[發(fā)明專利]儲罐計量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680038016.5
• 申請日: 2006-10-13
• 公開（公告）號: CN101287971A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發(fā)明（設計）人: L·哈格;L·O·拉森;K·阿道夫松;O·愛德沃森
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙特雷達液位股份公司
• 主分類號: G01F23/284
• 分類號: G01F23/284;G01S13/88
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 高青

技術領域

本發(fā)明涉及感測包含在儲罐中的產(chǎn)品的產(chǎn)品參數(shù)的儲罐計量系統(tǒng)。

本發(fā)明進一步涉及感測包含在儲罐中的產(chǎn)品的產(chǎn)品參數(shù)的方法。

背景技術

測量包含在儲罐或容器中的產(chǎn)品的特性的系統(tǒng)-所謂的儲罐計量系統(tǒng)-普通存在于涉及產(chǎn)品的管理、裝運和儲存的應用領域中以及例如化學加工工業(yè)中。

由于要監(jiān)視和/或測量的產(chǎn)品往往是危險的，對于諸如處在所謂危險區(qū)內的儲罐計量系統(tǒng)或它們的至少一些部分的儀器來說，存在特殊的安全要求。一般需要保證這樣的儀器是防爆的或本質安全的。

對于本質安全的儀器，存在保證儀器不能引燃可能存在于危險區(qū)內的氣體的限制。

應用儲罐計量系統(tǒng)的代表性領域是往往被稱為“儲罐場”的石油產(chǎn)品等的儲存設施。在這樣的儲罐場中，每個儲罐通常配有許多感測單元，每個感測單元被配置成測量諸如包含在那個儲罐中的產(chǎn)品的液位、溫度、壓力等的某種特性。

用于危險環(huán)境的傳統(tǒng)本質安全系統(tǒng)主要是模擬的所謂4-20mA系統(tǒng)，其中，感測單元經(jīng)由本質安全屏障以點到點方式連接到中央主機，以便提供危險區(qū)內的本質安全性。

容易理解，傳統(tǒng)的4-20mA系統(tǒng)需要大量的連線。尤其對于諸如儲罐可能分開相當大距離的儲罐場的應用，與需要的大量本質安全屏障一起，所述連線意味著安裝儲罐計量系統(tǒng)的成本的相當大部分。

減少本質安全系統(tǒng)中的連線數(shù)量的一種方法是使用數(shù)字本質安全通信總線。利用這樣的總線，可以沿著總線連接各種傳感器，并且從許多傳感器到控制室鋪設一根電纜就足夠了。這種數(shù)字通信總線的例子是在一個總線區(qū)段上可以連接多達15個傳感器的HART總線。

為了進一步減少必要連線，除了用于通信之外，最好將通信總線用于對傳感器供電。這對于許多類型的傳感器來說沒有什么大問題，因為它們往往具有低功耗，使得許多傳感器可以被供電而不危及本質安全性。

但是，對于基于微波的液位計來說，功耗一般高于可被證明為本質安全的水平。因此，包含在當前可用儲罐計量系統(tǒng)中的基于微波的液位計不是本質安全的并受防爆外殼保護，或者是本質安全的但需要單獨的本質安全電源。由于防爆外殼比本質安全解決方案昂貴，或因為需要安裝單獨的電源電纜，這兩種方法都導致用戶的成本增加。

因此，需要一種用在危險環(huán)境中的改進儲罐計量系統(tǒng)。

發(fā)明內容

因此，鑒于現(xiàn)有技術的上述和其它缺點，本發(fā)明的一般目的是提供用在危險環(huán)境中的改進儲罐計量系統(tǒng)。

本發(fā)明的一個目的是減少儲罐計量系統(tǒng)所需的連線。

本發(fā)明的進一步目的是使儲罐計量系統(tǒng)的用戶能夠降低成本。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，這些和其它目的是通過一種感測包含在儲罐中的產(chǎn)品的產(chǎn)品參數(shù)的儲罐計量系統(tǒng)來實現(xiàn)的，所述儲罐計量系統(tǒng)包含：基于微波的液位計量單元，配置成通過反射微波能量來感測儲罐中的產(chǎn)品的液位；溫度計量單元，配置成感測儲罐中的產(chǎn)品的溫度；控制器，包括適用于儲罐計量系統(tǒng)與外部控制系統(tǒng)之間的通信的外部接口、為管理外部接口上的通信而配置的處理電路、和封裝在防爆外殼內并配置成將本質安全電力供應給計量單元的電源，所述電源具有大致長方形的輸出特性，其中，該儲罐計量系統(tǒng)進一步包含連接控制器和計量單元的本質安全雙線總線，其中，雙線總線可用于將與感測的產(chǎn)品參數(shù)有關的測量信號從計量單元發(fā)送到控制器，以及將本質安全電力從控制器供應到計量單元。在本申請的上下文中，“外部控制系統(tǒng)”指的是能夠至少部分控制本發(fā)明的儲罐計量系統(tǒng)的操作的系統(tǒng)。這樣的外部控制系統(tǒng)可以適用于例如控制幾個儲罐計量系統(tǒng)，其中，每個儲罐計量系統(tǒng)被配置成感測包含在特定儲罐中的產(chǎn)品的產(chǎn)品參數(shù)。當然，也可以將儲罐計量系統(tǒng)安裝成可以感測包含在儲罐中的幾種產(chǎn)品的產(chǎn)品參數(shù)。

外部控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)成例如許多儲罐計量系統(tǒng)經(jīng)由通信信道與之連接的中央主計算機。在這個通信信道上，可以根據(jù)各種可能的通信協(xié)議之一來進行通信。

這里所謂的“本質安全”應被理解為通過根據(jù)當前標準IEC60079-11或相應后續(xù)標準的爆炸防止方法來保護，允許可燃大氣與電氣設備接觸，而不帶來潛在危險。可用在本質安全電路中的電能局限于這樣的水平，使得電氣故障引起的任何電火花或熱表面都太弱而不會引起燃燒。所謂具有“大致長方形的輸出特性”的電源在本申請的上下文中應當被理解為能夠供應大致上受最大輸出電流和最大輸出電壓限制的電力，使得電壓-電流圖中受最大輸出電流和最大輸出電壓限制的區(qū)域大致上是長方形的電源。