專利名稱：一種貯液容器液量精確計(jì)量裝置的制作方法
一種貯液容器液量精確計(jì)量裝置，它適用于需對(duì)貯液容器內(nèi)液量進(jìn)行計(jì)量的場合，如石油、化工企業(yè)的原料和成品罐庫、油品庫、加油站、貯運(yùn)站及碼頭等，特別適用于集群測量。
對(duì)各種貯液容器內(nèi)液量的計(jì)量，特別是大型貯液罐等所貯液體的液量計(jì)量，是一個(gè)大家甚為關(guān)切的課題。如在油庫貯油罐的液量計(jì)量中，仍用人工放入檢尺的辦法測量液位，通過計(jì)算得到罐內(nèi)液量值。這種方法精度差，不僅是液位的測量誤差大，而且因人而異，同時(shí)它很難校正因溫度、貯罐變形引起的誤差。對(duì)于這些大型貯罐，也沒有辦法用稱重的辦法進(jìn)行測量。
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種貯液容器液量精確計(jì)量裝置，它適用于機(jī)電一體化的自動(dòng)計(jì)量，并便于擴(kuò)充。
本發(fā)明如附

圖1所示，它有壓力敏感元件(1)及(2)，溫度敏感元件(3)，其特征在于有一端帶有節(jié)流小孔的長管(4)和一端帶有節(jié)流小孔的短管(5)，壓力敏感元件(1)和(2)分別裝于長管(4)和短管(5)上，長管(4)和短管(5)的節(jié)流小孔端接有壓縮空氣源(6)，有可為整個(gè)系統(tǒng)所共有的中央控制計(jì)算機(jī)(7)和可以與其它測控部分共有的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面(8)，在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面(8)的插槽中分別插有與壓力敏感元件(1)和(2)及溫度敏感元件(3)相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換適配模塊(9)，標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面(8)通過標(biāo)準(zhǔn)串行通訊接口與中央控制計(jì)算機(jī)相連。
本發(fā)明使用長短兩管(4)和(5)垂直插于被測貯液容器中，保持兩管的下端口有一固定的高程差H，而且兩管下端都應(yīng)低于最低液位液面。在工作時(shí)，壓縮空氣源(6)通過節(jié)流小孔向兩管連續(xù)供氣，讓氣體保持不斷從長管(4)和短管(5)的下端溢出，保證兩管中都沒有液體。這時(shí)，長管(4)中的氣體壓力(相對(duì)于貯液容器中上部氣體壓力)為長管(4)下端口部距液面的高度L1所產(chǎn)生的液柱壓力P1，而短管(5)中的氣體壓力(相對(duì)于貯液容器中上部氣體壓力)為短管(5)下端口部距液面的高度L2所產(chǎn)生的液柱壓力P2。假設(shè)液體比重為d，那么P1＝d×L1
P2＝d×L2因?yàn)長1-L2＝H為常值故P1-P2＝d×(L1-L2)d＝(P1-P2)/H因此，可以通過上面的公式，用兩管的壓力差值求出液體的比重，而在知道液體比重后，可通過L1＝P1/d或L2＝P2/d求得液面的位置高度。
本發(fā)明使用簡單的壓力敏感元件(1)和(2)，用插于標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)介面(簡稱RTU)(8)中的模數(shù)轉(zhuǎn)換適配模塊(9)進(jìn)行采集，中央控制計(jì)算機(jī)(7)在需要被測容器中的液量數(shù)據(jù)時(shí)，通過標(biāo)準(zhǔn)串行通訊接口發(fā)出地址選通命令，先后選通與壓力敏感元件(1)和(2)以及溫度敏感元件(3)相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換適配模塊(9)，適配模塊(9)把壓力敏感元件(1)和(2)以及溫度敏感元件(3)的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后回送到中央控制計(jì)算機(jī)(7)，中央控制計(jì)算機(jī)(7)通過數(shù)據(jù)處理便可得到液體的比重，液面高度等信息?？梢允孪葘?duì)貯罐容量進(jìn)行標(biāo)定，把標(biāo)定的容器液面高度與容器對(duì)應(yīng)液體體積的數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī)。也可以給定貯罐容器液位高度與體積的函數(shù)關(guān)系，通過計(jì)算處理得到貯罐容器內(nèi)液體的重量。同時(shí)，通過測量溫度，還可以校正貯罐容器可能的熱變形引起的體積變化。
由于整個(gè)測量是計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)完成的，且液位測量時(shí)可以通過多次測量平均，達(dá)到較高的計(jì)量精度。此外，也能同時(shí)測得比重和進(jìn)行溫度校正，得到高精度液體重量值。
本發(fā)明使用的壓力及溫度敏感元件、模數(shù)轉(zhuǎn)換適配模塊、RTU及中央控制計(jì)算機(jī)都是標(biāo)準(zhǔn)化的。計(jì)算機(jī)可以與管理系統(tǒng)相連，每次測量的數(shù)據(jù)都存入管理數(shù)據(jù)庫中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理和采集一體化。測量貯罐進(jìn)排液前后的液量變化，可對(duì)進(jìn)出貨物進(jìn)行管理。本發(fā)明可以通過加入多個(gè)長、短管和壓力、溫度敏感元件組，并在RTU中插入相應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換適配模塊，成為一個(gè)集群測量系統(tǒng)，對(duì)多個(gè)貯罐進(jìn)行集中測量與管理。同時(shí)還可以加入對(duì)貯罐進(jìn)出液閥門進(jìn)行控制的控制適配模塊，以達(dá)到自動(dòng)控制的目的。
本發(fā)明中的壓縮空氣源(6)可以是一個(gè)小型空氣壓縮機(jī)也可以是壓縮空氣貯氣瓶及其它的壓縮空氣源。長管(4)和短管(5)的節(jié)流小孔可以較小，只要保證有少量的空氣不斷進(jìn)入兩管中并從兩管的下端溢出，使兩管中沒有液體即可，但太小時(shí)貯液容器液的波動(dòng)對(duì)測量影響較大。節(jié)流小孔起到了限制氣體流量和隔絕氣源壓力對(duì)兩管壓力影響的作用。
本發(fā)明中的長管(4)和短管(5)可以并在一起做成一體，這樣便于本發(fā)明在貯液容器中的安放。管的截面形狀可以是各種形狀，如園形、方形、六邊形等。本發(fā)明中長管(4)和短管(5)上分別裝的壓力敏感元件(1)和(2)也可以換為在長管(4)和短管(5)之間跨裝一個(gè)壓差敏感元件和在其中之一上裝一個(gè)壓力敏感元件，使壓力差值的測量誤差減少。
權(quán)利要求
1.一種貯液容器液量精確計(jì)量裝置，它有壓力敏感元件(1)和(2)，溫度敏感元件(3)，其特征在于有一端帶有節(jié)流小孔的長管(4)和一端帶有節(jié)流小孔的短管(5)，壓力敏感元件(1)和(2)分別裝于長管(4)和短管(5)上，長管(4)和短管(5)的節(jié)流小孔端接有壓縮空氣源(6)，有可為整個(gè)系統(tǒng)所共有的中央控制計(jì)算機(jī)(7)和可以與其它測控部分共有的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面(8)，在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面(8)的插槽中分別插有與壓力敏感元件(1)和(2)及溫度敏感元件(3)相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換適配模塊(9)，標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面(8)通過標(biāo)準(zhǔn)串行通訊接口與中央控制計(jì)算機(jī)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的貯液容器液量精確計(jì)量裝置，其特征在于壓力敏感元件(1)和(2)為一跨裝于長管(4)和短管(5)之間的壓差敏感元件和裝于長管(4)與短管(5)其中之一的壓力敏感元件。
全文摘要
一種貯液容器液量精確計(jì)量裝置，它適用于需要對(duì)貯液容器內(nèi)液量進(jìn)行計(jì)量的場合，如各種大型貯罐等。它通過兩長短不同的管插入被測貯液容器內(nèi)并通入壓縮空氣，測量兩中的壓力，可算出液體比重和液面高度。預(yù)先對(duì)容器進(jìn)行標(biāo)定，可得到容器內(nèi)液體的體積與重量。本實(shí)用新型使用機(jī)電一體化形式，用計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集計(jì)算，計(jì)量精度高?？梢园驯緦?shí)用新型加入到整個(gè)機(jī)電一體化的測量、控制和管理系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)G01F19/00GK1053120SQ90100020
公開日1991年7月17日 申請日期1990年1月6日 優(yōu)先權(quán)日1990年1月6日
發(fā)明者石行 申請人:北京市西城新開通用試驗(yàn)廠