專利名稱：石油化工高溫高粘度液位仿真測顯系統(tǒng)的制作方法
一種石油化工高溫高粘度液位仿真測量顯示系統(tǒng)。
本發(fā)明涉及一種石油化工行業(yè)高溫高粘度液體的液位仿真測量顯示系統(tǒng)，屬于電測技術及計標機應用領域。主要用于石油化工廠的一些高溫高粘度裝置內的液態(tài)物質液位的測量顯示及高溫低粘度裝置的液位測量顯示。
石油化工行業(yè)中煉油廠的一些裝置，如常壓塔、減壓塔、氧化塔等裝置內盛有高溫高粘度液態(tài)物質，其液位高低是直接影響安全生產(chǎn)的重要因素，若塔內液位過高，則會在生產(chǎn)過程中引起冒塔，甚而導至火災發(fā)生或引起爆炸；如果塔內液位過低，又會浪費能源并影響產(chǎn)品質量。因此塔內液位高低的觀察、調節(jié)是搞好生產(chǎn)至關重要的環(huán)節(jié)，然而液位高低很難準確測量。目前石油化工行業(yè)的一些高溫高粘度裝置的液位測量及顯示還沒有一種定型的系統(tǒng)。有的廠家采用浮球法，此法由于浮球和連接帶直接接觸高溫高粘度物質，往往造成定滑輪粘接或摩擦力增大，使測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)很大誤差。也有些廠家采用超聲波回聲法，此法也容易因裝置內溫度，濕度的變化而影響測量結果。大多數(shù)廠家通常采用的則是溫差直觀法，些種方法是在裝置內自下而上不同高度上安裝上測溫的熱電偶，利用不同高度熱電偶測量的溫度高低，用溫差來判斷液位的高低，此法效果較好，也較可靠，但最大的缺點是不直觀，而且精度較差，因此有待改進、提出一種仿真測量顯示系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是提供一種利用高溫高粘度液態(tài)物質裝置內的液相與氣相之間的溫度差，綜合其內的溫度分布狀況，通過計算機的判斷、計算，構成一種仿真測量顯示系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的所述的石油化工高溫高粘度液位仿真測量顯示系統(tǒng)，包括裝置內自下而上安裝的多點測溫熱電偶T1、T2……TX、TX＋1T……N，其特征在于還包括與之相連接的溫度采集卡、計算機及顯示器，裝置內自下而上安裝的測溫熱電偶T1、T2……TX、TX＋1……TN的對應位置高度HT1、HT2……HTX、HTX＋1……HTN都是固定的，并且予先輸入計算機，測溫熱電偶的信號經(jīng)溫度采集卡采集放大轉換成數(shù)字量送人計算機，由計算機根據(jù)溫度判斷出最高液相測溫點TX的位置高度HTX和氣相最低測溫點TX＋1的位置高度HTX＋1’再以TX與TX＋1，兩個測溫點間的溫度差，由公式HX＝a(TX－TX＋1)計算出液位在HTX與HTX＋1之間的高度，計算裝置內高溫高粘度液態(tài)物質液位的數(shù)學模型為H＝HTX＋a(TX－TX＋1)仿真顯示器根據(jù)運算結果，顯示出高溫高粘度液態(tài)物質的液位高低。
式中H——裝置內液位總高度HTX——液相最高測溫點(熱電偶)的位置高度
HX——距HTX以上的液位高度TX——液相最高測溫點的溫度TX＋1——氣相最低測溫點的溫度a——數(shù)學模型系數(shù)，它由裝置傳熱自然對流情況及兩熱電偶之間的高度而定，一般為0.01～1.5，其量綱為m/℃。
本發(fā)明的液相最高測溫點TX的位置高度HTX和氣相最低測溫點TX＋1的位置高度HTX＋1的判斷，是由計算機按公式TX－TX＋1≥C判斷確定，C為常數(shù)，通常C≥5℃。TX和TX＋1是隨高溫高粘度液態(tài)物質液位在裝置內的超兩測溫點的位置高的變化而改變，常數(shù)C由裝置內溫度的層溫差確定。
本發(fā)明的顯示器，選用CRT彩色動畫仿真顯示，光柱高低仿真顯示，數(shù)字大小顯示之一。
本發(fā)明的石油化工高溫高粘度液位的仿真測量顯示系統(tǒng)，與已有的測量方法相比較，有以下優(yōu)點采用本系統(tǒng)后，通過電動執(zhí)行器可以對裝置的進料和出料實現(xiàn)自動調節(jié)，達到裝置內的高溫高粘度液態(tài)物質液位的相對穩(wěn)定。本發(fā)明已在中國石油化工總公司齊魯石化公司勝利煉油廠實施。使用表明，該系統(tǒng)測顯精度高，動畫仿真效果好，便于工作人員對液位的觀察、調節(jié)與控制。


圖1為石油化工高溫高粘度液位仿真測量顯示系統(tǒng)框2為本發(fā)明的計算機程序框圖結合附圖1、2，對本發(fā)明的石油化工高溫高粘度液位仿真測量顯示系統(tǒng)的實施例，進一步予以描述煉油廠的常壓塔，減壓塔、氧化塔等裝置內均有自下而上安裝的多點測溫熱電偶。本發(fā)明的仿真測量顯示系統(tǒng)，包括以上裝置之一的測溫熱電偶T1、T2……TX、TX＋1……TN(1)，其特征還包括與之相連的溫度采集卡(2)，計算機(3)及顯示器(4)。測溫熱電偶(1)的信號經(jīng)溫度采集卡(2)采集放大處理后，送往計算機(3)按程序進行判斷運算，由仿真顯示器(4)根據(jù)運算結果，顯示高溫高粘度液態(tài)物質的液位高低。裝置內自下而上安裝的測溫熱電偶的對應位置高度HT1、HT2、……HTX、HTX＋1、……HN(1)都是固定的，其高度并且予先輸入計算機(3)、熱電偶(1)的信號經(jīng)溫度采集卡(2)采集放大轉換成數(shù)字量送入計算機(3)、由計算機(3)根據(jù)溫度差判斷出最高液相測溫點TX的位置高度HTX和氣相最低測溫點TX＋1的位置高度HTX＋1，再由TX與TX＋1兩個測溫點間的溫差經(jīng)公式HX＝a(TX－TX＋1)計算出液位在HTX與HTX＋1之間的高度，計算裝置內高溫高粘度液態(tài)物質的數(shù)學模型為H＝HTX＋a(TX－TX＋1)仿真顯示器(4)根據(jù)運算結果，顯示出高溫高粘度液態(tài)物質的液位高低。
a為數(shù)學模型系數(shù)，由裝置內傳熱自然對流情況及HTX、HTX＋1之間的高度而定，其量綱為M/℃，一般為0.01～1.5。液相最高測溫點HTX和氣相最低測溫點HTX＋1的位置高度的判斷，是由計算機(3)按公式TX－TX＋1≥C判斷確定，常數(shù)C，通常為C＞5℃。顯示器(4)選用CRT彩色動畫仿真顯示，光柱高低仿真顯示，數(shù)字大小顯示之一。
本發(fā)明系統(tǒng)，在中國石油化工總公司齊魯石化公司勝利煉油廠瀝青車間102氧化塔組織了實施，氧化塔的高度為23M，塔中裝有測液相、氣相溫度的熱電偶6根，其熱電偶自下而上的對應安裝高度為2.9M、6M、10M、15.2M、15.8M、16M。
生產(chǎn)中要求塔中的液位高度保持在15M至15.2M，極限高度為15.8M。數(shù)學模型系數(shù)a值選用0.05到0.45之間。顯示器采用CRT動畫仿真顯示，經(jīng)過一年多的運行，證明該系統(tǒng)具有測量精度高，動畫仿真效果好，便于操作工人對液位高度的觀察與調節(jié)。
權利要求
1.一種石油化工高溫高粘度液位仿真測量顯示系統(tǒng)，包括裝置內自下而上安裝的多點測溫熱電偶T1、T2……TX、TX＋1……TN(1)，其特征在于還包括與之連接的溫度采集卡(2)、計算機(3)及顯示器(4)組成，裝置內自下而上安裝的測溫熱電偶T1、T2……TX、TX＋1……TN(1)的對應位置高度HT1、HT2……HTX、HTX＋1……HTN都是固定的，并且予先輸入計算機(3)、測溫熱電偶的信號經(jīng)溫度采集卡(2)采集放大轉換成數(shù)字量送人計算機(3)，由計算機(3)根據(jù)溫度差判斷出最高液相測溫點Tx的位置高度HTX和氣相最低測溫點TX＋1的位置高度HTX＋1，再以TX與TX＋1兩個測溫點間的溫度差，由公式HX＝a(TX－TX＋1)計算出液位在HTX與HTX＋1之間的高度，計算裝置內高溫高粘度液位的數(shù)學模型為H＝HTX＋a(TX－TX＋1)仿真顯示器(4)根據(jù)運算結果，顯示出高溫高粘度液態(tài)物質的液位高低。
2.根據(jù)權利要求1所述的石油化工高溫高粘度液位仿真測量顯示系統(tǒng)，其特征在于a為數(shù)學模型系數(shù)，一般為0.01～1.5。
3.根據(jù)權利要求1、2所述的石油化工高溫高粘度液位仿真測量顯示系統(tǒng)，其特征在于液相最高測溫點HTX和氣相最低測溫點HTX＋1的位置高度的判斷，是由計算機(3)按公式TX－TX＋1≥C判斷確定，C為常數(shù)，通常C≥5℃。
4.根據(jù)權利要求1、2所述的石油化工高溫高粘度液位仿真測量顯示系統(tǒng)，其特征在于顯示器(4)選用CRT彩色動畫仿真顯示、光柱高低仿真顯示，數(shù)字大小顯示之一。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種石油化工高溫高粘度液位仿真測量顯示系統(tǒng)，屬于電測技術及計算機應用領域。本系統(tǒng)包括裝置內自下而上安裝的多點測溫熱電偶、溫度采集卡、計算機、顯示器。它利用液相、氣相間的溫差、經(jīng)計算機判斷運算，確定裝置內的高溫高粘度物質液位高低，送顯示器顯示。本發(fā)明適應于石油化工行業(yè)煉油廠中一些裝置，如常壓塔、減壓塔、氧化塔等內的高溫高粘度物質液位的測量顯示。
文檔編號G01F23/22GK1126827SQ9510022
公開日1996年7月17日 申請日期1995年1月13日 優(yōu)先權日1995年1月13日
發(fā)明者李俊生, 喻新, 徐惠國 申請人:河南俊達石化檢測技術研究所