专利名称：卧式液体存储罐智能液位计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种卧式储罐检测指示液位的装置，具体地说是ー种卧式液体存储罐智能液位计。
背景技术：
油田生产需要很多卧式液体存储罐设备，如原油分离器、油井多功能存储罐等。在生产过程中，对于卧式液体存储罐设备的液位监测非常重要。现在使用的液位计种类很多，但在使用过程中都存在一些问题，如差压液位计由于原油密度和含水率的变化导致准确度很差；超声波液位计、雷达液位计等由于泡沫、原油结皮等问题也存在较大误差、甚至发生错误信号的问题；同时，这些设备在进行撬装后，到达现场距离较远，仪表一般不能直接安装，需到现场后才能够安装，但这样一般需要对罐体进行重新试压，当仪表出现故障后，需要停止生产、卸掉压力、甚至是对整个存储器进行清理后才能拆装仪表，因此，这些仪表在应用中受到很多限制。卧式液体存储罐一般配置侧装机械式浮球液位计，此液位计为机械结构，受上述因素影响非常小，但只有就地指示表盘，无法将液位信号进行远传，工作人员只能够到现场根据指针指在表盘上的刻度进行读取数据，表盘刻度间隔较大，读取误差很大，人工定时读取，实时性差。
发明内容本实新型的目的是提供一种卧式液体存储罐智能液位计，克服上述已有技术存在的缺陷。本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的本实用新型包括侧装机械式浮球、磁性指针、液位传感器和智能变送器，其特征在于液位传感器壳体设为圆弧形结构，设在罐体表面，在壳体内设有干簧管或霍尔集成电路组成的传感芯片电路，在壳体的上表面设有带刻度的表盘；侧装机械浮球通过连杆与磁性指针的转轴连接，磁性指针的转轴通过密封结构垂直伸出罐体与磁性指针连接，磁性指针指压表盘的刻度上；液位传感器的传感芯片电路通过连接件与智能变送器输入接ロ连接。智能变送器包括低功耗微处理器，与低功耗处理顺接ロ对应相联的拨码开关电路、晶振电路、复位芯片电源、电源管理电路包括与电源管理电路相联的外部电源和太阳能电路；包括与低功耗微处理器接对应相联的模拟开关MC14052B串ロ、与模拟开关MC14052B串ロ相联的Zigbee、GPRS无线通讯模块、编程接口和预留ロ ；包括与低功耗微处理器接ロ对应相联的SPI存储模块、时钟芯片电路、RS485模块与RS485相联的传输线路；包括与低功耗微处理器接ロ对应相联的模拟方式传感器采集模块和数字方式传感器采集模块。液位传感器的传感芯片电路包括模拟方式传感电路和数字方式传感电路，模拟方式传感电路由干簧管或霍尔集成电路和O. I级电阻构成，采集信号为电流信号；数字方式传感电路由干簧管或霍尔集成电路和O. 5级电阻构成，采集信号为数字信号。液位传感器的壳体设为导磁壳体，包括圆弧形盖和圆弧形体，圆弧形盖通过固定螺丝与圆弧形体固定，一端由圆弧形盖封死，另一端设为传感线路板安装孔；圆弧形体的两侧面与底面夹角为90° ;在圆弧形体两侧面上对称设有带螺丝孔的圆定板，固定板与圆弧形体两侧面纵向垂直。本实用新型的优点I、不需要对罐体内部或罐体本身进行改造，利用原有的机械浮球液位计；2、采用圆弧形状传感结构，和罐体内部浮球形成联动，降低了传导误差；3、新型仪表安装方便，对罐体原有结构没有影响，不须重新试压；4、适合罐体仪表撬装后的长途运输；5、不受罐体内介质密度、含水影响，准确性高；6、仪表维修方便，不须泄压、停产。

图I是本实用新型卧式液体存储罐智能液位计结构示意图；图2是传感器壳体结构示意图；图3是模拟方式传感电路原理图图4数字方式传感电路原理图；图5智能变送器电路原量方框图。图中I-液拉传感器壳体 2-传感芯片电路 3-智能变送器 4-磁性指针 5-浮球与指针的连杆 6-侧装机械式浮球 7-固定孔8-磁性指针头9-连接件10-传感芯片电路板安装孔11-模拟方式传感器采集点12-数字方式传感器采集点13-传感器模拟方式采集模块14-传感器数字方式采集模块。
具体实施方式
为进一歩公开本实用新型的技术方案，下面结合说明书附图通过实施例作详细说明本实用新型包括侧装机械式浮球6、磁性指针4、液位传感器和智能变送器3，其特征在于液位传感器壳体I设为圆弧形结构，设在罐体表面，在壳体内设有干簧管或霍尔集成电路组成的传感芯片电路2，在壳体的上表面设有带刻度的表盘；侧装机械浮球通过连杆5与磁性指针4的转轴连接，磁性指针的转轴通过密封结构垂直伸出罐体与磁性指针4连接，磁性指针指压表盘的刻度上；液位传感器的传感芯片电路通过连接件9与智能变送器输入接ロ连接。如图5所示，智能变送器包括低功耗微处理器，与低功耗处理顺接ロ对应相联的拨码开关电路、晶振电路、复位芯片电源、电源管理电路包括与电源管理电路相联的外部电源和太阳能电路；包括与低功耗微处理器接对应相联的模拟开关MC14052B串ロ、与模拟开关MC14052B串ロ相联的Zigbee、GPRS无线通讯模块、编程接口和预留ロ ；包括与低功耗微处理器接ロ对应相联的SPI存储模块、时钟芯片电路、RS485模块与RS485相联的传输线路；包括与低功耗微处理器接ロ对应相联的模拟方式传感器采集模块13和数字方式传感器采集模块。本实用新型包括侧装机械式浮球、磁性指针、液位传感器和智能变送器，其特征在于液位传感器壳体设为圆弧形结构，设在罐体表面，在壳体内设有干簧管或霍尔集成电路组成的传感芯片电路，在壳体的上表面设有带刻度的表盘；侧装机械浮球通过连杆与磁性指针的转轴连接 ，磁性指针的转轴通过密封结构垂直伸出罐体与磁性指针连接，磁性指针表盘的刻度上；液位传感器的传感芯片电路与智能变送器联接输入接ロ。智能变送器包括低功耗微处理器，与低功耗处理顺接ロ对应相联的拨码开关电路、晶振电咱、复位芯片电路、电源管理电路包括与电源管理电路相联的外部电源和太阳能电路；包括与低功耗微处理器接对应相联的模拟开关MC14052B串ロ、与模拟开关MC14052B串ロ相联的无线Zigbee、GPRS无线通讯模块、编程接口和预留ロ ；包括与低功耗微处理器接ロ对应的SPI存储模块、时钟芯片电路、RS485模块与RS485相联的传输线路；包括与低功耗微处理器接ロ对应相联的模拟方式传感器采集模块和数字方式传感器采集模块。如图I所示，I传感器外壳采用不阻磁的铝合金材料制成，保护传感器线路板2，传感器线路板2采用图3中原理图制作而成，当罐体内液位变化时，浮球6带动指针4转动，8磁性指针头和传感器线路板2内的磁性感应元件发生磁场耦合感应，传感器线路板2将磁场信号转换为电信号传给智能变送器3，智能变送器3将电信号处理后，显示液位数据，并将数据转换为标准信号或通过无线网络远传，从而实现了卧式液体存储罐的液位数据采集和传输。图2中10为传感线路板安装ロ，内部为圆弧型中空结构。图3为传感器原理图，采用磁感应元件干簧管或者霍尔集成电路为核心传感芯片。传感原理可以采用两种方式，第一个为模拟方式传感电路，使用干簧管和精密电阻构成，信号为电流信号；第二种传感原理采用普通电阻和干簧管构成，采集的信号为开关量信号。图3中模拟方式传感器采集点11通过两根导线连接到图5中的传感器模拟方式采集模块13，图3中的数字方式传感器采集点12通过排线连接到图5中的变送器数字方式采集模块14。当图I中的磁性指针4位置发送变化时，磁性指针的磁场穿透导磁传感器壳体，使图3、4中的干簧管吸合，电路导通，吸合干簧管的位置为指针指向的位置，和罐内的液位相对应。图4为智能变送器结构框图，智能变送器可以使用太阳能板供电和电源直接供电两种供电方式，太阳能板供电方式使用在偏远地区或供电不方便的地区。智能变送器的模拟方式传感器采集模块13和数字方式传感器采集模块14为传感器信号接入口，智能变送器的低功耗微处理器对传感器信号定时进行采集，并将信号通过SPI存储，通过显示模块将数据实时显示。当上位机需要数据时，智能变送器可以通过Zigbee、GPRS、RS485三种方式进行数据上传。为降低能耗，智能变送器通过电源管理模块控制用电，当微处理器处于空闲状态时，智能变送器转入低功耗运转，并切断相关电源。当接收到需要采集的信号或定时时间到来吋，唤醒微处理器并给各个模块供电工作。
权利要求1.一种卧式液体存储罐智能液位计，包括侧装机械式浮球、磁性指针、液位传感器和智能变送器，其特征在于液位传感器壳体设为圆弧形结构，设在罐体表面，在壳体内设有干簧管或霍尔集成电路组成的传感芯片电路，在壳体的上表面设有带刻度的表盘；侧装机械浮球通过连杆与磁性指针的转轴连接，磁性指针的转轴通过密封结构垂直伸出罐体与磁性指针连接，磁性指针指压表盘的刻度上；液位传感器的传感芯片电路通过连接件与智能变送器输入接ロ连接。
2.根据权利要求I所述的卧式液体存储罐智能液位计，其特征在于智能变送器包括低功耗微处理器，与低功耗处理顺接ロ对应相联的拨码开关电路、晶振电路、复位芯片电源、电源管理电路包括与电源管理电路相联的外部电源和太阳能电路；包括与低功耗微处理器接对应相联的模拟开关MC14052B串ロ、与模拟开关MC14052B串ロ相联的Zigbee、GPRS无线通讯模块、编程接口和预留ロ ；包括与低功耗微处理器接ロ对应相联的SPI存储模块、时钟芯片电路、RS485模块与RS485相联的传输线路；包括与低功耗微处理器接ロ对应相联的模拟方式传感器采集模块和数字方式传感器采集模块。
3.根据权利要求I所述的卧式液体存储罐智能液位计，其特征在于液位传感器的传感芯片电路包括模拟方式传感电路和数字方式传感电路，模拟方式传感电路由干簧管或霍尔集成电路和O. I级电阻构成，采集信号为电流信号；数字方式传感电路由干簧管或霍尔集成电路和O. 5级电阻构成，采集信号为数字信号。
4.根据权利要求I所述的卧式液体存储罐智能液位计，其特征在于液位传感器的壳体设为导磁壳体，包括圆弧形盖和圆弧形体，圆弧形盖通过固定螺丝与圆弧形体固定，一端由圆弧形盖封死，另一端设为传感线路板安装孔；圆弧形体的两侧面与底面夹角为90° ;在圆弧形体两侧面上对称设有带螺丝孔的圆定板，固定板与圆弧形体两侧面纵向垂直。
专利摘要一种卧式液体存储罐智能液位计，包括侧装机械式浮球、磁性指针、液位传感器和智能变送器，其特征在于液位传感器壳体设为圆弧形结构，设在罐体表面，在壳体内设有干簧管或霍尔集成电路组成的传感芯片电路，在壳体的上表面设有带刻度的表盘；侧装机械浮球通过连杆与磁性指针的转轴连接，磁性指针的转轴通过密封结构垂直伸出罐体与磁性指针连接，磁性指针指压表盘的刻度上；液位传感器的传感芯片电路通过连接件与智能变送器输入接口连接。本实用新型不受罐体内介质密度、含水影响，准确性高；仪表维修方便，不须泄压、停产。
文档编号G01F23/38GK202420620SQ201120523649
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者吴新文, 李庆云, 王松, 胡在强 申请人:山东新大通石油环保科技股份有限公司