伺服在线液位计在油罐自动计量中的应用

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Enraf伺服液位计的测量原理及应用

Enraf伺服液位计的测量原理及应用

Enraf伺服液位计的测量原理及应用黄红星【摘要】介绍了Enraf(恩拉福)伺服液位计的结构特点,分析了其工作原理和液位测量过程,通过总结十年来在洛阳石化油品储罐上的应用情况和维护经验,提出了在设计、安装和维护等方面需要注意的事项。

【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2011(000)015【总页数】3页(P58-60)【关键词】测量过程;结构特点;力传感器;导向管;浮子【作者】黄红星【作者单位】洛阳三隆安装检修有限公司,河南洛阳471012【正文语种】中文【中图分类】TE971 前言液位是油品储罐最重要的仪表参数之一,通过对液位的测量和监控,可以掌握物料进出情况,科学、合理的进行储运生产调度和管理,并避免作业中将罐抽空或冒罐等事故的发生,保证安全生产。

随着油品罐区自动化管理系统的实施,大型油品储罐必须使用具有较高精度和远程通讯功能的液位测量仪表,实现液位的不间断的实时集中监控。

Enraf(恩拉福)公司是世界上历史最悠久的专门制造液位计的著名公司,其伺服液位计的精度能达到±0.7mm,取得了国际和中国的防爆认证及计量认证,被誉为“油罐计量领域的专家”,在世界各地有许多成功的应用,洛阳石化选用的854ATG/XTG型伺服液位计是其成熟产品,目前为止,已经在36座储罐上得到了应用,占储罐液位计总数的四分之一,本文旨在介绍其结构特点和液位测量的工作原理,结合实际应用情况,总结使用和维护经验,提出在设计、安装和维护等方面的注意事项,以便充分发挥Enraf伺服液位计安全可靠、测量准确的优点,确保安全生产。

2 Enraf伺服液位计的结构特点和工作原理2.1 结构特点Enraf伺服液位计是由微处理器控制的智能化仪表,属于接触型浮子液位计。

在结构上由线鼓室、电子部分室和接线端子室三个相互独立的腔体组成,并利用线鼓罩将线鼓室和电子部分室完全隔开,从结构上保证了隔爆安全。

线鼓室包含由浮子、测量钢丝、测量磁鼓组成的测量机构,浮子通过缠绕在精密加工过的线鼓上的测量钢丝被悬挂在仪表外壳内,线鼓室密切接触介质。

利用伺服液位计实现车用汽油精准调合

利用伺服液位计实现车用汽油精准调合

伺服 电机
依 比重 由大 到小 的顺 序控 制好 各组 份 进 油量 ; 次 、 其
进行首 次循环 并按配 方加 入抗 氧 剂 和钝 化剂 ; 三 、 第
分 析空 白油各 项指标 , 比如辛 烷值 , 低 于 目标值 则 若
钢 丝
计算 差距并二 次循 环油 品补加 剂 ; 后 , 品分析 合 最 产
2 2 精准调 合 的实现 .
( 组份进 油量精 准控制 1 )
在未知密 度组 份 进油 前 , 先 利用 组 份罐 伺 服 首
液位计 测得 密度 , 输油 。在输 油 过 程 中随时 利用 后
刘 军
( 兰州石化 公司物采部 电气科 , 甘肃 兰州 7 0 6 ) 30 0 摘 要 : 在对传统车用汽油罐式调合系统 因密度未 知或密度测 量误差导致 组份量 控制不 准对优化 调合结果所产生
影 响 进行 分 析 的基 础 上 . 用 现 有 储 罐 伺 服 液 位 计 能 够 测 量 液 体 密 度 这 一 特 殊 功 能 和 已 经 成 功 应 用 于 储 罐 罐 量 自 利
格入库 。由于每 步均 用 到 体 积 法 计 算 罐 量 , 因此 密 度 的准确测量显 得非 常重 要 , 而 生 产 中 , 份密 度 然 组 和空 白油密度 测量 往往不 准 , 造成 调 合偏 差 大 , 响 影 到 优化调合 。
针 对此 问题 , 们 利用 现 有伺 服液 位 计 可 以测 我
浮 子
量液体 密度 的功能 以及成 熟应 用 于 大罐 大罐 量 自动 计算 系统 [ , 现 了 组 份进 油 量 的精 准 控 制 和空 白 1实 ] 油量 的准确计算 , 保加 剂量 准确 , 确 提高 了一 次调 合 合格 率 , 缩短 了生产 周期 和 生产成 本 。

油罐伺服液位计工作原理

油罐伺服液位计工作原理

油罐伺服液位计工作原理
哎呀呀,啥是油罐伺服液位计呀?这名字听起来可真够复杂的!不过没关系,让我这个好奇的小学生来好好研究研究,给您讲讲它的工作原理。

想象一下,油罐就像一个超级大的肚子,里面装着好多好多的油。

那我们怎么才能知道这肚子里的油到底有多少呢?这时候油罐伺服液位计就派上用场啦!
它就像是油罐肚子里的一个聪明小精灵。

这个小精灵有一根长长的“魔法棒”,其实就是测量杆。

这测量杆可厉害了,它能伸进油罐里,探测油的深度和位置。

你可能会问啦,它怎么探测呀?嘿嘿,它的探测头就像我们的眼睛一样,能敏锐地感觉到油面的变化。

当油面上升或者下降的时候,这个小精灵就能迅速地察觉到。

就好像我们在玩跳棋,棋子的位置变了,我们一下子就能看到。

油罐伺服液位计也是这样,它能时时刻刻关注着油面的动静。

它工作的时候可认真啦!不像我们有时候做作业还会开小差。

它不断地把探测到的信息传递给外面的“大脑”,这个“大脑”就能计算出油罐里到底有多少油。

你说神奇不神奇?这要是没有它,人们怎么能准确地知道油罐里的油够不够用呢?
我觉得呀,油罐伺服液位计就像是我们的好帮手,默默地为我们服务,让我们的生活更方便。

要是没有它,说不定会出现好多麻烦事儿呢!
总之,油罐伺服液位计通过它神奇的测量杆和聪明的“大脑”,为我们准确地测量出油罐里的油量,真的太厉害啦!。

伺服液位计在石化企业罐区中的应用

伺服液位计在石化企业罐区中的应用
企业在线

7 4品牌与标准化
伺服液位计在石化企业罐 区中的应用
陈 帅
( 中国石油锦西石化公司 , 辽宁葫芦岛 1 2 5 0 0 0 )
1 伺服液位计的原理和优点 1 . 1 伺服 液位 计 的原理
住浮 子 , S O退 出维 护模 式即可 。这对伺服 液位计 日常 维护极 其重要 。
测量数据均有可能不动 。以E NR AF 8 5 4 为例 , 液位计 自带故 障 化 汽柴油 、 液化气 、 丙烯等产品的计量过程中使用可靠 , 随 着液 代码诊 断功能 。输入 E s 查 看错误代码 , 若为 6 0 5 或6 1 1 即 为钢 位计 性能提升 , 影 响液位计正常计 量的因素越 来越少 , 液位 计 丝无张 力或过大 。需进入维护模式 。命令 G D下降浮子 , F R . 停 的维护工作变得简单 , 相信液位计的使用将更加广泛。晶
垢清理后 , 仪表测量正常。
( 2 ) 浮子 丢失 。丙烯罐区 的液 位计某天 数据不动 , 打开 腔 室后发现腔室内布满污垢 , 伺暇钢 丝脱离磁鼓。拉起后发现浮
图1 伺 服 液 位 计 的 工 作 原 理
子丢失 。发现钢丝腐蚀后被浮子拉断 , 浮子掉入罐内 。一般是
选型不 当引起 。重新选型为抗腐蚀的浮子和测量钢丝后 , 投用
3 . 2 正确 安装
安装时须做到几点 : ( 1 ) 安装液位计法兰须水平 , 水平度不 预制安装 。浮子与导波管 内壁 间距 小 , 导波管 内有焊渣或开孔 大于 2 。, 否则可能造成误差。 ( 2 ) 导波 管必 须竖 直 , 从顶部 吊挂 时的毛刺挂靠 , 造成 “ 卡浮子” 的情况 。 浮子到管底 , 锤心距 中心偏差不超过 5 m m。 多次 发生“ 卡浮子 ” 的液 位计 , ( 1 ) 可 用便携式手操 器进行 3 . 3 维 护要 求 处理 。命令伺服 电机提升 或下 降浮子 , 使其脱离被卡处 。 ( 2 ) 校

液化气球罐中伺服液位计的运用

液化气球罐中伺服液位计的运用
一ຫໍສະໝຸດ 量 系统 。如 图 1 所示

敏键 , 可以对所有 的参数进行修改 . 需要注意的时 。 参 数的修 改要在 在 保证安全范围的基础上进行 。在使用伺服 液位计后 . 通 常不 会有 故障
性的问题存在 。此外 , 使用伺服液位计 检测 到的数据 和现场仪 表测定 的检查 数据一致 在实际测量的过程中 . 如果需要液位测量 以外的数 据, 如压力 、 温度等 , 可 以直接使用伺服液位计将 压力 、 温度信号传输 到控 制室 , 在一定程度上有效 的节省了管材 、 管件 、 传输电缆等材料 , 具有 良好 的经济价值 。
◇ 科技论坛◇
科技 一向导
2 0 1 4 年1 5 期
液化气球罐中伺服液位计的运用
唐锦帅 ( 南宁市金焰燃气有 限责任公 司 广西 南宁 5 3 0 0 0 1 )
【 摘 ’ 要】 液化 气又叫做液化石 油气, 是 一种石 油化工产品 , 在进行 工业炼制和配料的时候 , 需要对其液位进行测量 , 但是 由于普通 的测 量
3 . 1原因分析
众 所周知 .大多数工 厂原来都是使用雷达 液位计进行测量工 作 的, 是使 用微波测 量原理进 行操作 和设计 的 . 通过 在罐顶安 装探头 . 在天线 出现 比较短 的微波 脉冲波的时候 . 发射 的液位会在 被测料 或 液位 的外表 面 出现发 射 的情 况 .这些信 号都会 被相 同 的装 置检 测 到. 并根据检测 到的数据对相关数 据进行计算 . 但是 由于压 力容器 液 化气 管中的介质容易 出现挥发的情况 . 特别 在温度 比较 高的时候 . 汽 油挥发出的颗粒会对微波 的传播速度造成影响 .导致计 量误差 出现 . 此外 . 在发射器的表层 , 还会有油气分子附着 . 会进一步影响测量结果 的准确性 而且 , 由于雷达液位测量仪表天线的辐射能信号 比较微弱 . 当信号在空气 中进行传输 的时候 . 能量会很 快减弱 . 从液面反 射回来 信号的介电常数、 振幅等都很低 . 当罐顶的接收天线收到信号后 , 能量 已经很弱 . 此外罐 中的障碍物反射也会导致 虚假信号出现 . 因此 需要 将 比较强的电磁波信号发射 出来 .并使用 微波处理 的方法对信号 进 行处理 . 导致雷 达液位计 的价格非 常高 , 经济价值 降低 . 而且无法 很 好 的对 液位测量存 在的 问题 进行解决 . 在液化气 罐 中的使 用价值 不 高。 3 . 2 伺 服液位计 的应用效果 在工厂中安装伺服液位计后 . 操作人员可以利用光敏触摸屏进 行 相关操作 . 罐旁 的液位指示仪会根据收到的信 号进行 操作 例如温度 情况 、 浮子提升情况 、 液位位置情况都会显示 出来 , 通过使用这 种操作 方法 . 不仅操作便利 . 而且错误率 比较低 通过利用指示仪上的三个光

伺服液位计在球罐内介质中的应用

伺服液位计在球罐内介质中的应用

伺服液位计在球罐内介质中的应用伺服式液位计是一种多功能仪表,既可以测量液位,也可以测量界面、密度或罐底等参数,一直被广泛地用于球罐液位的高精确度测量。

伺服液位计主要由浮子、钢丝、伺服变送器组成。

浮子在介质中的位置是由伺服机构的平衡来确定的。

伺服机构在微处理器的控制下进行测量。

力矩传感器判断浮子的浮力信号(浮子重量和浮力综合信号)和微处理器的测量要求,发出控制信号到控制器,决定伺服马达的方向和转角,平衡后浮子的位移(线轴转角)由转角变换器变成脉冲信号送入微处理器,最后由微处理器输出信号给控制或联锁系统。

伺服液位计的优点十分明显:功能强大,可以测量液位、界面、密度等参数;测量精度高,可以轻松达到±1mm,同时重复性也可以达到±0.1mm。

伺服液位计的缺点主要是仪表结构相对复杂,钢丝马达等部件之间难免会因长期使用出现机械磨损,日后维护成本会相对提高。

另外由于其属于浮子接触式的测量方式,因此对于液面以及球罐内介质的稳定性要求较高,当液面波动较大时可能会对测量造成较大影响。

针对上述问题,综合参考了不同项目、不同厂家的不同产品,最终选用过程接口尺寸为6"的伺服液位计,同时将导向管的尺寸也定为6",对于导向管上的开孔,建议开孔直径为φ20mm,双排对向错开150mm,单排孔间隔为300mm,导向管内侧光滑且不可带有毛刺,导向管的垂直度不能大于垂直偏差值。

通过以上设计,主要是为了保证导波管内液体的稳定,同时可以满足磁浮子垂直度要求并且能够更好地避免液位波动导致浮子碰壁的情况发生,从而最大限度地保证液位计测量的准确性以及可靠性。

针对导向管底部要求采用可拆卸不封闭式的设计,这样可以保证最低测量液位不会受到最低开孔位置的影响,同时可拆卸式的设计也可以更好满足日后维护的需要。

伺服式液位计在油田沉降罐油水界面自动测量中的应用

伺服式液位计在油田沉降罐油水界面自动测量中的应用
吴 元 修
( 芜职业技术学院, 莱 山东 莱 芜 2 10 ) 7 10

要: 油罐 自动计量技术是人们非常关注的课题 , 特别是沉降罐的油水界 面测 量一直是工业 过程测量领 域的一 个难题。 由于沉降
罐 中 乳 化 层 的 存 在 , 普 通 测 量 方 法 带 来 较 大误 差 , 给 而伺 服 式 液 位 计 精 确 度 高 、 复 性 好 、 定 性 高 , 工 作 可 靠 、 作 简 单 、 重 稳 且 操
W u Yu n — x u a . i
( aw oain l n c ncl o e e L i u h n o g 2 . hn L iu vc t a a d t h i l g . aw a d n 7 0 C i o e a cl S 10 1 a)
易于维护 , 与微机联 网后 , 还可进行远距离监控 , 能全面提高设备的 自动化水平 和生产效 率, 值得大 力推 广。
关 键 词 : 服 式 液 位 计 ; 水 界 面 自动 测 量 ; 用 伺 油 应
中 图分 类号 : E 7 . T 94 4 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :07— 4 4 20 0 10 4 1 (0 6)5—0 5 0 0 7— 2
oh rh n t e a d,t e s r o lq i tr,o ih a c r c d sa lt h e v i u d mee fhg c u a yan tbii y,c n beu e e ae l a s d rpe tdy,o e ae i p y,ma n an d e sl p r td sm l i ti e a iy a h nd tus,c n wo k c e bl. M oe v r tc n bec nn c e t o p trfrr m oe c nr 1 As ar s l ,t e s r o lq d a r r di y r o e ,i a o e t d wih a c m ue o e t o to . e u t i e v iui l mee a h ou hy r s h o u tvt swe la h utma in lv lo he e u p nt. So i d s r e o be g n r lz d trc n tor g l aie te pr d c iiy a l s te a o to e e ft q i me s t e e v s t e e a ie

Honeywell Enraf 854XTG伺服液位计在成品油储罐上的应用

Honeywell Enraf 854XTG伺服液位计在成品油储罐上的应用

Honeywell Enraf 854XTG伺服液位计在成品油储罐上的应用谭辉【摘要】介绍了Enraf 854伺服液住计的结构特点、工作原理和液位测量过程,通过在成品油罐区使用和维护该液位计的实践,提出了设计、安装和维护等方面的具体要求.【期刊名称】《石油和化工设备》【年(卷),期】2015(018)009【总页数】4页(P59-61,58)【关键词】伺服液住计;测量原理;结构特点;维护要点【作者】谭辉【作者单位】中国石化销售有限公司华中分公司, 湖北武汉 430000【正文语种】中文在成品油罐区,液位是最重要的仪表参数之一,它直接关系到安全生产。

通过对液位的监控,可以掌握储罐的动静态状况,避免冒罐和抽空等事故发生,科学合理地进行生产调度管理。

我公司大部分储罐液位测量采用的是ENRAF 854 XTG伺服液位计,其测量精度最高能达到≤±1mm,灵敏度可达到≤±0.1mm,这对于成品油罐区液位的实时监控及罐区自动化管理有着重要意义。

Enraf(恩拉福)是世界上最早生产伺服液位计的厂家,其产品是世界范围内各类液体石化产品贸易计量交接和库存管理应用的最佳选择。

本文主要介绍Enraf 854液位计的结构特点和工作原理,总结实际工作中遇到的问题和维护经验,提出设计、安装和维护等方面的注意措施,以便充分发挥Enraf 854伺服液位计的优点,确保罐区生产安全、平稳。

1.1 伺服液位计的结构特点Enraf 854伺服液位计是一种高精度、高可靠性、集多种测量功能为一体的计量交接级自动储罐液位计,具有完善的自诊断功能,便于维护人员进行故障判断和处理,854系列伺服液位计完全按照美国石油协会(API)和国际法制计量组织(OIML)的标准进行设计和制造,取得了包括中国在内的世界主要国家的贸易交接计量认证和安全防爆认证,854系列伺服液位计采用多功能模块化结构,可以接入多点平均温度和HART协议的压力信号,用户可以使用Enraf公司的便携终端(PET)通过红外线接口与液位计连接,很容易地对液位计进行调试和组态。

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伺服在线液位计在油罐自动计量中的应用
详细描述了伺服在线液位计的组成,解释了伺服在线液位计每个部分的作用,以及伺服在线液位计的工作原理。

对油罐中油水密度及界面的测量难点进行了分析,指出常规测量方法难以有效计量的原因,同时对比分析了伺服在线液位计与传统计量工具在测量精度及重复性上的优势。

最后对伺服在线液位计的实际应用做出了解释。

标签:伺服在线液位计;油罐;自动计量
Abstract:The composition of the servo on-line liquid level meter is described in detail,explaining the role of each part of the servo on-line liquid level meter and the working principle of the servo on-line liquid level meter. The difficulties in measuring the oil-water density and interface in the oil tank were analyzed. The reasons why the conventional measurement method was difficult to measure effectively were pointed out. At the same time,the advantages of servo on-line densitometer and traditional dose tool in measurement accuracy and repeatability were compared and analyzed. Finally,the practical application of the servo on-line liquid level meter is explained.
Keywords:Servo on-line liquid level meter;oil tank;automatic metering
在成品油开采及成品油储运过程中,对油罐内液面监测及管内液体液位计量具有较高精度要求,又由于油罐储量越来越大,油水易分层,传统的测量方法如检尺法、静压法和液位法均采用单独测量油罐内液面高度的办法,不能准确测量出油水分界面及油水密度,无法实现油罐自动计量的有效性与准确性。

随着科学技术的发展,油罐计量技术已经逐步从物理方法升级到光电一体化测量技术。

在如今大规模应用的现代计量技术中,伺服液位计由于既可以测量液面高度同时还可以测量油水界面、高度、罐底等参数,具有较高精确度而被广泛使用。

下面,重点介绍伺服液位计工作原理及实际应用。

1 伺服液位计工作原理
1.1 伺服液位计组成
伺服式液位计一般由浮子、测量钢丝、轮鼓、齿轮、伺服电机、编码器、磁耦器、CPU等原件组成,如图1所示。

伺服式液位计浮子在油罐中受到重力及浮力两个力的作用,在微伺服电动机的驱动下,可以精确的测出油罐中液面高度、油水分界面等参数。

当伺服式液位计正常工作时,浮子重力与浮力的差值通过测量钢丝传递到外轮鼓,通过置于内部的磁铁耦合,产生磁偶力矩,改变磁通量,再通过带有温度补偿的电磁传感器-霍尔原件转换成电信号输出。

浮子处于平衡位置时,即输出电压与CPU参考电压相同。

当浮子失去平衡,通过测量钢丝传递到轮鼓,引起
磁通量变化,即输出电压发生变化,与CPU电压差值会驱动伺服电机,调整浮子位置重新处于平衡状态。

伺服式液位计精度可以达到0.7±mm。

1.2 液位测量
一般伺服式液位计浮子重量为250g,直径为50mm,体积为140mL,当浮子处于平衡状态时体积为整个体积的1/2,即70mL。

其中M1为平衡重量,单位为g;M2为浮子重量,单位为g;V1为平衡体积,为70mL;ρ为介质密度,0.8g/mL。

1mm液位引起的重量变化为:
其中M为1mm液位引起的重量变化,单位为g;S为浮子截面积,单位为cm2,ρ为介质密度,0.8g/mL。

1.3 界面测量
伺服式液位计可以对油罐两个界面进行测量。

理想工况下,假设油水界面非常清晰,在CPU输入“上密度”和“中密度”值,牵引浮子的测量钢丝受力为:
其中F为牵引浮子的测量钢丝受力,G为浮子受到的重力,V为浮子体积,ρ1为上部液体密度,ρ2为下部液体密度,Vb为浮子平衡时浸入中部被测介质的体积。

在实际工况中,由于油水分层现象不明显,导致ρ1及ρ2不是完全选择油水密度,必须根据油水界面实际密度来选择ρ1及ρ2的值。

1.4 密度测量
油罐内液体液位测量采用阿基米德公式,即:
其中:G为浮子重力;F为牵引浮子的测量钢丝受力;V为浮子体积。

2 系统安装后可以实现以下效果
①实现监测储罐内的油位,减少95%以上的爬罐作业,降低了安全事故风险;
②实现了多点密度、多点温度、油水界面的自动测量,减少了因人为原因带来的偏差;
③实现了储罐内介质的标准密度、標准体积、质量的自动换算,帮助油库进行日常的运营管理;
④实现了储罐由上至下多点密度的自动测量以及定点高度的密度测量,能够比较直观的发现油品分层问题;
⑤液位计可设置液位安全高度,能够实现高、低液位报警功能,保证油品不会溢出,杜绝溢油安全事故的发生,维护油库安全;
⑥通过该系统能够及时发现阀门没有关闭或者关严,甚至储罐渗漏等现象,降低油品损失;
⑦远程实时查看、分析储罐数据,有助于管理层高效制定生产经营计划,提高综合管理水平;
⑧实时了解储罐状态信息,杜绝滴、跑、冒、漏。

伺服式液位计不仅测量精度上具有绝对优势,在测量重复性上也非常好。

伺服式液位计采用浮力平衡原理,通过测量钢丝将浮子受到的力的变化传递到轮鼓中,由于测量钢丝精度高,自带温度补偿功能,所以传递过程中不容易出现力的损耗及惯性,对油罐中液体浮力表现更加真实,即液体密度测量更加准确。

3 结论
在成品油储运及成品油输送中,尤其是成品油这类成分复杂,状态多变的混合物进行计量,大多数依靠浮力测量油水界面及密度的方法均不能很好地进行计量。

伺服液位计不仅解决了储罐液位精准测量问题,还可测量储罐内液体的多点密度、温度,实时掌握储罐密度分布情况,并实现储罐内介质的标准密度、标准体积、质量的自动换算,帮助油库进行日常的运营管理,减少95%以上的爬罐作业,降低安全事故的风险。

参考文献:
[1]陈子琦.伺服式液位计的原理和应用[J].仪器仪表用户,2013(1):45-46.
[2]李竞武.物位测量新技术及我国的物位仪表行业概况[J].中国仪器仪表,2007(9):21-26.
[3]赵泉,王庆红.伺服式液位计测量原理[J].油气田地面工程,2003,22(7):83-84.
[4]张金林.罐区自动计量技术国内外发展综述[J].浙江化工,2004,35(6):28-30.。

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