本安型油水界面检测探头制造技术

本发明专利技术公开了一种本安型油水界面检测探头，包括扁平电缆(2)、防护外壳(6)、高精度电流检测电路(8)、测水探针(12)，其中，所述防护外壳(6)用于容纳所述高精度电流检测电路(8)，并形成本安电路腔(7)，所述高精度电流检测电路(8)分别连接到扁平电缆(2)的下端、以及测水探针(12)，所述扁平电缆(2)的上端连接到外部设备，其中，所述测水探针(12)的下端为尖针状，所述测水探针(12)被垂直固定于所述防护外壳(6)的外部，用于伸入待测油液。本发明专利技术解决了目前市场通过普通液位计无法检测或无法高精度检测油水界面位置的技术难题，大大提高了油品储运行业的计量精度和准确度，产生广泛的社会效益和经济效益。

Intrinsically safe oil-water interface detection probe

【技术实现步骤摘要】
本安型油水界面检测探头
本专利技术属于传感器检测部件结构设计
，具体地，涉及一种本安型油水界面检测探头。
技术介绍
在石油化工和油品储运行业，尤其是储油库的大罐计量中，通常采用体积计量法，其采用液位计等液位测量工具测量出上层油面的高度，再通过罐表计算出总体积。然而，在油罐的底部往往存在沉积水、或用于油品容器底部找平的人为填充水，从而造成罐内上部是油下部是水，从而所述采用液位计等液位测量工具测量出的上层油面的高度包含了油液下的水高，水高会随新进油品含水量的多少随时变化，水高(含水量)的变化对油品净计量造成干扰。因此如果想测出油品净体积，除了测出油液总高度之外，还需要测出油罐底部油水界面的高度，进而得到罐底水的体积，用油液总体积减去水的体积就是油品净体积。现有的测量罐底水高的方法是在量油尺上涂抹上测水膏进行人工投尺，通过人眼观察测水膏的颜色变化来测量水高，且人工投尺本身的人为误差就很大，所以人工投尺测量油水界面很难保证精度，且人工投尺测量方法劳动强度大且无法保证实时在线测量和数据远传。同时，油水界面位置无法通过市场上的液位计进行高精度测量，其测量方法包括利用下垂的浮子感知液体浮力、或通过雷达、微波反射、或采用固定密度的浮子配合磁滞伸缩液位计、或通过电磁感应检测液体表面等方法来实现液位测量，而这些方法都是用于检测上层油面，无法满足对深埋于油液下的油水界面的高精度测量，或根本无法检测油水界面。例如，通过液体浮力感知液位位置的液位测量方法无法高精度感知油水界面位置，因为这种液位计的测量原理是：浮子从空气中向下运行，碰触到液体后，液体对浮子产生浮力，液位计通过检测这个力的变来感知液位。这种方法的弊端是空气与液体的密度差很大，浮子在空气中的浮力可以忽略不计，当浮子触及到液体时能明显感觉到浮力变化，采用浮力方法很容易感知液面位置，而油与水的密度差很小，远远小于油与空气的密度差，当浮子处于油水界面时，很难确定浮力是由油产生的还是由水产生的，所以依靠浮力测量油水界面位置的方法精度很差，或根本无法检测油水界面。此外，依靠雷达、微波反射原理测量液位的液位计，液位计的雷达波被上层油面反射，并且大罐油液深度可能达到20米甚至30米深左右，雷达波或微波甚至无法到达油液下的油水界面，可见雷达波反射方式的液位计也无法检测处于油液底部的油水界面。另外，靠电磁感应类似接近开关的一种液位感应探头，因为油和水都是液体，根本无法区分，所以也无法检测油水界面的位置。可见，市场迫切需要一种能高精度检测油水界面的设备/方法来提高石油化工或油品储运行业的计量精度。
技术实现思路
本专利技术针对上述双向动压测量传感器用检测部件结构设计中存在的不足，提出一种本安型油水界面检测探头，其主要应用于石油化工和油品储运行业对储罐或槽车等油品容器底部的油水界面进行高精度检测，高精度检测罐底油水界面的实现大大提高了油品行业的计量精度，为油品结算的准确性带来广泛的社会效益。根据本专利技术的实施例，提供了一种本安型油水界面检测探头，包括扁平电缆(2)、防护外壳(6)、高精度电流检测电路(8)、测水探针(12)，其中，所述防护外壳(6)用于容纳所述高精度电流检测电路(8)，并形成本安电路腔(7)，所述高精度电流检测电路(8)分别连接到扁平电缆(2)的下端、以及测水探针(12)，所述扁平电缆(2)的上端连接到外部设备，其中，所述测水探针(12)的下端为尖针状，所述测水探针(12)被垂直固定于所述防护外壳(6)的外部，用于伸入待测油液。根据本专利技术的实施例，所述本安型油水界面检测探头还包括：扁平电缆引出压紧装置(1)，其通过O形圈密封机构(4)固定于所述防护外壳(6)的顶部，并使所述本安电路腔(7)与外界隔离，形成密闭空间，所述扁平电缆引出压紧装置(1)具有台阶式压紧机构(5)，所述扁平电缆(2)经由所述台阶式压紧机构(5)而穿过扁平电缆引出压紧装置(1)，所述台阶式压紧机构(5)用于在调整好所述扁平电缆(2)的松紧度之后，压紧所述扁平电缆(2)，使其不能在所述扁平电缆引出压紧装置(1)内上下移动。根据本专利技术的实施例，所述扁平电缆引出压紧装置(1)的内部容纳有扁平电缆浇封腔(3)，其中，所述扁平电缆(2)的下端穿过所述扁平电缆浇封腔(3)而进入所述本安电路腔(7)，并连接到所述高精度电流检测电路(8)，其中，所述扁平电缆(2)与所述扁平电缆浇封腔(3)之间通过浇封方式而消除间隙。根据本专利技术的实施例，所述测水探针(12)包括两个探针，两个探针的上端分别由一个测水探针安装座(9)夹持，所述测水探针安装座(9)固定于所述防护外壳(6)的外部。根据本专利技术的实施例，所述本安型油水界面检测探头还包括：测水探针环形支架(15)，其被固定于所述防护外壳(6)的底部，所述测水探针(12)的下部穿过所述测水探针环形支架(15)。根据本专利技术的实施例，两个测水探针安装座(9)具有测水探针安装座金属芯(10)和测水探针引入线(13)，所述测水探针(12)的上部被紧密固定在所述测水探针安装座金属芯(10)上，所述防护外壳(6)与两个测水探针安装座(9)之间设有小孔，所述测水探针引入线(13)与所述测水探针安装座金属芯(10)连接后通过小孔进入所述本安电路腔(7)内与所述高精度电流检测电路(8)连接。根据本专利技术的实施例，所述测水探针安装座(9)具有浇封间隙(11)，通过在所述浇封间隙(11)内浇封密封材料将所述测水探针安装座金属芯(10)固定在测水探针安装座(9)内。根据本专利技术的实施例，所述本安型油水界面检测探头还包括：支撑针(14)，其被垂直固定于所述防护外壳(6)的外部。根据本专利技术的实施例，所述测水探针(12)的下端采取亲水疏油处理。根据本专利技术的实施例，所述测水探针(12)的上部通过螺纹方式被固定在所述测水探针安装座金属芯(10)上，并可拆卸。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：1、探头通过测量两个测水探针上的微弱电流变化实现高精度检测油水界面位置，检测精度高达0.1mm；2、探头是本安型防爆设计，可放心应用于爆炸环境零区内，采用金属薄壁管壳体结构、O形圈密封机构、浇封工艺防油液和水的侵入，对内部电路形成良好保护，确保IP68级别30米水深、0.5小时高防护等级；3、采用梯形压紧机构和浇封结构固定用于电源输入和信号输出的扁平可导电电缆，保证很强的抗拉强度和密封性能；4、测水探针下端为尖针状结构，此尖针状结构可以有效刺破油水界面的张力膜，保证检测精度；5、测水探针下端采取亲水疏油处理，防止探针穿过油液时的浸润效应而沾染油液而影响测量精度；6、测水探针采用可拆卸结构，方便测水探针被污染、腐蚀后更换，保证检测精度。总之，本专利技术解决了目前市场通过普通液位计无法检测或无法高精度检测油水界面位置的技术难题，大大提高了油品储运行业的计量精度和准确度，产生广泛的社会效益和经济效益。附图说明图1为根据本专利技术的实施例的本安型油水界面检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种本安型油水界面检测探头，包括扁平电缆(2)、防护外壳(6)、高精度电流检测电路(8)、测水探针(12)，/n其中，所述防护外壳(6)用于容纳所述高精度电流检测电路(8)，并形成本安电路腔(7)，/n所述高精度电流检测电路(8)分别连接到扁平电缆(2)的下端、以及测水探针(12)，所述扁平电缆(2)的上端连接到外部设备，/n其中，所述测水探针(12)的下端为尖针状，所述测水探针(12)被垂直固定于所述防护外壳(6)的外部，用于伸入待测油液。/n

【技术特征摘要】
1.一种本安型油水界面检测探头，包括扁平电缆(2)、防护外壳(6)、高精度电流检测电路(8)、测水探针(12)，
其中，所述防护外壳(6)用于容纳所述高精度电流检测电路(8)，并形成本安电路腔(7)，
所述高精度电流检测电路(8)分别连接到扁平电缆(2)的下端、以及测水探针(12)，所述扁平电缆(2)的上端连接到外部设备，
其中，所述测水探针(12)的下端为尖针状，所述测水探针(12)被垂直固定于所述防护外壳(6)的外部，用于伸入待测油液。


2.根据权利要求1所述的本安型油水界面检测探头，还包括：
扁平电缆引出压紧装置(1)，其通过O形圈密封机构(4)固定于所述防护外壳(6)的顶部，并使所述本安电路腔(7)与外界隔离，形成密闭空间，
所述扁平电缆引出压紧装置(1)具有台阶式压紧机构(5)，所述扁平电缆(2)经由所述台阶式压紧机构(5)而穿过扁平电缆引出压紧装置(1)，
所述台阶式压紧机构(5)用于在调整好所述扁平电缆(2)的松紧度之后，压紧所述扁平电缆(2)，使其不能在所述扁平电缆引出压紧装置(1)内上下移动。


3.根据权利要求2所述的本安型油水界面检测探头，其中，所述扁平电缆引出压紧装置(1)的内部容纳有扁平电缆浇封腔(3)，
其中，所述扁平电缆(2)的下端穿过所述扁平电缆浇封腔(3)而进入所述本安电路腔(7)，并连接到所述高精度电流检测电路(8)，
其中，所述扁平电缆(2)与所述扁平电缆浇封腔(3)之间通过浇封方式而消除间隙。


4.根据权利要求1所述的本安型油水界面检测探头，其中，所述测水探针(12)包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：许斌，于月伟，吴礼明，孙山虎，王彪，王琳，
申请(专利权)人：北京瑞赛长城航空测控技术有限公司，中国航空工业集团公司北京长城航空测控技术研究所，中航高科智能测控有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11