專利名稱：智能式液罐稱重儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種稱重儀，特別涉及一種用于稱量特大液罐的稱重儀。
現(xiàn)有的稱重式液罐計量儀，其工作原理是根據(jù)力矩平衡原理而工作的，具體工作過程是收液罐罐頂壓力與罐底壓力之差引入兩個有效面積相等的波紋管，產(chǎn)生總的作用力作用于杠桿系統(tǒng)，使杠桿失去平衡，于是通過發(fā)訊器、控制器、接通電機線路，使可逆電機旋轉(zhuǎn)，并通過絲杠帶動砝碼移動，直至由砝碼作用于杠桿的力矩與測量力作用于杠桿的力矩平衡時，電機停止轉(zhuǎn)動，從而由砝碼和杠桿支點之間的距離可測得液罐內(nèi)總的液體儲量，其缺點是一只計量儀只能稱一臺液罐的重量，而且不能運距離操縱，投資較大(《化工儀表及自動化》，化學(xué)工業(yè)出版社，1990、6)。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提出一種智能式液罐稱重儀，在測量過程中能避開溫度和大氣壓等環(huán)境因素對測量結(jié)果的影響，從而使測量效果得到明顯提高。
考慮到在石油、化工行業(yè)中使用的大型液罐正常是圓柱形的，因而這里主要介紹針對圓柱形液罐的智能式液罐稱重儀的結(jié)構(gòu)原理。我們可以證明，圓柱形液罐內(nèi)液體質(zhì)量和液體上、下兩壓差成正比，和環(huán)境無關(guān)。我們先假定穩(wěn)定狀態(tài)時，液體局部靜止，無相對流動，則液體的密度只是高度h的函數(shù)，令為ρ(h)，取一薄層為dh厚，根據(jù)壓強公式dP＝ρ(h)dh·g兩邊積分得∫dp＝∫dρ(h)gdh∴Δp＝∫dp＝g∫ρ(h)dh(1)設(shè)液罐的橫截面積為A，則對于同一薄層有dM＝ρ(h)dv＝ρ(h)Adh∫dm＝∫ρ(h)·Adh∴M＝∫dM＝∫ρ(h)Adh＝A∫ρ(h)dh(2)比較(1)、(2)兩式可以得出M/Δρ＝[A∫ρ(h)dh]/[g·∫ρ(h)dh]＝A/g＝常數(shù)∴M＝(A/g)Δρ可見，M和ΔP成正比，測出液體兩端壓差即可比知其質(zhì)量M。智能式液罐稱重儀就是利用微型計算機來計算處理測得的壓力信號，用硬件和軟件同時消除誤差，并將結(jié)果用多種方式(顯示、打印，PC機通信等)表達(dá)出來的新一代智能儀表。
附圖
是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作詳細(xì)的說明。
參照附圖，本發(fā)明包括一可安置于油罐1上的壓力傳感器2，壓力傳感器2的信號輸出端和信號轉(zhuǎn)換器3的信號輸入端相連接，信號轉(zhuǎn)換器3的信號輸出端和濾波器4的輸入端相連接，濾波器4的輸出端和多路選擇開關(guān)5的輸入端相連接，多路選擇開關(guān)5的輸出端和采樣保持放大器6的信號輸入端相連接，采樣保持放大器6的信號輸出端和電壓/頻率轉(zhuǎn)換器7的信號輸入端相連接，電壓/頻率轉(zhuǎn)換器7的信號輸出端和一光電耦合器8的信號輸入端相連接;多路選擇開關(guān)5、采樣保持放大器6、電壓/頻率轉(zhuǎn)換器7、光電耗合器8均和一8031單片機9的接口發(fā)生通信連接，8031單片機9的外圍接口還包括打印機11、報警器12、LED數(shù)顯13和PC機通訊14。
首先由壓力傳感器2測出油罐1的壓差以電流信號的形式傳輸給信號轉(zhuǎn)換器3，信號轉(zhuǎn)換器3將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，經(jīng)濾波器4濾波后送入多路選擇開關(guān)5，多路選擇開關(guān)5根據(jù)8031單片機9設(shè)定的程序選擇所測油罐，多路選擇開關(guān)5將所選擇的信號由采樣保持放大器6采樣并放大，然后送入電壓/頻率轉(zhuǎn)換器7轉(zhuǎn)換為頻率信號，再送入8031單片機，由其中的根據(jù)M＝(A/g)ΔP方程編制的程序計算出重量M，同樣，也可計算出油的容積、測量結(jié)果誤差及油溫變化的校正。
由此可見，本發(fā)明具有以下特點1、該稱重儀消除了油密度變化的影響，因而測量精度高，且不受環(huán)境的影響。
2、系統(tǒng)聯(lián)接少，結(jié)構(gòu)簡單，因而安裝、維修方便，可靠性高。
權(quán)利要求
智能式液罐稱重儀，包括一可安置于油罐上的壓力傳感器(2)，本發(fā)明的特征是，壓力傳感器(2)的信號輸出端和信號轉(zhuǎn)換器(3)的信號輸入端相連接，信號轉(zhuǎn)換器(3)的信號輸出端和濾波器(4)的輸入端相連接，濾波器(4)的輸入端和多路選擇開關(guān)(5)的輸入端相連接，多路選擇開關(guān)(5)的輸出端和采樣保持放大器(6)的信號輸入端相連接，采樣保持放大器(6)的信號輸出端和電壓/頻率轉(zhuǎn)換器(7)的信號輸入端相連接，電壓/頻率轉(zhuǎn)換器(7)的信號輸出端和一光電耦合器(8)的信號輸入端相連接，多路選擇開關(guān)(5)、采樣保持放大器(6)、電壓/頻率轉(zhuǎn)換器(7)、光電耦合器(8)均和一包含根據(jù)M=(A/g)ΔP方程編制的程序的8031單片機(9)發(fā)生通信連接，其中，M是液罐重量、A是液罐的橫截面積、g是重力加速度，ΔP是壓差。
全文摘要
一種用于稱量大型油罐的油的重量的智能式液罐稱重儀，由壓力傳感器及其后的信號轉(zhuǎn)換器、濾波器、多路選擇開關(guān)、采樣保持放大器、電壓/頻率轉(zhuǎn)換器、8031單片機等組成，由壓力傳感器測出油罐的壓差信號后，經(jīng)處理送入8031單片機根據(jù)設(shè)定的程序計算出油罐的油重量，具有測量精度高，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，可靠性高的特點。
文檔編號G01G17/04GK1089353SQ9312159
公開日1994年7月13日 申請日期1993年12月31日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月31日
發(fā)明者錢承耀, 黃玉生, 朱鋒 申請人:西安交通大學(xué)