一种立式罐底量无线测量系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种立式罐底量无线测量系统，包括无线温度压力测量模块和上位机。无线温度压力测量模块包括IP68可吸附防水盒、PT100温度传感器、绝压式压力传感器、AD转换电路、无线模块、锂电池组，用于获得测量点的压力、温度数值。无线温度压力测量模块分布于立式罐罐底各测量点并与上位机自动组成测量网络，实现测量点液位高度测量并实时温度补偿，从而实现对立式罐底量和罐底形状的测量。本发明专利技术还提供了一种立式罐底量无线测量方法，针对不同液位值能够实现精准、实时地在线测量立式罐底量以及罐底形状变化。

A wireless measuring system and method for vertical tank bottom volume

The invention discloses a vertical tank bottom volume wireless measurement system, which comprises a wireless temperature and pressure measurement module and a host computer. The wireless temperature and pressure measurement module includes IP68 adsorbable waterproof box, PT100 temperature sensor, adiabatic pressure sensor, AD conversion circuit, wireless module, lithium battery pack, which is used to obtain the pressure and temperature values of measurement points. The wireless temperature and pressure measurement module distributes in each measuring point of the vertical tank bottom and forms a measuring network with the upper computer automatically. It realizes the measurement of the liquid level of the measuring point and the real-time temperature compensation, thus realizes the measurement of the volume and shape of the vertical tank bottom. The invention also provides a wireless measurement method for the volume of the vertical tank bottom, which can accurately and real-time measure the volume of the vertical tank bottom and the shape change of the tank bottom according to different liquid level values.

【技术实现步骤摘要】
一种立式罐底量无线测量系统及方法
本专利技术涉及一种立式罐底量测量系统及方法，尤其是一种基于无线网络的立式罐底量测量系统及方法。
技术介绍
现有的立式罐底量测量通常有两种方法：一是容量比较法，二是几何测量法。容量比较法是将水或液体石油产品从标准罐注入到被检罐内，直至将罐底最高突起部分恰好浸没为止，这时罐底的底量就等于标准罐中注入被检定罐的液体之体积。容量比较法中标准罐本身就存在误差且不可避免。几何测量法是进行空罐罐底几何量测量，再通过公式求导而成，而装液后罐底量会有不同程度的沉降，导致要进行进一步修正，步骤复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的：针对现有的立式罐底量测量存在的误差、步骤复杂等问题，提出一种立式罐底量无线测量系统及方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种立式罐底量无线测量系统，所述系统包括：无线温度压力测量模块，用于测量罐底测量点的压力以及温度；上位机，用于接收各测量点数据并计算分析出立式罐罐底形状以及底量。进一步的，所述无线温度压力测量模块包括：IP68可吸附防水盒，用于保护内部电路，并将模块吸附于立式罐罐底；PT100温度传感器，用于测量立式罐罐底测量点温度；绝压式压力传感器，用于测量立式罐罐底测量点压力；无线模块，用于各模块以及上位机之间自动组网进行数据传输；AD转换电路，用于将传感器模拟量转换为数字量；锂电池组，用于各用电模块供电。进一步的，所述绝压式压力传感器固定于IP68可吸附防水盒上的固定孔内，取压口朝外，信号输出端朝内与AD转换电路连接；所述PT100温度传感器固定于IP68可吸附防水盒上并与AD转换电路连接；所述无线模块固定于IP68可吸附防水盒上并与AD转换电路连接；所述AD转换电路与所述锂电池组相互连接并固定于IP68可吸附防水盒内；所述无线温度压力测量模块分布于立式罐罐底各测量点并相互自动组成测量网络，实现测量点液位高度测量并实时温度补偿。为了解决原本立式罐罐底底量无法无线、在线测量的缺点，本专利技术提出一种立式罐底量无线测量方法，包括以下步骤：步骤1：所述立式罐罐底圆分成m个同心圆，根据所分圆环面积相同来确定半径，在每个同心圆周上再平均分布n个测量点，整个底圆一共被分成k=m*n个有限元；步骤2：所述无线温度压力测量模块分别吸附于罐底各测量点和中心点以及罐壁计量基准点上；步骤3：所述无线温度压力测量模块采集各点压强、温度值并通过无线网络发送至上位机；步骤4：所述上位机接收到各点压强、温度数据，经过公式（Pi为罐底第i个测量点压强，Pb为计量基准点的压强）并进行实时温度补偿得出测量点与基准点之间高度差；步骤5：所述上位机得到各测量点高度差，通过拟合算法生成立式罐底部形状，并经过公式（S底为罐底水平面截面面积，hm-1为第m个同心圆环平均高度，h0为罐底中心点高度）求出对应液位高度罐底的底量以及不平度修正值。附图说明图1为本专利技术测量系统主视图。图2为本专利技术罐底测量点分布俯视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细描述：参考图1所示，本专利技术的测量系统包括无线温度压力测量模块1和上位机2。无线温度压力测量模块1包括IP68可吸附防水盒11、PT100温度传感器12、绝压式压力传感器13、无线模块14、AD转换电路15和锂电池组16。IP68可吸附防水盒11用于保护内部电路，并将模块吸附于立式罐P罐底；PT100温度传感器12，用于测量立式罐P罐底测量点温度；绝压式压力传感器13，用于测量立式罐P罐底测量点压力；无线模块14，用于各模块以及上位机之间自动组网进行数据传输；AD转换电路15，用于将传感器模拟量转换为数字量；锂电池组16，用于各用电模块供电。绝压式压力传感器13固定于IP68可吸附防水盒11上的固定孔内，取压口朝外，信号输出端朝内与AD转换电路15连接；PT100温度传感器12固定于IP68可吸附防水盒11上并与AD转换电路15连接；无线模块14固定于IP68可吸附防水盒11上并与AD转换电路15连接；AD转换电路15与锂电池组16相互连接并固定于IP68可吸附防水盒11内；参考图2所示，所述立式罐P罐底圆分成m个同心圆，根据所分圆环面积相同来确定半径，即(0≦i≦m)(R为立式罐P罐底半径),在每个同心圆周上再平均分布n个测量点，整个底圆一共被分成k=m*n个有限元,一般取m=n=8。具体的系统测量过程如下：步骤1：根据图2测量点分布将无线温度压力测量模块1吸附于立式罐P罐底，再在罐壁上吸附一个无线温度压力测量模块1作为测量当地大气压的计量基准点；步骤2：立式罐内注入水或液体石油产品，高度要求没过最高测量点且低于计量基准点；步骤3：无线温度压力测量模块1采集各点压强、温度值并通过无线网络发送至上位机2；步骤4：上位机2接收到各点压强、温度数据，经过公式（Pi为罐底第i个测量点压强，Pb为计量基准点的压强）并进行温实时度补偿得出测量点与基准点之间高度差；步骤5：上位机2得到各测量点高度差，通过拟合算法生成立式罐P底部形状，并经过公式（S底为罐底水平面截面面积，hm-1为第（m-1）个同心圆环平均高度，h0为罐底中心点高度）求出对应液位高度的罐底的底量以及不平度修正值。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限定本专利技术的保护范围，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等、均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立式罐底量无线测量系统，其特征在于，所述测量系统包括：无线温度压力测量模块（1），用于测量罐底测量点的压力以及温度；上位机（2），用于接收各测量点数据并计算分析出立式罐（P）罐底形状以及底量。

【技术特征摘要】
1.一种立式罐底量无线测量系统，其特征在于，所述测量系统包括：无线温度压力测量模块（1），用于测量罐底测量点的压力以及温度；上位机（2），用于接收各测量点数据并计算分析出立式罐（P）罐底形状以及底量。2.根据权利要求1所述的立式罐底量无线测量系统，其特征在于，所述无线温度压力测量模块包括：IP68可吸附防水盒(11)，用于保护内部电路，并将模块吸附于立式罐（P）罐底；PT100温度传感器（12），用于测量立式罐（P）罐底测量点温度；绝压式压力传感器(13)，用于测量立式罐（P）罐底测量点压力；无线模块(14)，用于各模块以及上位机（2）之间自动组网进行数据传输；AD转换电路（15），用于将传感器模拟量转换为数字量；锂电池组(16)，用于各用电模块供电。3.根据权利要求1所述的立式罐底量无线测量系统，其特征在于，所述绝压式压力传感器（13）固定于IP68可吸附防水盒（11）上的固定孔内，取压口朝外，信号输出端朝内与AD转换电路（15）连接；所述PT100温度传感器（12）固定于IP68可吸附防水盒（11）上并与AD转换电路（15）连接；所述无线模块（14）固定于IP68可吸附防水盒...

【专利技术属性】
技术研发人员：石佳楠，孙斌，赵玉晓，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33