储油罐液位温度实时检测.docx

储油罐液位、温度实时检测

设计小组名单:

任光辉 张晨睿

徐梦然 韩冬芳

王资凯朱晨

姓名

姓名

班级

学号

具体负责的工作

任光辉

F0403502

5040309537

原理设计和小组工作安排

张晨睿

F0403502

5030309677

资料搜集整理与报告撰写

王资凯

F0403502

5040309756

报告撰写与整体方案修改

徐梦然

徐梦然

F0403502

5040309548

图表制作和方案争论

韩冬芳

F0403501

5040309094

PPT制作与报告撰写

朱晨

F0403501

5040309066

传感器原理分析

\l“_TOC_250006“系统总体说明 1

\l“_TOC_250005“课题任务规定的设计要求 1

\l“_TOC_250004“设计方法比较 1

\l“_TOC_250003“设计特色 1

\l“_TOC_250002“总体解决方案概述 2

3.所用传感器简介[4][5] 3

\l“_TOC_250001“光纤传感器 3

超声波传感器 4

半导体热敏电阻 5

系统描述 6

温度传感器PPM电路[1][6] 6

4.2超声波测距[2][3] 7

传感器PPM电路[8] 8

\l“_TOC_250000“复合及脉冲光放射电路 9

脉冲甄别电路[8] 10

4.6单片机数据处理[7][8] 11

光推动系统的功率与信号通道设计[9][10] 13

光推动系统简介 13

光推动通道 13

6.附录 14

存在的问题 14

解决的方法 14

7.致谢 15

8.参考资料 16

系统总体说明

课题任务规定的设计要求

我国石油资源丰富,采油炼油企业众多,储油罐是储存油品的重要设备,储油罐液位的准确计量对生产厂库存治理及经济运行影响很大。但国内很多反响罐、大型储油罐的液位计量仍承受人工检尺和分析化验的方法,其他参数的测定也没有实行实时动态测量,这样易引发安全事故,无法为生产操作和治理决策供给准确的依据。承受计算机自动监测技术,实时监测储油罐液位、温度等参数,可以便利了解生产状况,准时监视、掌握容器液位及温度等,保障安全平稳生产。试设计储油罐〔圆柱体型〕液位、温度的实时监测系统。

液位测量方法温度测量方法设计方法比较

液位测量方法

温度测量方法

直接测量法

间接测量法

接触测量

非接触测量

目测式液位测量法

接触测量

非接触测量

膨胀式温度计

辐射式温度计

电容式

超声波式

电阻式

亮度温度计

电阻式

红外式

热电耦式

比色温度计

静压式

激光式

压力式

光导纤维温度计

电感式

光电式

热感式

微波式

表1现有方法总结

设计特色

承受光纤传输，实现测量无电回路，避开电信号引起的危急，动态效应好，可以远端掌握，实现数字脉冲的传输，避开干扰。

总体解决方案概述

I/V超声放射超声波接收2us温度转换电路4us电复用电路I/V本次设计，我们承受光纤传输光推动油罐多参数侧量，系统的总体方案如图2.1所示。它由三局部组成:(1)测量现场的超声波液位传感器及其掌握电路以及脉冲位置调制(PPM)电路，三只半导体热敏电阻以及脉冲位置调制(PPM)电路，多个不同宽度窄脉冲信号复用电路，PPM

I/V

超声放射

超声波接收

2us

温度转换电

路

4us

电复用电路

I/V

信号光纤驱动

信号光纤

驱动

电路

2us

PPMPWM

信号光纤

I/V

单片机

4us

PPMPWM

??

驱动电路?功率光纤

驱动电路

图2.1系统的总体方案

温度传感器

温

度传感器

h3

h2

h1

图2.2系统中传感器安装位置

所用传感器简介[4][5]

光纤传感器

在光通信争论中觉察，光纤受外界环境因素的影响，如压力、温度、电场、磁场等环境条件变化时，将引起光纤传输的光波量，如光强、相位、频率、偏振态等转变。假设能测量出光波变化的信息，就可以知道导致这些光波量变化的压力、温度、电场、磁场等物理量的大小，于是就消灭了光纤传感器技术。时至今日，光纤传感器己成为现代传感器技术进展方向之一，各国在光纤传感理论和应用上进展了大量的争论工作。尤其是近几年，它的进展特别快速，呈现出巨大的开发潜力，受到一些工业先进国家争论单位的高度重视

光纤传感器的信号载体是在光纤中传输的光，而光纤本身是一种介质材料，这就赐予了光纤传感器具有一些常规传感器无可比较的优点，如灵敏度高、响应速度快、动态范围大、防电磁干扰、超高压绝缘、无源性、防燃防爆、适用于远距离遥测、多路系统无地回路“串音”千扰、体积小、机械强度大、可敏捷柔性挠曲、材料资源丰富、本钱低等。

由光纤、光源和光探测器组成的典型光纤传感器如图3.1.1

光源光导纤维光敏元件

光源