处周向上的下层取样阀，设置于样品罐10储油高度1/2h处周向上的中层取样阀，以及设置于样品罐10储油高度5/6h处周向上的上层取样阀，下层取样阀、中层取样阀及上层取样阀分别包括四个进液端距样品罐10内壁0r、1/4r、1/2r、r处的取样阀30。

在本实施例中，所述样品罐10的罐底为锥形结构，这样可保证沉降到底部的水分杂质能够汇集到底部并通过排放阀12快速排出。

为了便于运输，在本实施例中，所述样品罐10由上下两段连接而成，连接方式为螺接或焊接。

在本实施例中，移动装置20包括支撑架和安装在支撑架上的四个滚轮，当然，也可以采用其他形式的移动装置，再此不作详细说明。

在本实施例中，所述样品罐10的高度优选2m-2.5m之间，样品罐10的直径优选0.4m-0.6m，该样品罐10储油高度为其总高度的75％-85％，该规格的样品罐10方便试验员进行取样和注液。

在本实施例中，优选地，所述上层取样阀、中层取样阀及下层取样阀距样品罐10的罐壁相同长度的取样阀30在样品罐10的同一轴线上，这样美观，同时也便于定期清洗样品罐10。

在本实施例中需要解释的是，r为样品罐10的内半径。

由上述可知，本实施例提供的油质液体储存分层测试装置，具有如下优点：

(1)、在有效满足gb/t4756取样要求下进行的定点分层设计取样口，可以充分保证取样的可靠性和代表性。

(2)、相对于现有石油液体手工取样方式，取样成本低、操作简单、安全，有利于定期取样研究。

(3)、对于被测产品设计初期，在小试阶段就可以开展模拟性能评估，能有效节约研发成本和时间；

(4)、同一批样品可以在这一套装置上完成多个测试项目和验证，且可以根据实际验证要求灵活调整装置用途，降低使用和维护成本。

实施例2：

参照图5，本实施例基于实施例1作进一步优化，其优化之处在于，所述样品罐10的外壁设置有夹套50，所述夹套50具有注液孔51和排液孔52。

在本实施例中，可通过注液孔51向夹套50内注入热水或冷水，从而对样品罐10进行保温或降温，使得样品罐10处于指定的温度，以便于研究指定温度下样品罐10内液体的特性。

实施例3：

参照图6至图10，本实施例基于实施例1或实施例2作进一步的优化，其优化之处在于，还包括伸入样品罐10内并用于清洗罐壁油污杂质的清洗装置40。

具体地，所述清洗装置40包括正反电机41、喷洒机构42、轴承43、螺杆44、导向杆45，升降盘46及刮壁机构；

所述正反电机41固定安装于样品罐10的罐顶，该正反电机41的输出轴从样品罐10罐顶伸入样品罐10罐内并通过联轴器48与螺杆44的上端连接，螺杆44的下端插入固定于样品罐10罐底内侧的轴承43内；所述喷洒机构42固定于正反电机41输出轴的外圆周上并且随输出轴同步转动，该喷洒机构42可向样品罐10罐壁喷洒冲洗液，样品罐10罐顶还设置有向喷洒机构42输入冲洗液的供液箱421；所述升降盘46的轴向上开设有螺孔461和限位孔462，该升降盘46通过螺孔461与螺杆44相配合的方式安装在螺杆44上，导向杆45下端固定于样品罐10罐底的内侧，该导向杆45的上端穿过限位孔462与喷洒机构42转动连接；所述升降盘46上还开设有上下移动时避开取样阀30的缺口463；所述刮壁机构的一端连接于升降盘46的外圆周上，另一端弹性抵触在样品罐10的罐壁上，且刮壁机构随升降盘46同步在螺杆44轴向上滑动。

在本实施例中，升降盘46随正反电机41运行沿螺杆44上下移动，为保证升降盘46移动至预定的高度时开始反向移动，正反电机41可采用行程开关控制，升降盘46上下移动过程中，喷洒机构42配合刮壁机构对样品罐10的罐壁实施清洗，而升降盘46设置缺口463能避开上下移动时对取样阀30的影响，进而保证刮壁机构快速、安全的对样品罐10的罐壁清洗。

为了更好地实现上述方案，可进一步说明，所述刮壁机构包括至少四块抵触在样品罐10罐壁上的刮板471及与刮板471数量一致的连接杆472，升降盘46外圆周面沿升降盘46径向开设与连接杆472一一对应的多个安装孔，每个安装孔内均固定有压缩弹簧473，连接杆472一端伸入安装孔内并与压缩弹簧473连接，该连接杆472另一端与刮板471固定连接。刮板471在与连接杆472的连接端至与样品罐10的罐壁的抵触端呈上坡结构。

在本实施例中，刮板471呈上坡结构时，这样便于清洗的杂质快速从刮板471上掉落至样品罐10的罐底，进而排出样品罐10。

在本实施例中，所述刮板471为四块，其之间的间隙为取样阀30外径的2-3倍，这样可保证刮壁机构上下移动时，不会接触到取样阀30。

在本实施例中，刮板471弹性接触样品罐10的罐壁，这样既可以降低罐壁不同厚度的杂质对刮板471的损伤，又可以消除制造样品罐10精度所限形成凹凸不平的表面对刮板471的损伤，进而保证刮壁机构的使用安全。

为了更好的配合刮壁机构清洗样品罐10，本实施例还提供一种较佳的喷洒机构，所述喷洒机构42包括固定于正反电机41输出轴上的转盘422，多个连接管423及与连接管423一一对应连接喷头424；转盘422上表面开设环形结构的容纳槽4221，供液箱出液端通过输液管425向容纳槽4221输送清洗液，容纳槽4221环向上开设有多个通孔4222，连接管423固定在通孔4222内，喷头424的喷洒孔面向样品罐10的罐壁设置，容纳槽4221内的清洗液通过喷头424均匀喷洒在样品罐10的罐壁；转盘422下表面还开设有容纳导向杆45上端的环形结构的限位槽4223。

在本实施例中，可利用转盘422转动所产生的离心力将清洗液均匀的喷射在样品罐10的罐壁上，清洗液喷射过程与刮壁机构同步进行，这样既降低了冲洗液喷射在样品罐10的罐壁所需的动力，又可以提高清洗效果。

在本实施例中，为了防止容纳槽4221内的清洗液从容纳槽4221上部流出，可在容纳槽4221上表面固定有环形封盖，环形封盖包括分别于连接于容纳槽4221外环面侧的第一环形封盖426和连接于容纳槽4221内环面侧的第二环形封盖427，第一环形封盖426与第二环形封盖427之间形成供输液管425伸入容纳槽4221的环形孔428，输液管425下端的外圆周设置有遮挡片429，遮挡片429靠近于环形封盖的下表面。

在本实施例中，遮挡片429配合第一环形封盖426、第二环形封盖427可避免冲洗液从容纳槽4221上部流出，从而保证了清洗液的使用效率。

在本实施例中，所述联轴器48为平行偏心连接器，这样可使的清洗装置结构紧凑、美观。

综上所述，本实施例提供的清洗装置，设计合理，使用方便，只需一电机即可完成向样品罐10喷洒冲洗液和清洗样品罐10内壁，而且在清洗过程中能够保证取样阀30的安全，进而保证了清洗效果和降低了清洗成本。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。