[发明专利]储罐油水双指标精测仪

说明书

所属领域 

本发明产品涉及一种在石油、成品油储罐中的测量仪器，尤其是能够精准测量油位和沉底水位双指标的装置。 

技术背景

在石化油品和成品油储罐中，不可避免的会参杂一部分水分子，在相对静态的情况下会沉到储罐底部，给生产管理工作带来很多不便，现有在罐中应用的液位仪一般只能测出罐内液面的总高程；现有的油水界面仪只配有单向的超声波传感器，无法判定和测量出油位以下的水位残留高程；现有的玻璃管油水界面计量设备一是存在安全隐患，二是在下埋的储罐中无法实现应用。另外，最关键的是诸多原理和方法测量的精度值和分辨率不理想。 

发明内容

为了有效地弥补现有技术的缺陷，本发明提供一种能够在储罐中实时在线计量油位水位双指标(分辨率达0.1mm)的精测仪。 

本发明是应用液介式超声波高频精测技术，在罐中垂直安装一根静油管，在静油管中下部固定有一个上下双向发射声脉冲功能的超声波换能器。 

根据声脉冲测量时间特性计算： 

油位H₁＝h₁+h₂+h₃(双向换能器实际物理尺寸) 

h₁(换能器上发射面至油面的油位距离)＝1/2t_上×v(油声速) 

h₂(换能器下发射面至油水界面的油位距离)＝1/2t_下1×v(油声速) 

水位H₂(油水界面至罐底的水位距离)＝1/2t_下2×v(水声速) 

其中t_下2＝t_下(换能器下发射面至罐底总时间)-t_下1(换能器下发射面至油水界面时间) 

由此，本发明的双向换能器能够有效地测量出储罐中的油位高程和水位高程双指标。 

本发明的有益效果是，能够在石油、成品油储罐中精准测量油位和沉底水位双指标，有效地提高生产技术质量和管理水平。 

图1储罐油、水位高程双指标测量应用结构剖面图 

图2换能器下发射面声脉冲经油水界面至罐底时间取值采样图 

具体实施方案

储罐(2)中安放有防止进油时产生波浪的静油管(1)，静油管(1)的中下部安装有双向超声换能器(6)并有保持油位平衡进液通孔(12)；底部固定有磁铁(8)以便与金属储罐(2)相固定；静水管(1)外壁上安装有温度传感器(11)。超声波测量处理器(9)首先控制超声波双向换能器(5)向上发射声脉冲，声脉冲自上发射面(6)出发至油面(13)返回，由此测量出从换能器上发射面(6)至油面(13)的油位高程h1。超声波测量处理器(9)再控制超声波双向换能器(5)向下发射声脉冲至油水界面(14)，测量出声脉冲运行时间t下1和至储罐底部(15)时间t下2及向下总时间t下。根据声脉冲运行时间t下1和至储罐底(15)的时间t下2二次反射回波，超声波测量处理器(9)再根据测量的油温和水温进行系数计算，便可测量出h2和H2二个指标，超声波测量处理器(9)将h1+h2+h3(双向换能器物理尺寸)，便得出H1油位高程。经过上述处理，便可测量出储罐中H1油和H2水双指标。