一种油罐储量自动测量系统及其测量方法技术方案

本发明专利技术公开了一种油罐储量自动测量系统及其测量方法，该系统由油压测量器件、Ｉ／Ｖ变换电路、多路电子选择开关、Ａ／Ｄ转换器、ＰＣ计算机系统、用于测量油压测量器件温度的温度测量器件、工作／校验功能转换开关和校验基准电源构成。在系统的测量方法上主要采用Ｎ次循环读Ｉ／Ｏ口地址内容后，进行排序、波波、加权平均、温度补偿修正，查油罐容积表得相关数据，再通过数学模型运算，求得最终测量结果。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油罐储量自动测量技术。目前，投入应用的油罐储量自动测量系统主要是由设在油罐底层的油压测量器件，I/V变换电路，多路电了选择开关，A/D转换器和控制器构成，控制器采用数字电路或单板机/单片机。工作时，设置在罐底层的油压测量器件将油罐内储油的静压力转换成电流信号输出，经I/V变换电路转换成电压信号输入多路电子选择开关，当某路电子开关被控制器选通，则其相应的输入被输出，经A/D转换器转换成数字量输入控制器，计算出油罐当前储油量及相关数据，达到自动测量油罐储量的目的。该系统由于受所用控制器软硬件资源的限制，无法建立符合实际情况的数学模型，测量过程简单，不能对影响系统精度的多种因素进行有效补偿，导致系统的测量精度、重复性误差、稳定性指标无法达到要求，以致实际上这种系统并无多大实用价值；另外，其软、硬件资源的兼容性差，维修、维护困难。本专利技术的目的是提供一种系统精度高、重复性误差小、稳定性好，具有实际使用价值的油罐储量自动测量系统及其测量方法。本专利技术的目的是通过下述系统和方法实现的一种油罐储量自动测量系统，由油压测量器件、I/V变换电路、多路电子选择开关、A/D转换器、控制器、用于测量油压测量器件温度的温度测量器件、工作/校验功能转换开关和校验基准电源构成，控制器采用PC计算机系统。温度测量器件输出的反映油压测量器件温度变化的电流信号经I/V变换电路转换成电压信号，输入多路电子选择开关；油压测量器件输出的电流信号经I/V变换电路转换成电压信号后，先输入工作/校验功能转换开关，当工作/校验功能转换开关置于工作状态时，被输入多路电子选择开关；校验基准电源输出的标准校验电压亦输入工作/校验功能转换开关，当工作/校验功能转换开关置于校验状态时，被输入多路电子选择开关；当某路电子开关被PC计算机系统选通，则其相应的输入被输出，经A/D转换器转换成数字量输入PC计算机系统。上述系统的油压测量器件选用1151电容式差压变送器；温度测量器件选用WZB系列铂电阻温度变送器；A/D转换器选用7135A/D芯片；PC计算机系统的主机采用PC-286/386系列微机。上述系统测量油罐储量的方法，包括下列步骤(1)将工作/校验功能转换开关置于工作状态；(2)启动计算机系统，计算机系统自动引导程序；(3)初始化系统参数；(4)进行系统自检，检查各个测量通道是否正常，并对失常的测量通道设置禁止操作标记；(5)将存贮在计算机外存贮器中的系统数据读入内存；(6)输入被测油罐代号；(7)检查被测通道标志是否为禁止操作标记，若是，则中止当前操作返回步骤(6)，否则，进入下一步操作；(8)测量油压测量器件当前温度；(9)选通被测通道的I/O口地址；(10)N次循环读被选通的I/O口地址内容，并将其转换成BCD码；(11)对每次读得的测量数据，从大到小进行排序；(12)进行滤波，舍弃上步排序中若干无效的最大、最小值；(13)对滤波后的数据进行加权平均，取整；(14)根据被测油罐所对应的油压测量器件的温度特性曲线和步骤(8)测得的其当前温度值修正上步结果得出油压，并将其换算成油高H，H＝油压/油品计重密度；(15)将所得油高数H分解成米或分米数Hm、厘米数Hcm、毫米数Hmm三部分，然后从系统数据库中的油罐容积表及相关表中查得并分解出下列数据基础容积Vn、每分米容积kdm、每厘米容积kcm、静压力基础修正值Pn、每分米静压力修正值r、区间值Hn、油品标准密度d；(16)根据上步查得的数据进行下列运算容积V＝Vn＋(Hm－Hn)×kdm＋Hem×kcm＋Hmm×kcm/10＋×d重量G＝V×油品计重密度所得运算结果G即为测得的油罐储油量；(17)将运算结果存入某个数据文件，以备查询统计；(18)CRT显示运算结果；(19)打印机打印出运算结果。上述方法中所述油罐容积表包括下列数组A组标识符＋罐号＋圈板数B组基础容积＋每分米容积＋区间值C组静压力基础修正值＋每分米静压力修正值D组每厘米容积其中圈板数指构成油罐的圈板总层数；基础容积指第n层圈板底层所在高度对应的油罐容积；每分米容积指在第n层圈板内每增加1个分米高度所增加的容积；每厘米容积指在第n层圈板内每增加1个厘米高度所增加的容积；静压力基础修正值指第n层圈板底层所在高度对应的油罐静压力修正值；每分米静压力修正值指在笫n层圈板内每增加1个分米高度所增加的静压力修正值；区间值指第n层圈板底层距罐底高度。油罐容积表的数据组织存贮形式为A1B1B2……BnD1D2……DnC1C2……CnA2B1B2……BnD1D2……DnC1C2……Cn    AkB1B2……BnD1D2……DnC1C2……Cnn为圈板数，k为被测油罐数。上述系统及方法，由于在系统硬件上增设了检测测量器件本身温度的测量器件和校验基准电源，控制器采用PC计算机系统，在方法上通过对测量器件进行实时温度特性补偿修正环境温度变化对系统测量精度的影响，建立更加切合实际的数学运算模型减少计算误差，应用数字滤波技术抑制系统的瞬时干扰等技术，从软、硬件两方面保证了本系统具有系统测量精度高、重复性好、性能稳定可靠，适于实用；汉字操作功能强，软件兼容性好，维护、维修方便的显著优点。附图说明图1为本专利技术实施例的系统硬件组成框图。图2为本专利技术实施例的程序流程图。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，在本系统中，传感器的质量、精度等级及A/D转换器的转换精度，抗干扰特性等技术指标是影响系统精度指标的重要因素。本系统设置在油罐底层的油压测量器件选用1151电容式差压变送器1，用于测量油压测量器件差压变送器1温度的温度测量器件选用WZB系列铂电阻温度变送器2，A/D转换器6选用具有低速、高抗干扰特性的7135A/D芯片，PC计算机系统7的主机采用PC——286/386系列微机，操作系统选用HZ——2.13H汉字操作系统，应用软件采用C0MPILER BASIC编程，打印机采用NEC——PT24针宽行打印机；校验基准电源8配有测试用信号幅度电位器。温度变送器2输出的反映差压变送器1温度变化的电流信号，经I/V变换电路3转换成电压信号，输入多路电子选择开关5；差压变送器1输出的反映储油罐油压变化的电流信号经I/V变换电路3转换成电压信号后，输入工作/校验功能转换开关4，当工作/校验功能转换开关4置于工作状态时，被输入多路电子选择开关5；校验基准电源8的输出亦输入工作/校验功能转换开关4，当工作/校验功能转换开关4置于校验状态时，被输入多路电子选择开关5；当某路电子开关被PC计算机系统7选通，则其相应的输入被输出，经A/D转换器6转换成数字量输入PC计算机系统7。若此时，功能转换开关4是处于工作状态，则计算机系统7处于测量工作状态；若是处于校验状态，则通过调节校验基准电源8的测试信号幅度电位器，可对A/D转换器6的输出进行全量程校验，以避免A/D转换器6因基准电源漂移或其它原因引起的误差。如图2所示，上述系统的测量方法与骤如下(1)将工作/校验功能转换开关4置于工作状态(2)启动计算机系统7，计算机系统7自动引导程序，CRT显示程序名称、版本号及编程日期；(3)初始化系统参数；(4)系统自检，检查各个测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油罐储量自动测量系统，由油压测量器件（１）、Ｉ／Ｖ变换电路（３）、多路电子选择开关（５）、Ａ／Ｄ转换器（６）和控制器（７）构成，其特征在于：（１）它还包括用于测量油压测量器件（１）温度的温度测量器件（２）、工作／校验功能转换开关（４ ）和校验基准电源（８）；温度测量器件（２）输出的反映油压测量器件（１）温度变化的电流信号，经Ｉ／Ｖ变换电路（３）转换成电压信号，输入多路电子选择开关（５）；油压测量器件（１）输出的电流信号经Ｉ／Ｖ变换电路（３）转换成电压信号后，先输入工作／校验功能转换开关（４），当工作／校验功能转换开关（４）置于工作状态时，被输入多路电子选择开关（５）；校验基准电源（８）输出的标准校验电压亦输入工作／校验功能转换开关（４），当工作／校验功能转换开关（４）置于校验状态时，被输入多路电子选择开关（５）；当某路电子开关被控制器（７）选通，则其相应的输入被输出，经Ａ／Ｄ转换器（６）转换成数字量输入控制器（７）；（２）所述控制器（７）为ＰＣ计算机系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘昌远，
申请(专利权)人：安徽省石油总公司芜湖公司，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]