油水界面传感器的研制

储罐油水界面传感器的研制

小组名称：

课题类型：

单位名称：

发布人：

2017年12月

目录

一、小组概况 (2)

二、选定课题 (3)

三、设定目标 (5)

四、提出方案并确定最佳方案 (6)

五、制定对策 (11)

六、对策实施 (12)

七、效果检查 (17)

八、标准化 (18)

九、总结及下步打算 (19)

二、选择课题

1、目前传统储罐液位采用检尺量油和磁翻板液位计，但这两种方法都不能检测出储罐的油水界面，只能检测出液位总高度，且不能远传，员工不能对液位实时监测，目前对于永清作业区采气站单井拉油点储罐油水液面的检测还处于空白状态。

2、现场员工也通过浮球法、矿泉水瓶法、铁桶等方法，检测油水界面，但这些方法都可操作性差，误差大等，且不能实时监测油水界面高度

三、设定目标：

1、设定目标：

小组的活动目标是：

1、研制出一种油水界面传感器，能检测出油水界面的高度，并能输出模拟信号，传到值班室内仪表上，使员工能在值班室内，监测油水界面高度。

2、成本控制在500元以内。

2、目标可行性分析

人员方面：小组现有成员 10人，由工程师、技师、操作工等人员组成，是一支综合能力较强的团队，有丰富的工作经验，较强的解决实际问题的能力。

技术方面：油水界面传感器主要是解决测量和信号传输的问题，测量主要用浮球、电容、等方式，一般远传都是4-20ma的电流信号，小组成员具有电子、机械的人员，具备相应的技术能力。

资金方面：采气站QC小组自筹资金，并得到了作业区的大力支持，主要用于技术革新、课题攻关等方面的活动，资金方面完全可以得到满足。综上所述：小组的活动目标可以实现

四、提出方案并确定最佳方案

（一）提出方案

制表人：于朝谦时间：2017.4.15

（二）方案分解

（三）确定最佳方案

1、浮球材质确定：

2、模拟信号转换模块确定:

3、电阻阻值确定：

4、干簧管、电路板确定：

5、干簧管结构：

制表人：刘国荣时间：2017.4.20 6、确定最佳方案

制图人：刘国荣时间：2017.4.20

五、制定对策

根据制定的对策及进度安排，我们逐项落实，认真组织实施

六、按对策表实施

措施一、设计电路原理图：

测量原理将一根由干簧管和电阻组成的电路板(长度由被测介质高度决定),放入一根不锈钢管中,随着套于钢管外的磁浮子随液面的移动,磁力就将相应的干簧管吸合,使得电路板输出端的电阻值也产生相应的变化,根据被测油的密度不同,适当匹配相对密度不同的磁浮子,就可以测出液位和界面.

措施二、干簧管电路板制作

1、本小组成员于2017年9月10日向作业区申请，经批准后购买相应组件，清单如下：

2、干簧管电路板焊接。

按电路图进行电路板的焊接，最大阻值5K欧姆。（需焊接100个电阻和100个干簧管）

电路板阻值测试，随浮球等磁性物质位置变化，阻值线性变化，位置越高，阻值越大。

措施三、电阻转换模块选型采购

转换模块，将电阻信号

转换成4-20ma的电流信号

零位校准：电阻为0欧姆时，调整电位器输出电流为4ma。

量程校准：电阻接入5K

欧姆时，调整电位器输出电流为20ma.

措施四、二次仪表选型测试

XMT500型数字显示仪表，供电电压AC220V，输入信号4-20ma电流分辨率0.01ma，量程设置0-2m。高低限两路继电器输出。

措施五、现场组装实验

1、浮球密度实验

未做配重浮球密度0.6，只能浮油面上

浮球上绑扎好铁丝，密度控制在0.8-0.9范围内，经试验的浮球可以浮在油水界面上

制表人：宋连政时间：2017.7.20

2、液位传感器的组装：

是将焊接完毕的干簧管电路板缠绕上绝缘胶布，在插入不锈钢管内，并将测试好密度的浮球套在不锈钢管上。

制作好的液位传感器，总高度 3.5m，并在储罐量油孔开孔，将干簧管液位计插入储罐内测量油水界面。

安装总图：

七、效果检查

采气站将自己制作的干簧管油水界面传感器应用在固417井储罐内，通过传感器测得油水界面的高度，传输出4-20ma的电流信号，在值班室显示液位高度，实现了液位检测和远传功能，目标一实现了。

自己制作磁性液位传感器的成本为Array干簧管 0.8元 100个

电阻 0.1元 100个

电路板 2m 30元

不锈钢钢管 3.5米 50元

浮球 30元

转换模块：30元

防爆接头：利旧

传输电缆：利旧制图人：刘国荣时间：2017.9.17

数字仪表：利旧

施工费用：自行安装施工

成本：0.8元*100+0.1元*100+50元+30元+30元+30元=230元，

目标二也实现了。

八、标准化：

第一步：编写出《油水界面液位传感器使用说明书》，。

第二步：编写出《数字显示仪表调试及使用方法》。

第三步：对现场员工进行培训，使其懂得使用方法，并能处理简

单故障，

九、总结和今后的打算

1、小组体会

本次活动极大鼓舞了小组成员参与QC活动的热情，小组遵循QC 小组活动程序，团结协作，创新解决了实际问题，坚定了我们搞好工作的信心。

我们从团队精神、解决问题的信心、QC知识、工作热情、改进意识等五个方面分别对活动前和活动后的成员状态进行了自我评价，并做出了雷达图。从雷达图可以看出：小组在各个方面比活动前均有较大进步。

制表人：李学刚时间：2017.10.17