[發明專利]一種基于光學界面檢測儀的界面檢測方法

有效

• 申請號: 202110485317.9
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113203709B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 田中山;董珊珊;楊昌群;井健;王現中;蔡婧;牛道東;楊露;李育特;徐中節
• 申請（專利權）人: 國家石油天然氣管網集團有限公司華南分公司;西安航天動力研究所;西安航天遠征流體控制股份有限公司
• 主分類號: G01N21/55
• 分類號: G01N21/55;G01N13/00
• 代理公司: 西安鼎邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61263
• 代理人: 李振瑞

1.一種基于光學界面檢測儀的界面檢測方法，其特征在于，所述檢測方法包括如下步驟：

（1）采用閉環溫度控制調整控制箱中溫度；所述閉環溫度控制方法是調節PWM輸出百分比，從而控制加熱器的通斷，最終使控制箱中處于恒溫狀態，當實際溫度距目標溫度差大于7℃，采取全速加熱，節約系統加熱時間，小于7℃時，進入閉環溫控調節加熱；

（2）對探頭進行校準標定：將油品界面智能檢測儀探頭分別插入標準水、95#汽油、92#汽油、98#汽油及0#柴油中獲得標定光反射信號值，將差別小的標定光反射信號值之間的百分比差值設置放大，并將放大后的百分比以模擬量4mA~20mA形式輸出到DCS系統中；采集油品界面智能檢測儀探頭的光反射信號值為Vi，將該信號值與各種介質的預設值進行比較，判斷其落在哪兩個信號之間，根據線性插值原理計算出測試信號的輸出百分比，公式如下：

式1

式中：且對應的百分比；

（3）判斷油品界面智能檢測儀的光纖長度是否大于2km，小于2km直接輸出結果Vi；

（4）油品界面智能檢測儀的光纖長度大于2km時，利用自動增益調節方法增強信號輸出結果；

所述自動增益調節方法具體為：對ADC芯片進行初始化，接著配置AD增益，G=1，s_bFlag=1；采集光纖返回信號，總共采集若干個，每30mS采集一次；對采集的若干數值采用中位值平均濾波法獲得V’；判斷如果s_bFlag=0，則直接顯示信號Vi；如果s_bFlag不等于0，V’＜0.25V，配置AD增益，G=16，s_bFlag=0；如果0.25V＜V’＜0.5V，配置AD增益，G=8，s_bFlag=0；如果0.5V＜V’＜0.8V，配置AD增益，G=4，s_bFlag=0；如果0.8V＜V’，則直接顯示信號Vi；其中，G為增益；對于s_bFlag不等于0，0.25V＜V’＜0.8V之間的，重新配置AD增益后返回步驟（2）重新采集光纖返回數值；

所述校準標定還采用如下實驗步驟：

（1）將光纖探頭的輸出端與輸入端分別與控制箱內光發送和接收器件連接，探頭離控制箱的距離為10m，將控制箱輸出信號連接到DCS端；

（2）準備幾個完全避光的瓶子，將需要檢測的幾種介質分別裝入瓶中，并做好標記，此過程中介質不能見光；

（3）將光纖探頭擦拭干凈，控制箱上電，設定系統溫度，等待控制箱內溫度恒定，然后將探頭插入水中，此時控制箱屏幕會顯示信號值，并記錄該值；

（4）依次將探頭插入95#汽油、92#汽油、98#汽油和0#柴油中，并分別記錄信號大小，此過程中探頭每次插入介質前都需要進行擦拭；

（5）將水、95#汽油、92#汽油、98#汽油和0#柴油這五種介質測得的信號及對應的輸出百分比加載到控制算法中；

（6）再次將探頭分別插入上述幾種介質中，并記錄控制箱顯示的百分比，根據百分比大小即可區分不同的介質，并且在DCS界面中，能明顯看出不同介質的曲線變化。

2.根據權利要求1所述的一種基于光學界面檢測儀的界面檢測方法，其特征在于，所述水、95#汽油、92#汽油、98#汽油及0#柴油六種介質原始測試數據及輸出百分比如下：

將所述92#和98#汽油兩種介質的輸出百分比之間的百分比差值設置放大，并將這兩種介質以模擬量4~20mA形式輸出到DCS系統中，增大92#和98#汽油輸出百分比設定值；

。

3.根據權利要求2所述的一種基于光學界面檢測儀的界面檢測方法，其特征在于，所述步驟（4）每組總共采集10個數值。