智能式液罐称重仪.pdf

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摘要
申请专利号:

CN93121596.X

申请日:

1993.12.31

公开号:

CN1089353A

公开日:

1994.07.13

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

|||公开|||

IPC分类号:

G01G17/04

主分类号:

G01G17/04

申请人:

西安交通大学;

发明人:

钱承耀; 黄玉生; 朱锋

地址:

710049陕西省西安市咸宁路28号

优先权:

专利代理机构:

西安交通大学专利事务所

代理人:

贾玉健

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内容摘要

一种用于称量大型油罐的油的重量的智能式液罐称重仪,由压力传感器及其后的信号转换器、滤波器、多路选择开关、采样保持放大器、电压/频率转换器、8031单片机等组成,由压力传感器测出油罐的压差信号后,经处理送入8031单片机根据设定的程序计算出油罐的油重量,具有测量精度高,结构简单,维修方便,可靠性高的特点。

权利要求书

1: 智能式液罐称重仪,包括一可安置于油罐上的压力传感器(2),本发明的特征是,压力传感器(2)的信号输出端和信号转换器(3)的信号输入端相连接,信号转换器(3)的信号输出端和滤波器(4)的输入端相连接,滤波器(4)的输入端和多路选择开关(5)的输入端相连接,多路选择开关(5)的输出端和采样保持放大器(6)的信号输入端相连接,采样保持放大器(6)的信号输出端和电压/频率转换器(7)的信号输入端相连接,电压/频率转换器(7)的信号输出端和一光电耦合器(8)的信号输入端相连接,多路选择开关(5)、采样保持放大器(6)、电压/频率转换器(7)、光电耦合器(8)均和一包含根据M=(A/g)ΔP方程编制的程序的8031单片机(9)发生通信连接,其中,M是液罐重量、A是液罐的横截面积、g是重力加速度,ΔP是压差。

说明书


本发明涉及一种称重仪,特别涉及一种用于称量特大液罐的称重仪。

    现有的称重式液罐计量仪,其工作原理是根据力矩平衡原理而工作的,具体工作过程是:收液罐罐顶压力与罐底压力之差引入两个有效面积相等的波纹管,产生总的作用力作用于杠杆系统,使杠杆失去平衡,于是通过发讯器、控制器、接通电机线路,使可逆电机旋转,并通过丝杠带动砝码移动,直至由砝码作用于杠杆的力矩与测量力作用于杠杆的力矩平衡时,电机停止转动,从而由砝码和杠杆支点之间的距离可测得液罐内总的液体储量,其缺点是一只计量仪只能称一台液罐的重量,而且不能运距离操纵,投资较大(《化工仪表及自动化》,化学工业出版社,1990、6)。

    本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提出一种智能式液罐称重仪,在测量过程中能避开温度和大气压等环境因素对测量结果的影响,从而使测量效果得到明显提高。

    考虑到在石油、化工行业中使用的大型液罐正常是圆柱形的,因而这里主要介绍针对圆柱形液罐的智能式液罐称重仪的结构原理。我们可以证明,圆柱形液罐内液体质量和液体上、下两压差成正比,和环境无关。我们先假定稳定状态时,液体局部静止,无相对流动,则液体的密度只是高度h的函数,令为ρ(h),取一薄层为dh厚,根据压强公式dP=ρ(h)dh·g

    两边积分得:

    ∫dp=∫dρ(h)gdh

    ∴Δp=∫dp=g∫ρ(h)dh    (1)

    设液罐的横截面积为A,则对于同一薄层有:

    dM=ρ(h)dv=ρ(h)Adh

    ∫dm=∫ρ(h)·Adh

    ∴M=∫dM=∫ρ(h)Adh=A∫ρ(h)dh    (2)

    比较(1)、(2)两式可以得出:

    M/Δρ=[A∫ρ(h)dh]/[g·∫ρ(h)dh]=A/g=常数

    ∴M=(A/g)Δρ

    可见,M和ΔP成正比,测出液体两端压差即可比知其质量M。智能式液罐称重仪就是利用微型计算机来计算处理测得的压力信号,用硬件和软件同时消除误差,并将结果用多种方式(显示、打印,PC机通信等)表达出来的新一代智能仪表。

    附图是本发明的结构原理图。

    下面结合附图对本发明地结构原理和工作原理作详细的说明。

    参照附图,本发明包括一可安置于油罐1上的压力传感器2,压力传感器2的信号输出端和信号转换器3的信号输入端相连接,信号转换器3的信号输出端和滤波器4的输入端相连接,滤波器4的输出端和多路选择开关5的输入端相连接,多路选择开关5的输出端和采样保持放大器6的信号输入端相连接,采样保持放大器6的信号输出端和电压/频率转换器7的信号输入端相连接,电压/频率转换器7的信号输出端和一光电耦合器8的信号输入端相连接;多路选择开关5、采样保持放大器6、电压/频率转换器7、光电耗合器8均和一8031单片机9的接口发生通信连接,8031单片机9的外围接口还包括打印机11、报警器12、LED数显13和PC机通讯14。

    首先由压力传感器2测出油罐1的压差以电流信号的形式传输给信号转换器3,信号转换器3将电流信号转换成电压信号,经滤波器4滤波后送入多路选择开关5,多路选择开关5根据8031单片机9设定的程序选择所测油罐,多路选择开关5将所选择的信号由采样保持放大器6采样并放大,然后送入电压/频率转换器7转换为频率信号,再送入8031单片机,由其中的根据M=(A/g)ΔP方程编制的程序计算出重量M,同样,也可计算出油的容积、测量结果误差及油温变化的校正。

    由此可见,本发明具有以下特点:

    1、该称重仪消除了油密度变化的影响,因而测量精度高,且不受环境的影响。

    2、系统联接少,结构简单,因而安装、维修方便,可靠性高。

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资源描述

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一种用于称量大型油罐的油的重量的智能式液罐称重仪,由压力传感器及其后的信号转换器、滤波器、多路选择开关、采样保持放大器、电压/频率转换器、8031单片机等组成,由压力传感器测出油罐的压差信号后,经处理送入8031单片机根据设定的程序计算出油罐的油重量,具有测量精度高,结构简单,维修方便,可靠性高的特点。 。

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