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油庫自動化計量
第一章 儲罐計量儀表
第二章 Enraf伺服液位計
第三章 儲罐自動計量系統(tǒng)
主講: *****
第一章 儲罐計量儀表
第一節(jié) 人工計量
第二節(jié) 液位儀的分類
第三節(jié) 鋼帶浮子液位計
第四節(jié) 磁致伸縮液位計
第五節(jié) 雷達液位計
第六節(jié) 伺服液位計
第七節(jié) 其他液位計
靜壓式液位計、電容式液位計、超聲波液位計
第一節(jié) 人工計量
1.1人工計量檢尺 利用浸入式刻度鋼卷尺測量液位，取樣測量油溫和密度，通過計算得到儲液體積和重量。這是至今仍廣泛使用的儲罐計量方法，它可以用作現(xiàn)場檢驗其它測量儀表的參考手段。人工液位測量的精確度一般認為是使用的刻度鋼尺精度加上±2mm的人為誤差。
1.2油罐自動計量的目的
儲罐計量指對大型儲罐內儲存產品進行測量，從而獲得儲罐庫存量。通過儲罐計量得到庫存量是一個企業(yè)掌握庫存資料以便指導生產和銷售的重要管理項目，因此，對庫存量的測量精度和重現(xiàn)性要求較高，必須要有可靠而穩(wěn)定的儲罐計量測量系 統(tǒng)。
第二節(jié) 液位儀的分類
根據(jù)油罐液位測量原理，可分為兩大類:
第一類為直接測量高度法
直接測量高度法主要是依靠下述方法或儀表來完成油罐液位測 量，如人工檢測尺測量、浮子鋼帶測量、伺服式液位計、雷達液位計、超聲波液位計、電容式液位計、磁致伸縮液位計等。
第二類為壓強法。
基于壓強法測量原理的測量系統(tǒng)主要有靜壓式測量液位系統(tǒng)、稱重儀等。
第三節(jié) 鋼帶浮子液位計
浮子式鋼帶液面計
測量原理:浮子受浮力浮在介質表面，通過變速齒輪到有刻度的鋼帶上讀出液位值，液位上升或下降破了力平衡后，浮子也跟隨上升下降，帶動鋼帶運行。理論精度在2-3mm左右.
這種儀表的優(yōu)點是比較直觀，價格較便宜。缺點是傳動部件多，容易發(fā)生故障，尤其是對安裝要求比較高。
在 投資有限的項目中，中小型罐仍可考慮選用該表。但16m以上的罐不適合選用該種儀表，因為罐越高，安裝的平行度、垂直度以及盤簧的質量要求越高；外浮頂罐 也不適合，因為一有風吹，指針上下擺動，不穩(wěn)定，并容易損壞衡力盤簧。
浮子式鋼帶
液位計原理圖
第四節(jié) 磁致伸縮液位計
磁致伸縮液位計
測量原理是探棒上端電子部件產 生低壓電流脈沖，開始計時，產生磁場沿磁致伸縮線向下傳播，浮子隨著液位變化沿測量竿上下移動，浮子內有磁鐵，也產生磁場，兩個磁場相遇，磁致伸縮線扭曲形成扭應力波脈沖，脈沖速度已知，測出“詢問脈沖”和“返回脈沖”的周期計算脈沖傳播時間即對應液位精確變化。
該液位計可動部分只有浮子，故維護工作量小、安裝比較簡 單、精度也比較高，另一個特點是可同時測溫，但它不適合重質油品的檢測。
第五節(jié) 雷達液位計
雷達液位計
測量原理:利用雷達電磁波測量液位,采用發(fā)射-反射-接收的工作模式,電磁波從發(fā)射到接收的時間與液面的距離成正比,可以計算出介質的液位。
如德國Endress+Hauser公司的FMR型液位計。由于液位計不接觸介質，又無可動部件，故障率低，而且精度也很高。
雷達液位計
原理圖
雷達液位計
安裝圖
第六節(jié) 伺服液位計
伺服液位計
測量原理:基本原理同鋼帶式液位計，但具有精確的力傳感器以及伺服系統(tǒng)，形成閉環(huán)調節(jié)系統(tǒng)，通過考慮鋼帶自身重力，精確地調節(jié)浮子高度以達到平衡浮力和重力，得到精確的當前液面到罐頂高度，以得到液位值。
伺服式液位計是最近比較成功的新型液位計，主要應用在輕油品的高精度測量中。這種液位計功能強，可測液位、界位、介質比重等，精度高(±0.9mm)，故障率比較低，與計算機聯(lián)網比較方便，受到操作和維護人員的歡迎，但價格比較昂貴。
伺服液位計
原理圖
伺服液位計是性能很好的儀表，但目前由于價格偏高，在國內大面積推廣還有一定困難，但隨著技術的發(fā)展，這些儀表性能價格比的不斷改善，使用會越來越廣泛地被采用。
應用比較廣泛的有:荷蘭ENRAF公司、德國E+H公司的產品
第七節(jié) 液位計的特點
7.1 靜壓式液位計
測量原理:靜壓式液位計比較特殊，其利用均勻液體的壓強與高度成正比的關系通過測量液體底部的壓力來折算液位高度。壓強P＝ρgh 由于其受介質密度和溫度影響很大，所以常常精度比較差，而為消除這些影響，需要很多其他測試儀表，由于變送器和計算機技術的進步,靜壓式測量液位近年來 又取得了新的進展, 搭建一套完善的靜壓測量系統(tǒng),精度和可靠性都有很大提高。
最簡單的HTG（Hydrostatic Tank Gaugings）系統(tǒng)只有一個變送器，將測得的壓強乘以儲罐的面積就可以得到液體的重量。這種測量方式因為可動部件少，維護工作量小而且方便，設計人員在 一些重質油罐上，用單法蘭差壓變送器，對于一些較小的煉廠或油庫要實現(xiàn)遠傳監(jiān)控也采用了這種測量方式。
7.2電容式液位計、超聲波液位計，也都各有特點，因現(xiàn)場使用數(shù)量較少在此不做比較和分析
液位計的重要作用
7.3從應用角度來說，對儲罐計量測量儀表系統(tǒng)的要求應是：精度高（重量、液位）、高重現(xiàn)性、絕對安全、易操作、易維護、高可靠性、數(shù)據(jù)遠傳與接口標準化等。
通過對液位計的合理選用，為儲罐自動化目標的實現(xiàn)提供了可靠的依據(jù)，使油品計量精度大大提高，加強收發(fā)存作業(yè)環(huán)節(jié)的數(shù)量監(jiān)控，為降本增效提供了可靠的依據(jù)；同時也減輕了計量員的勞動強度，提高了工作效率，為計量優(yōu)化奠定了基礎。
第二章 Enraf伺服液位計
恩拉福伺服液位計是進入中國較早的高精度液位檢測儀表。在小虎島油庫使用18臺854ATG 伺服液位計，配備977TSI罐邊顯示器進行現(xiàn)場顯示,并通過通訊連接到Enits Pro庫存管理系統(tǒng)中。目前正在進行初期調校、對比階段。由于采用了特殊的測量原理，所以在儀表對大高度測量， 以及界面和密度的檢測上有其它種類儀表不能比擬的良好性能。
恩拉福854ATG伺服液位計
Enraf 854 高精度液位計通過了官方認證機構例如Factory Mutual 和PTB(CENELEC)的防爆認證（可用于0區(qū)）
液位計還同時通過了Weights and Measures (W&M) 和Custom and Excise等權威機構可用于貿易交接的認證
伺服液位計測量原理
伺服液位計測量原理
伺 服液位計的測量原理如圖所示：由力傳感器檢測浮子上浮力的變化。浮子由纏繞在帶有槽的測量磁鼓上的結實柔軟的測量鋼絲吊著。磁鼓通過磁耦合與步進馬達相連 接。浮子的實際重量由力傳感器來測量。力傳感器測得的浮子重量與預先設定的浮子重量比較。如果測量值和設定值之間存在偏差，先進的軟件控制模塊就會調整步 進馬達的位置，使浮子向下或向上移動，最終在力達到平衡的時候伺服電機停止轉動。
854ATG伺服液位計功能
2.1液位測量
產品液位的變化引起浮子浸沒深度的變化，浮子所受的浮力同時也變化，浮力的變化被力傳感器檢測到。測量值和設定值之間的的偏差引起步進馬達位置的變化，升高和降低浮子的位置，直到測量值和設定值相等為止。
為 了避免振動，軟件還可以調整滯后作用和積分時間。這樣可以得到比較穩(wěn)定和精確的平均液位。步進馬達每旋轉一周大約使浮子上下移動10mm。每旋轉一周被分成200步，因此每步相當于0.05mm。 這直接決定了馬達的分辨率。同時不停地檢測步進馬達的位置。這是通過安裝在馬達軸上的獨特的碼盤來實現(xiàn)的。
854ATG伺服液位計
2.2兩種產品間的界面 測量兩種產品間的界面是通過向液位計發(fā)命令來實現(xiàn)的。當你的設定點（一個浮子減浮力的一部分的值）等于浮子在兩種液體受到的浮力的平均值的重量的時候，儀表就可以檢測界面的位置。在這一點上要優(yōu)于浮筒和差壓（浮筒和差壓受溫度壓力以及組分的干擾影響誤差很大）。
恩拉福854ATG伺服液位計
2.3相對密度 要測量相對密度，浮子被停在特定的位置并測量浮子的重量。知道浮子的體積，在空氣中的重量，以及測量的實際重量，產品在特定位置的相對密度就可以被計算出來。測量密度的軟件是一個可選的功能。
2.4溫度測量
通過溫度檢測板進行溫度的檢測，也可以檢測多點平均溫度
第三章 儲罐自動計量系統(tǒng)
第一節(jié) 液位計量法（簡稱：ATG法）
第二節(jié) 靜壓法（簡稱：HTG法）
第三節(jié) 混合法（簡稱：HTMS系統(tǒng)）
第四節(jié) 儲罐計量管理系統(tǒng)功能
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油庫自動化計量概述培訓教材.pdf
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