[发明专利]一种数字式油水分界面高度测量传感器

说明书

技术领域

本发明一种数字式油水分界面高度测量传感器，属于测量技术领域，尤其涉及测量储油罐中油品与水位分界面高度的一种专用传感器，主要应用在炼油厂、油脂厂及储油库的储油罐上。

背景技术

石油产品和食用油在加工、运输及储存过程中，不可避免会出现水分，由于油品与水存在不溶性，且密度差异较大，在静态的情况下很容易出现分层现象，轻质的油品在上，重质的水在下，在储油罐中油与水之间形成一个分界面。

在生产过程中需要了解每个储油罐中油品的实际储存数量，就必须测量储油罐的液位和油水界面高度两个参数。精确测量油水界面的高度，对于工业生产具有重要意义。同时这一类型企业自动化水平要求相对较高，需要随时对各储油罐的储量进行动态监控，解决界面的实时在线监控问题。

随着国民经济的高速发展，对生产过程的自动化水平要求越来越高，生产过程的自动控制是保持生产稳定的正常进行，降低成本消耗，提高产品质量，保证生产安全和提高劳动生产率的主要手段，是二十世纪科学与技术发展的具体体现，是工业现代化的标志之一。由于分界面自身的隐蔽性，对其精确测量，一直是测量领域的一道技术难题。

国内外常用的测量方法有：

1）.电容式界面计

传统的电容式界面计主要依据电介质变化引起电容值变化的原理来测量电容值与界面之间的关系。

2）.超声波式界面计

超声波式界面计主要依据超声波在不同密度介质中传播速度不同的原理工作。使用时将超声波发生器和接收器安装在储油罐的底部，超声波发生器向油水界面发射超声波，接收器接收油水界面反射回来的超声波，根据超声波在水中的传播速度计算界面高度。

3）.射频导纳界面计

以射频阻抗理论为基础，通过被测介质呈现的阻抗特性反映油水界面位置的仪表。由于其具有测量范围大，可以克服矿化度和挂油影响等优点而应用广泛。

除以上几种油水界面计之外，还有短波吸收式界面计、射线式界面计等。目前界面计的研制在我国较落后，现场主要使用国外的产品，其中射频导纳和超声波界面计的应用较为广泛。

计算机技术和单片机技术是近年来发展起来的数字处理新技术，以独特的优势得到迅速发展并且日趋完善。在整个测量系统中如果传感器能够直接输出数字信号，就不需要模/数转换这个中间环节，所以传感器技术数字化是必然的发展趋势，数字传感器输出的是脉冲信号，不仅不需要中间转换电路，而且抗干扰能力非常强，相对而言对测量精度的提高很有好处，因为任何中间环节转换的效率不可能达到100﹪。

综合所述现有的界面计，传感部分输出普遍都是模拟信号，需经模/数转换电路转换成数字信号，再通过单片机或数字电路处理后由数码管显示界面高度。

发明内容

本发明一种数字式油水分界面高度测量传感器，主要针对上述油水分界面测量技术中传感部分普遍输出模拟信号的弊端，从而公开一种传感部分可以直接输出数字脉冲信号的油水分界面传感器技术方案，可以直接与后续数字处理电路相连接，不需要模/数转换中间环节，使得整个测量系统更为简单合理。