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威卡油罐数字压力表设计探讨

时间:2020-07-17      阅读:518

油罐常用U型压力计或机械式压力表作为压力监控设备,可靠性能低。立足数字仪表的深入发展,探讨设计一种用于油罐的压力监控仪表,可对压力的测量、显示等功能的基础上,实现对压力的远程监控,有利于进一步提高油库管理的信息化、自动化水平。

在油料储存过程中,为了防止油罐内外压差过大,特别是负压过大损坏油罐,油库需要安装u型压力计等压力监控装置对罐内压力进行监控。目前油库比较普遍使用的是U型压力计,该装置具有结构简单、成本低廉、安装简便等优点,然而,在长期的使用过程中,也暴露了许多问题,是油库不可忽视的安全隐患。

 

1.油罐压力监控存在的主要问题

1.1U型压力计

U型压力计因其简单、廉价的优点使其在过去很长一段时间内得到了广泛运用,同时,其弊端也是显而易见和不可忽视的。

(1)做工粗糙,影响压力计效能的正常发挥。压力计内部的U型管用普通的塑料线卡固定,固定不牢靠,很容易发生松动和脱落,影响正常使用。

(2)开放的U型压力计容易导致指示液氧化挥发和异物侵入。

(3)密封性能差,引起连通胶管中油气泄露。

(4)信息化程度低,无法实现储油信息的自动化。

1.2机械式微压力检测仪表

此类仪表近年才被研制出现,具有优于U型压力计的诸多特点。

(1)外形简洁美观。采用圆形表盘不锈钢外壳,体积较小,检查维护方便。

(2)全封闭式设计。采用了金属外壳封装,能有效防止灰尘等异物侵入到仪表内部,保证仪表内部工作环境良好。

(3)指针表盘指示压力。该仪表通过波纹管感应气体压力驱动指针旋转,表盘上标识刻度识别气体压力,指针位置可以准确地显示压力数据。

(4可进行信号传输,实现远程监控。该仪表可将波纹管的机械位移转换成电讯号,并通过线路输出到微机等显示终端,对压力进行实时监控并可实现压力报警功能。

2.油罐数字压力表需求分析

基于对行业现状的分析,可以得出结论:现有压力监控装置仍然不能满足行业的需要。随着传感技术的发展,为研制新的替代产品提供了可能。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。基于新的压力传感器,提出了全新的解决方案,设计一种油罐数字压力表,该装置满足如下使用要求:

1)户外工作稳定性好(工作寿命>6a)、精度高(小到1mmH2O)、重复性好、低温漂;

2)铝合金外壳,坚固抗震,本安防爆,防水防尘;

3)具有反相保护、限流保护功能和增强型防雷保护功能,适合比较恶劣的现场环境;

4)微功耗,独立电池供电,每组电池可3~5a连续供电,并具有电池容量报警功能;

5)动态位液晶数字显示(相当于41/2位),可以显示压力数值和时间,压力显示值单位为Pa或mmHp;

6)远程对压力监控,可通过通信电缆远程传输压力信号,实现远距离终端的压力同步监控;

7)可选RS485、RS232等通讯模块;

8)可选4~20mA、0~5V、1~5V、或特殊要求的模拟信号输出模块;

9)可选峰值测试功能,300~500次/s的采集速率可保证峰值的真实性;

10)具备在线检测功能。

3.基本工作原理

该装置安装于油罐上,通过压力传感器与油罐内气体空间接触,感应油罐内气体压力后,将压力转换为对应的模拟电信号,经过信号处理电路处理,将模拟信号转换成数字信号,并在液晶显示屏上显示压力数值,方便巡查工作人员检查罐内空间压力是否在正常范围内。当负压或正压超过规定数值时,装置本身能发出声光报警,提示现场工作人员及时采取措施保护油罐。装置采用了低功耗电路,可采用电池供电,减少了电缆供电的麻烦,电池可连续工作3~5a,稳定性良好。

4.应用前景分析

该仪表防爆性能优良、使用维护方便、稳定性优良、通用性能好,在军地油库和加油站均可得到应用,可靠性和稳定性等*超越现有装置,可在油料行业中进行推广。

1)安全防爆。根据该压力监控装置所处爆炸危险场所的特殊性,设计采用本质安全型防爆,可通过管道连接安装在任何方便查库人员巡检的位置。因此一般安装于油罐顶部,也可根据实际需要设置于油罐周围任何位置上。因此该装置适用于任何军内外油料仓库使用环境,是保障油库安全的利器。

2)使用维护方便。该装置通过液晶窗口显示压力数值,直接明了,测量,巡检人员非常容易对油罐的压力状况进行判断,同时能显示当前查库时间,还设计了声光报警功能,提醒巡检人员或远程控制终端掌握情况并及时处置。

3)稳定性优良。装置使用独立电池供电,采用微功耗电路设计,使电池连续稳定工作时间达到1a以上,期间根本无需进行检修。控制电路采用单片机电路,其本身具备的稳定性赋予了装置优良的稳定性能,确保了装置长时间*工

作。

4)经济适用。由于该装置的信息化、自动化程度高,决定了其成本必然有所提高。一旦产品得到推广,产品形成规模化生产,成本将得到大幅度降低,达到客户满意的程度。同时,由于其稳定的工作性能,一次投资多年收益,油库安全得到有效保证,从这个角度来说是符合经济适用要求的。

 

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