油庫自動化計量概述培訓(xùn)教材.pdf

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油庫自動化計量

第一章  儲罐計量儀表
第二章  Enraf伺服液位計
第三章  儲罐自動計量系統(tǒng)
                                      主講: *****
第一章  儲罐計量儀表
第一節(jié)  人工計量
第二節(jié)  液位儀的分類
第三節(jié)  鋼帶浮子液位計
第四節(jié)  磁致伸縮液位計
第五節(jié)  雷達液位計
第六節(jié)  伺服液位計
第七節(jié)  其他液位計
   靜壓式液位計、電容式液位計、超聲波液位計
第一節(jié) 人工計量
1.1人工計量檢尺利用浸入式刻度鋼卷尺測量液位，取樣測量油溫和密度，通過計算得到儲液體積和重量。這是至今仍廣泛使用的儲罐計量方法，它可以用作現(xiàn)場檢驗其它測量儀表的參考手段。人工液位測量的精確度一般認為是使用的刻度鋼尺精度加上±2mm的人為誤差。

1.2油罐自動計量的目的
儲罐計量指對大型儲罐內(nèi)儲存產(chǎn)品進行測量，從而獲得儲罐庫存量。通過儲罐計量得到庫存量是一個企業(yè)掌握庫存資料以便指導(dǎo)生產(chǎn)和銷售的重要管理項目，因此，對庫存量的測量精度和重現(xiàn)性要求較高，必須要有可靠而穩(wěn)定的儲罐計量測量系 統(tǒng)。
第二節(jié)  液位儀的分類
根據(jù)油罐液位測量原理，可分為兩大類:
第一類為直接測量高度法
   直接測量高度法主要是依靠下述方法或儀表來完成油罐液位測 量，如人工檢測尺測量、浮子鋼帶測量、伺服式液位計、雷達液位計、超聲波液位計、電容式液位計、磁致伸縮液位計等。
第二類為壓強法。
   基于壓強法測量原理的測量系統(tǒng)主要有靜壓式測量液位系統(tǒng)、稱重儀等。
第三節(jié)  鋼帶浮子液位計
浮子式鋼帶液面計
測量原理:浮子受浮力浮在介質(zhì)表面，通過變速齒輪到有刻度的鋼帶上讀出液位值，液位上升或下降破了力平衡后，浮子也跟隨上升下降，帶動鋼帶運行。理論精度在2-3mm左右.
這種儀表的優(yōu)點是比較直觀，價格較便宜。缺點是傳動部件多，容易發(fā)生故障，尤其是對安裝要求比較高。
在 投資有限的項目中，中小型罐仍可考慮選用該表。但16m以上的罐不適合選用該種儀表，因為罐越高，安裝的平行度、垂直度以及盤簧的質(zhì)量要求越高；外浮頂罐 也不適合，因為一有風吹，指針上下擺動，不穩(wěn)定，并容易損壞衡力盤簧。

浮子式鋼帶
液位計原理圖
第四節(jié) 磁致伸縮液位計
磁致伸縮液位計
測量原理是探棒上端電子部件產(chǎn) 生低壓電流脈沖，開始計時，產(chǎn)生磁場沿磁致伸縮線向下傳播，浮子隨著液位變化沿測量竿上下移動，浮子內(nèi)有磁鐵，也產(chǎn)生磁場，兩個磁場相遇，磁致伸縮線扭曲形成扭應(yīng)力波脈沖，脈沖速度已知，測出“詢問脈沖”和“返回脈沖”的周期計算脈沖傳播時間即對應(yīng)液位精確變化。
該液位計可動部分只有浮子，故維護工作量小、安裝比較簡 單、精度也比較高，另一個特點是可同時測溫，但它不適合重質(zhì)油品的檢測。
第五節(jié)  雷達液位計
雷達液位計
測量原理:利用雷達電磁波測量液位,采用發(fā)射-反射-接收的工作模式,電磁波從發(fā)射到接收的時間與液面的距離成正比,可以計算出介質(zhì)的液位。
如德國Endress+Hauser公司的FMR型液位計。由于液位計不接觸介質(zhì)，又無可動部件，故障率低，而且精度也很高。

雷達液位計
原理圖

雷達液位計
安裝圖
第六節(jié)  伺服液位計
伺服液位計
測量原理:基本原理同鋼帶式液位計，但具有精確的力傳感器以及伺服系統(tǒng)，形成閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過考慮鋼帶自身重力，精確地調(diào)節(jié)浮子高度以達到平衡浮力和重力，得到精確的當前液面到罐頂高度，以得到液位值。
伺服式液位計是最近比較成功的新型液位計，主要應(yīng)用在輕油品的高精度測量中。這種液位計功能強，可測液位、界位、介質(zhì)比重等，精度高(±0.9mm)，故障率比較低，與計算機聯(lián)網(wǎng)比較方便，受到操作和維護人員的歡迎，但價格比較昂貴。

伺服液位計
原理圖

   伺服液位計是性能很好的儀表，但目前由于價格偏高，在國內(nèi)大面積推廣還有一定困難，但隨著技術(shù)的發(fā)展，這些儀表性能價格比的不斷改善，使用會越來越廣泛地被采用。
   應(yīng)用比較廣泛的有:荷蘭ENRAF公司、德國E+H公司的產(chǎn)品
第七節(jié) 液位計的特點
7.1 靜壓式液位計
測量原理:靜壓式液位計比較特殊，其利用均勻液體的壓強與高度成正比的關(guān)系通過測量液體底部的壓力來折算液位高度。壓強P＝ρgh 由于其受介質(zhì)密度和溫度影響很大，所以常常精度比較差，而為消除這些影響，需要很多其他測試儀表，由于變送器和計算機技術(shù)的進步,靜壓式測量液位近年來 又取得了新的進展, 搭建一套完善的靜壓測量系統(tǒng),精度和可靠性都有很大提高。
最簡單的HTG（Hydrostatic Tank Gaugings）系統(tǒng)只有一個變送器，將測得的壓強乘以儲罐的面積就可以得到液體的重量。這種測量方式因為可動部件少，維護工作量小而且方便，設(shè)計人員在 一些重質(zhì)油罐上，用單法蘭差壓變送器，對于一些較小的煉廠或油庫要實現(xiàn)遠傳監(jiān)控也采用了這種測量方式。
7.2電容式液位計、超聲波液位計，也都各有特點，因現(xiàn)場使用數(shù)量較少在此不做比較和分析
液位計的重要作用
7.3從應(yīng)用角度來說，對儲罐計量測量儀表系統(tǒng)的要求應(yīng)是：精度高（重量、液位）、高重現(xiàn)性、絕對安全、易操作、易維護、高可靠性、數(shù)據(jù)遠傳與接口標準化等。
通過對液位計的合理選用，為儲罐自動化目標的實現(xiàn)提供了可靠的依據(jù)，使油品計量精度大大提高，加強收發(fā)存作業(yè)環(huán)節(jié)的數(shù)量監(jiān)控，為降本增效提供了可靠的依據(jù)；同時也減輕了計量員的勞動強度，提高了工作效率，為計量優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。
第二章  Enraf伺服液位計
恩拉福伺服液位計是進入中國較早的高精度液位檢測儀表。在小虎島油庫使用18臺854ATG 伺服液位計，配備977TSI罐邊顯示器進行現(xiàn)場顯示,并通過通訊連接到Enits Pro庫存管理系統(tǒng)中。目前正在進行初期調(diào)校、對比階段。由于采用了特殊的測量原理，所以在儀表對大高度測量， 以及界面和密度的檢測上有其它種類儀表不能比擬的良好性能。
恩拉福854ATG伺服液位計
Enraf 854 高精度液位計通過了官方認證機構(gòu)例如Factory Mutual 和PTB(CENELEC)的防爆認證（可用于0區(qū)）
液位計還同時通過了Weights and Measures (W&M) 和Custom and Excise等權(quán)威機構(gòu)可用于貿(mào)易交接的認證
伺服液位計測量原理
伺服液位計測量原理
伺 服液位計的測量原理如圖所示：由力傳感器檢測浮子上浮力的變化。浮子由纏繞在帶有槽的測量磁鼓上的結(jié)實柔軟的測量鋼絲吊著。磁鼓通過磁耦合與步進馬達相連 接。浮子的實際重量由力傳感器來測量。力傳感器測得的浮子重量與預(yù)先設(shè)定的浮子重量比較。如果測量值和設(shè)定值之間存在偏差，先進的軟件控制模塊就會調(diào)整步 進馬達的位置，使浮子向下或向上移動，最終在力達到平衡的時候伺服電機停止轉(zhuǎn)動。

854ATG伺服液位計功能
2.1液位測量
產(chǎn)品液位的變化引起浮子浸沒深度的變化，浮子所受的浮力同時也變化，浮力的變化被力傳感器檢測到。測量值和設(shè)定值之間的的偏差引起步進馬達位置的變化，升高和降低浮子的位置，直到測量值和設(shè)定值相等為止。
為 了避免振動，軟件還可以調(diào)整滯后作用和積分時間。這樣可以得到比較穩(wěn)定和精確的平均液位。步進馬達每旋轉(zhuǎn)一周大約使浮子上下移動10mm。每旋轉(zhuǎn)一周被分成200步，因此每步相當于0.05mm。 這直接決定了馬達的分辨率。同時不停地檢測步進馬達的位置。這是通過安裝在馬達軸上的獨特的碼盤來實現(xiàn)的。

854ATG伺服液位計
2.2兩種產(chǎn)品間的界面測量兩種產(chǎn)品間的界面是通過向液位計發(fā)命令來實現(xiàn)的。當你的設(shè)定點（一個浮子減浮力的一部分的值）等于浮子在兩種液體受到的浮力的平均值的重量的時候，儀表就可以檢測界面的位置。在這一點上要優(yōu)于浮筒和差壓（浮筒和差壓受溫度壓力以及組分的干擾影響誤差很大）。
恩拉福854ATG伺服液位計
2.3相對密度要測量相對密度，浮子被停在特定的位置并測量浮子的重量。知道浮子的體積，在空氣中的重量，以及測量的實際重量，產(chǎn)品在特定位置的相對密度就可以被計算出來。測量密度的軟件是一個可選的功能。
2.4溫度測量
    通過溫度檢測板進行溫度的檢測，也可以檢測多點平均溫度

第三章 儲罐自動計量系統(tǒng)
第一節(jié)  液位計量法（簡稱：ATG法）
第二節(jié)  靜壓法（簡稱：HTG法）
第三節(jié)  混合法（簡稱：HTMS系統(tǒng)）
第四節(jié)  儲罐計量管理系統(tǒng)功能
。。。。。

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2012-10-10 17:55 上傳

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zzlv_08

好資源，謝謝分享。

拽小堅

來看看是不是我要的

sunyifan007

好好看一看啊

灰太羊

找了一圈兒了啊親:P

鋤禾

好東西，謝樓主

psmaxc

攢點金幣在下吧

gewenzhong007

謝謝樓主分享

且聽風吟09

學(xué)習學(xué)習，補充知識

franki

樓主辛苦了