[發(fā)明專利]化工油水分離保溫罐液位監(jiān)測(cè)裝置及機(jī)器人智能巡檢系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210945589.7
• 申請(qǐng)日: 2022-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN115307701A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱冬;曹雪峰;楊易;張建;唐國(guó)梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 七騰機(jī)器人有限公司
• 主分類號(hào): G01F23/24
• 分類號(hào): G01F23/24
• 代理公司: 重慶西南華渝專利代理有限公司 50270
• 代理人: 陳麗梅

本發(fā)明屬于油罐檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，提供了化工油水分離保溫罐液位監(jiān)測(cè)裝置，包括多個(gè)自上而下分布在保溫罐側(cè)壁的熱敏電阻，熱敏電阻穿過(guò)保溫罐的保溫層與保溫罐的罐體接觸；還包括監(jiān)測(cè)模塊，監(jiān)測(cè)模塊用于獲取熱敏電阻的溫度讀數(shù)，并根據(jù)熱敏電阻的溫度讀數(shù)獲取保溫罐的液位線位置。本發(fā)明還提供了機(jī)器人智能巡檢系統(tǒng)，包括機(jī)器人和上述的化工油水分離保溫罐液位監(jiān)測(cè)裝置；其中，化工油水分離保溫罐液位監(jiān)測(cè)裝置中的監(jiān)測(cè)模塊位于機(jī)器人上。以解決現(xiàn)有技術(shù)的液位檢測(cè)裝置在長(zhǎng)時(shí)間檢測(cè)保溫罐時(shí)，不能測(cè)量油水分界面、儀器設(shè)備使用壽命短、精度下降的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油罐檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種化工油水分離保溫罐液位監(jiān)測(cè)裝置及機(jī)器人智能巡檢系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在石油石化行業(yè)中，需要工作人員定期對(duì)儲(chǔ)油罐的原油液位進(jìn)行檢測(cè)，防止原油滿溢，避免原油溢出發(fā)生燃燒或爆炸等安全事故。

傳統(tǒng)儲(chǔ)油罐的液位檢測(cè)方法多依賴于各種傳統(tǒng)的液位檢測(cè)裝置和設(shè)備，例如人工檢尺、浮體式液位測(cè)量?jī)x表、伺服式液位測(cè)量?jī)x表、超聲波液位測(cè)量?jī)x表和光纖液位測(cè)量?jī)x表等，隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，這些儀器設(shè)備在儲(chǔ)油罐內(nèi)的高溫高壓、腐蝕等環(huán)境中，零部件發(fā)生腐蝕及配合偏差，導(dǎo)致測(cè)量精度逐漸下降，測(cè)量?jī)x器的壽命縮短；并且這些測(cè)量?jī)x器大多只能測(cè)量?jī)?chǔ)油罐中液面的最上層的液位，并不能測(cè)量液面下油水分層的情況。

基于上述問(wèn)題，專利申請(qǐng)?zhí)朇N206876260U公開了一種儲(chǔ)液罐液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)紅外熱成像儀獲得儲(chǔ)液罐罐體的熱成像圖，如附圖2所示，熱成像圖的溫度分布場(chǎng)能夠清楚地知曉儲(chǔ)液罐內(nèi)的液位高度。但是在實(shí)際石油化工行業(yè)中，部分儲(chǔ)油罐的外表面包裹著一層保溫層(即保溫罐)，如附圖3所示，無(wú)法再使用熱成像儀進(jìn)行液位檢測(cè)。并且根據(jù)熱成像圖的效果來(lái)估計(jì)液位，在測(cè)量精度上嚴(yán)重依賴于熱成像圖的圖像質(zhì)量，當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境惡劣的情況下，會(huì)出現(xiàn)測(cè)量不準(zhǔn)、甚至完全無(wú)法測(cè)量的情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，提供化工油水分離保溫罐液位監(jiān)測(cè)裝置及機(jī)器人智能巡檢系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)的液位檢測(cè)裝置在長(zhǎng)時(shí)間檢測(cè)保溫罐時(shí)，不能測(cè)量油水分界面、儀器設(shè)備使用壽命短、精度下降的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，本發(fā)明提供了化工油水分離保溫罐液位監(jiān)測(cè)裝置，包括多個(gè)自上而下分布在保溫罐側(cè)壁的熱敏電阻，熱敏電阻穿過(guò)保溫罐的保溫層與保溫罐的罐體接觸；還包括監(jiān)測(cè)模塊，監(jiān)測(cè)模塊用于獲取熱敏電阻的溫度讀數(shù)，并根據(jù)熱敏電阻的溫度讀數(shù)獲取保溫罐的液位線位置。

進(jìn)一步，多個(gè)熱敏電阻沿保溫罐的軸線分布。

進(jìn)一步，相鄰兩個(gè)熱敏電阻的中心距D＝1000×H×α，其中，H為保溫罐的高度，α為液位測(cè)量精度。

進(jìn)一步，監(jiān)測(cè)模塊按照如下過(guò)程獲取液位線位置：采集各熱敏電阻的溫度讀數(shù)；計(jì)算相鄰兩個(gè)熱敏電阻的溫度差，若所述溫度差大于預(yù)設(shè)的溫度變化閾值，則認(rèn)為所述相鄰兩個(gè)熱敏電阻之間存在液位線；根據(jù)所述相鄰兩個(gè)熱敏電阻的位置信息獲取所述液位線位置。

進(jìn)一步，在根據(jù)所述相鄰兩個(gè)熱敏電阻的位置信息獲取所述液位線位置步驟中，根據(jù)液位線計(jì)算公式獲取液位線位置，所述液位線計(jì)算公式為：其中，h為液位線的高度，D為相鄰兩個(gè)熱敏電阻的中心距，n為液位線下方的熱敏電阻的數(shù)量。

該方面的技術(shù)原理及有益效果：由于油與其上方空氣、水的比熱容不同，在熱傳遞的作用下，油與其上方空氣、水均存在溫度差，因此采用熱敏電阻對(duì)保溫罐外側(cè)壁的溫度進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)熱敏電阻的溫度讀數(shù)，找到溫度讀數(shù)變化超過(guò)溫度變化閾值的兩個(gè)熱敏電阻，其中，溫度讀數(shù)變化則是由油與其上方空氣的溫度差或油與水的溫度差導(dǎo)致的，從而判斷這兩個(gè)熱敏電阻之間存在液位線。又因?yàn)橛偷拿芏缺人拿芏鹊停退纸缫何痪€在油面液位線的下方。因此本發(fā)明能夠檢測(cè)儲(chǔ)油罐中的原油液面高度及液面下油水分層的情況。