油罐、压力罐智能双控切水器制造技术

本发明专利技术油罐、压力罐智能双控切水器涉及的是一种机械式自动切水器与电子微波式自动控制切水器相结合的智能双控切水器，特别适用于油罐、液化气罐、化工产品压力储罐自动切水。结构由机械式自动切水器、微波探头、现场控制器、中控计算机、防爆电磁阀组成；机械式自动切水器结构包括压力罐体、浮筒、杠杆、排水阀；微波探头包括稳压电路、振荡及发射接收电路、处理电路和天线。微波探头设置在压力罐体上部；现场控制器包括传感器接收电路和信号调制电路、Ａ／Ｄ转换电路、单片机（ＭＣＵ）、通信模块、执行电路、看门狗、存储器、现场电源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术油罐、压力罐智能双控切水器涉及的是一种机械式自动切水器与电子微波式自动控制切水器相结合的智能双控切水器，特别适用于油罐、液化气罐、化工产品压力储罐自动切水。
技术介绍
目前，石油化工系统油罐、化工产品压力储罐普遍采用机械式切水器，机械式切水器根据油和水的比重差通过浮子等获得力，再通过各种机械传导来推动阀门。一般浮子不能安装在油罐内部，还需设置一个小压力罐与油罐或化工压力储罐连成连通器，浮子和机械阀门等安装在小压力罐中，这种方法的缺点是1、由于重质油密度比较大，油水比重差很小，不能获得足够的力来驱动阀门，所以一般只能用在比较轻质的油品中；2、连通器经常会由于温度、安装位置、气阻等原因产生阻塞，致使切水器不能正常工作，易发生故障，灵敏性和准确性差。另外，目前采用的机械式切水器都是单独控制，对于有若干个储罐的石油化工企业来说，不便于集中管理，远程控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述不足之处提供一种油罐、压力罐智能双控切水器，将机械式自动切水器与微波测定探头、电子控制系统相结合，加上有线远程控制技术，安全可靠，使用方便，可以实现罐区切水系统自动化。油罐、压力罐智能双控切水器是采取以下方案实现的油罐、压力罐智能双控切水器结构由机械式自动切水器、微波探头、现场控制器、中控计算机、防爆电磁阀组成。机械式自动切水器结构包括压力罐体、浮筒、杠杆、排水阀。压力罐体上端设有进液管，顶部设有气相管，下端设有排液管和排水阀，底端设有排渣口，排水阀进口与排液管相连接。压力罐体内有浮筒，浮筒内外及连杆适当位置设有活动配重，浮筒的连杆与伸出压力罐体的杠杆相连。连杆穿过浮筒的中心，下端用连接销与杠杆相连接，杠杆伸出罐外的一端与排水阀的阀杆相联，可活套在排水阀的阀杆上。该杠杆以一个短轴为支点，并可绕短轴转动，短轴固定在排水阀进口法兰槽口内。排水阀包括阀体、阀杆、阀芯、阀座、弹簧，排水阀的阀杆下端套有与阀体相连的波纹套，杠杆带动阀杆而产生联动。排水阀阀座上配有密封垫，阀芯压在密封面上被密封。排水阀的进口法兰与压力罐体排液管出水口法兰相连，排水阀上端设有出水口法兰。微波探头包括稳压电路、振荡及发射接收电路、处理电路和天线，与电压输入端相连接的稳压电路分别与振荡及发射接收电路和处理电路相连接，振荡及发射接收电路的信号输出端与处理电路的输入端连接，处理电路与信号输出端连接，将经处理后的信号输出；振荡及发射接收电路还与天线相互连接。微波探头设置在压力罐体上部。现场控制器包括传感器接收电路和信号调制电路、A/D转换电路、单片机MCU(AT89S52)、通信模块、执行电路、看门狗、存储器E2PRM、电源电路。传感器接收电路通过信号线和信号调制电路相连，信号调制电路与A/D转换电路相连，再与单片机MCU相连，单片机MCU通过数据总线与分别与看门狗、存储器、通信模块、执行电路相连，防爆电磁阀通过信号线直接与执行电路相连，中控计算机通过485总线(屏蔽双绞线)与现场各控制器中的通信模块相连。组成油罐、压力罐智能双控切水器控制系统。中控计算机采用工业控制计算机，中控计算机上安装有切水操作程序软件和RS232/RS485通信模块。现场电源为罐区工作电源，根据需要选用交流AC220V或直流DC24V、DC12V等电源。电源电路选取用7805、7905等电源稳压芯片供给各模块电源。电源电路电源输入端与现场电源相连。传感器接收电路和信号调制电路包括运算放大器集成芯片、滤波电路、电阻、电位器、稳压二极管。运算放大器集成芯片可采用AD620、OP07等集成芯片。存储器选用由多个6016存储芯片组成64K空间存放经验数据供单片机调用。机械式切水器工作原理本专利技术自动切水系统用于不同比重的二种或两种以上不相溶液体的分离，它用全新的方法连续稳定地控制液-液界面，实现液-液自动分离(油和水或气的自动分离)。本专利技术利用油、水比重不同而产生的浮力差异使浮筒在立中向上浮动，由杠杆带动阀杆向下联动，排水阀开启，将水排出；当油进入罐体，浮筒浮力减小而下沉，同时阀杆向上回位，排水阀关闭，停止排液，达到集油排水的效果。微波探头工作原理微波探头(也称为微波传感器)运用微波自身的特性而设计，具有高稳定、高精度、抗污染、适应性强、抗干扰强等特点。原理介质对微波的吸收正比于介质的介电系数。水的介电系数较大，对微波的吸收很强；油的介电系数较小，对微波的吸收较弱。在相同的温度下，被测介质吸收的能量越大，发射电路提供的能量就越大，发射电路功率为P＝I×V式中P-发射电路的总功率I-发射电路的总电流V-发射电路的供电电压发射电路采用稳定的电源供电，发射电路的总功率就随总电流变化，发射电路的总电流的变化反映出介质的介电系数，从而决定出被测物。实验也证明，含水量的变化与发射电路总电流的变化基本成线性关系。本专利技术油罐、压力罐智能双控切水器工作原理通过微波探头送过的信号，经过控制器中的传感器接收电路和信号调制电路放大将模拟信号送到A/D转换电路转换成数字信号，供单片机MCU分析。单片机MCU结合存储器中的经验数据判断出被监测的对象的环境和状态，将这些数据通过通信模块与RS485总线传输到中控计算机，操作员能够实时观测到现场的状态。而且现场单片机直接控制现场的执行电路，从而操作防爆电磁阀进行切水操作。切水器为保证切水过程的安全可靠而采用双系统保护的智能切水器。以国际最先进的探头为前端的智能系统实时监控水油状况并实时传送到操作室中控计算机反映到岗位，当微波探头检测到油水界面时通过控制系统实现切水全过程的自动化。同时又以重力为动力源，应用液体在容器内部的压强和油水之间的密度差，从而可产生较高的浮力。利用浮体和高灵敏度的杠杆原理，通过放大机构控制特制无背压阀门开启和关闭，从而将传统机械式与先进的电子微波式切水器完美组合，大大提高了整个系统的安全系数。由于在切水管连接虹吸管的问题，方案1在切水器上加设回油管；方案2在切水器上加装起动阀，在每次切水前启动切水器上的起动阀。油罐、压力罐智能双控切水器，将机械式自动切水器与微波测定探头、电子控制系统相结合，加上有线远程控制技术，安全可靠，使用方便，可以实现罐区切水系统自动化。附图说明以下将结合附图对本专利技术作进一步说明。图1是油罐、压力罐智能双控切水器的机械式自动切水器结构示意图。图2是油罐、压力罐智能双控切水器的机械式自动切水器排水阀结构示意图。图3是油罐、压力罐智能双控切水器的微波探头电子原理图。图4是油罐、压力罐智能双控切水器的现场控制器电子原理图。图5是油罐、压力罐智能双控切水器结构及使用状态示意图。具体实施例方式参照附图1～5，油罐、压力罐智能双控切水器结构由机械式自动切水器、微波探头、现场控制器、中控计算机、防爆电磁阀组成。机械式自动切水器结构包括压力罐体2、浮筒3、杠杆9、排水阀4。压力罐体2上端设有进液管13，顶部设有气相管14，下端设有排液管6和排水阀4，底端设有排渣口7，排水阀4进口与排液管6相连接。压力罐体2内有浮筒3，浮筒3内、外及连杆10适当位置设有活动配重11、12，浮筒3的连杆10与伸出压力罐体的杠杆9相连。连杆10穿过浮筒3的中心，下端用连接销8与杠杆9相连接，杠杆9伸出罐外的一端与排水阀的阀杆4-9相联，可活套在排水阀的阀杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油罐、压力罐智能双控切水器，其特征在于结构由机械式自动切水器、微波探头、现场控制器、中控计算机、防爆电磁阀组成；机械式自动切水器结构包括压力罐体、浮筒、杠杆、排水阀，压力罐体上端设有进液管，顶部设有气相管，下端设有排液管和排水阀 ，排水阀进口与排液管相连接，压力罐体内有浮筒，浮筒的连杆与伸出压力罐体的杠杆相连，连杆穿过浮筒的中心，下端用连接销与杠杆相连接，杠杆伸出罐外的一端与排水阀的阀杆相联，该杠杆以一个短轴为支点，并可绕短轴转动，短轴固定在排水阀进口法兰槽口内；　　微波探头包括稳压电路、振荡及发射接收电路、处理电路和天线，与电压输入端相连接的稳压电路分别与振荡及发射接收电路和处理电路相连接，振荡及发射接收电路的信号输出端与处理电路的输入端连接，处理电路与信号输出端连接，振荡及发射接收电路还与天线 相互连接；微波探头设置在压力罐体上部；现场控制器包括传感器接收电路和信号调制电路、Ａ／Ｄ转换电路、单片机（ＭＣＵ）、通信模块、执行电路、看门狗、存储器、电源电路；传感器接收电路通过信号线和信号调制电路相连，信号调制电路与Ａ／ Ｄ转换电路相连，再与单片机（ＭＣＵ）相连，单片机（ＭＣＵ）通过数据总线分别与看门狗、存储器、通信模块、执行电路相连，防爆电磁阀通过信号线直接与执行电路相连，中控计算机通过４８５总线与现场各控制器中的通信模块相连，组成油罐、压力罐智能双控切水器控制系统；中控计算机采用工业控制计算机，现场电源为罐区工作电源，电源电路电源输入端与现场电源相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏君，
申请(专利权)人：陈敏君，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]