[发明专利]一种量油尺、及用于量油尺的控制系统

说明书

本发明公开了一种用于量油尺的控制系统，包括：直流电机，其用于在驱动信号的控制下带动尺砣进行收放动作；电机控制装置，其用于获取输入指令，基于直流电机的最大转速阈值，利用PWM控制技术，生成用于控制电机按照输入指令对应的目标需求和/或在最大转速的限制下进行运转的驱动信号，其中，输入指令选自正转、反转、急停、加速和减速中的一种。本发明减少了人员检尺操作产生的误差，提高了下尺速度可控性和准确性，减少安全隐患。

技术领域

本发明涉及石油计量技术领域，尤其是涉及一种量油尺、及用于量油尺的控制系统。

背景技术

在国内外原油贸易计量技术领域中，常用计量方法有两种，即静态计量和动态计量。目前，铁路槽车、汽车槽车等大部分采用静态计量。静态计量是用通过检定，确定出储存和运输原油的容器，测量出原油的体积量，从容器内取得有代表性的原油样品，测量需要的原油质量数和原油的含水率。其中，量油尺作为静态计量主要工具，具有如下要求：1)尺带不许扭折、弯曲和锒接；2)刻度线、数字线应清晰；3)尺砣尖部无损坏；4)使用量油尺前应校对零点，并检查尺砣与挂钩是否连接牢固；5)有检定周期内的修正值表。

静态计量，是采用人工量油尺测取容器内所盛原油的液位高度，查取容器的容量表，确定出对应液位高度的原油体积量，然后，进行原油的温度、压力修成计算，确定毛重并扣除含水，计算出原油的净质量。

在现有技术中，对于原油液位高度测量的实施方法，多采用人工方式使用量油尺来测量罐内的液位高度，静态计量时，量油尺根据油品密度选择尺砣，测量低粘度油品的使用轻型尺砣(0.7kg)的量油尺，测量高黏度油品应使用带有重型尺砣(1.6kg)的量油尺，用测深量油尺测量时下尺速度控制在1.0m/s以内。进一步，油品的交接方式采用大罐交接，因此，量油尺测量准确程度至关重要。

由于人工方式使用量油尺进行液位深度测量，常会出现人员检尺操作易产生误差、下尺的速度由检尺人员操作习惯有关而使得下尺速度可控性差、以及下尺和收尺时需要操作人员收放量油尺而效率低下等问题，因此，现有技术需要设计一种能够快速、有效的进行原油液位计量的量油尺，提高传统人工测量的准确性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于量油尺的控制系统，所述控制系统，包括：直流电机，其用于在驱动信号的控制下带动尺砣进行收放动作；电机控制装置，其用于获取输入指令，基于所述直流电机的最大转速阈值，利用PWM控制技术，生成用于控制电机按照所述输入指令对应的目标需求和/或在所述最大转速的限制下进行运转的所述驱动信号，其中，所述输入指令选自正转、反转、急停、加速和减速中的一种。

优选地，所述控制系统，还包括：距离测量装置，其用于产生激光参考信号并将该信号向所述尺砣的顶部面进行垂向发射，以及接收反射的激光接收信号，根据所述激光参考信号与所述激光接收信号的相位差比对结果，计算当前量油尺的下尺距离。

优选地，所述电机控制装置，包括：输入模块，其用于获取所述输入指令；调速模块，其用于接收并识别所述输入指令，确定当前控制需求，根据所述当前控制需求、前一电机控制周期内所述直流电机的转速和所述最大转速阈值，计算当前电机控制周期内所述直流电机的控制转速，并生成当前控制转速对应的PWM控制信号；驱动模块，其用于在所述PWM控制信号的驱动下，控制所述直流电机按照所述控制转速运转。

优选地，所述距离测量装置，包括：测量控制模块，其用于对所述激光参考信号的产生进行控制，以及将第一方波信号和第二方波信号进行对比，利用RS触发器鉴相计数原理，计算所述方波信号的相位差，进一步得到所述下尺距离；参考信号生成模块，其用于在所述测量控制模块的作用下产生所述激光参考信号，并基于所述激光参考信号，生成用于向尺砣顶部平面发射的测量发射信号；信号接收模块，其用于对接收到的所述激光接收信号进行调理，并分别将所述激光参考信号和所述激光接收信号转换为对应的所述第一方波信号和所述第二方波信号。