[发明专利]化工油水分离保温罐液位监测装置及机器人智能巡检系统

说明书

本发明属于油罐检测技术领域，提供了化工油水分离保温罐液位监测装置，包括多个自上而下分布在保温罐侧壁的热敏电阻，热敏电阻穿过保温罐的保温层与保温罐的罐体接触；还包括监测模块，监测模块用于获取热敏电阻的温度读数，并根据热敏电阻的温度读数获取保温罐的液位线位置。本发明还提供了机器人智能巡检系统，包括机器人和上述的化工油水分离保温罐液位监测装置；其中，化工油水分离保温罐液位监测装置中的监测模块位于机器人上。以解决现有技术的液位检测装置在长时间检测保温罐时，不能测量油水分界面、仪器设备使用寿命短、精度下降的问题。

技术领域

本发明属于油罐检测技术领域，具体涉及一种化工油水分离保温罐液位监测装置及机器人智能巡检系统。

背景技术

在石油石化行业中，需要工作人员定期对储油罐的原油液位进行检测，防止原油满溢，避免原油溢出发生燃烧或爆炸等安全事故。

传统储油罐的液位检测方法多依赖于各种传统的液位检测装置和设备，例如人工检尺、浮体式液位测量仪表、伺服式液位测量仪表、超声波液位测量仪表和光纤液位测量仪表等，随着使用时间的增长，这些仪器设备在储油罐内的高温高压、腐蚀等环境中，零部件发生腐蚀及配合偏差，导致测量精度逐渐下降，测量仪器的寿命缩短；并且这些测量仪器大多只能测量储油罐中液面的最上层的液位，并不能测量液面下油水分层的情况。

基于上述问题，专利申请号CN206876260U公开了一种储液罐液位监测系统，通过红外热成像仪获得储液罐罐体的热成像图，如附图2所示，热成像图的温度分布场能够清楚地知晓储液罐内的液位高度。但是在实际石油化工行业中，部分储油罐的外表面包裹着一层保温层(即保温罐)，如附图3所示，无法再使用热成像仪进行液位检测。并且根据热成像图的效果来估计液位，在测量精度上严重依赖于热成像图的图像质量，当生产环境恶劣的情况下，会出现测量不准、甚至完全无法测量的情况。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，提供化工油水分离保温罐液位监测装置及机器人智能巡检系统，以解决现有技术的液位检测装置在长时间检测保温罐时，不能测量油水分界面、仪器设备使用寿命短、精度下降的问题。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第一个方面，本发明提供了化工油水分离保温罐液位监测装置，包括多个自上而下分布在保温罐侧壁的热敏电阻，热敏电阻穿过保温罐的保温层与保温罐的罐体接触；还包括监测模块，监测模块用于获取热敏电阻的温度读数，并根据热敏电阻的温度读数获取保温罐的液位线位置。

进一步，多个热敏电阻沿保温罐的轴线分布。

进一步，相邻两个热敏电阻的中心距D＝1000×H×α，其中，H为保温罐的高度，α为液位测量精度。

进一步，监测模块按照如下过程获取液位线位置：采集各热敏电阻的温度读数；计算相邻两个热敏电阻的温度差，若所述温度差大于预设的温度变化阈值，则认为所述相邻两个热敏电阻之间存在液位线；根据所述相邻两个热敏电阻的位置信息获取所述液位线位置。

进一步，在根据所述相邻两个热敏电阻的位置信息获取所述液位线位置步骤中，根据液位线计算公式获取液位线位置，所述液位线计算公式为：其中，h为液位线的高度，D为相邻两个热敏电阻的中心距，n为液位线下方的热敏电阻的数量。

该方面的技术原理及有益效果：由于油与其上方空气、水的比热容不同，在热传递的作用下，油与其上方空气、水均存在温度差，因此采用热敏电阻对保温罐外侧壁的温度进行检测，根据热敏电阻的温度读数，找到温度读数变化超过温度变化阈值的两个热敏电阻，其中，温度读数变化则是由油与其上方空气的温度差或油与水的温度差导致的，从而判断这两个热敏电阻之间存在液位线。又因为油的密度比水的密度低，油水分界液位线在油面液位线的下方。因此本发明能够检测储油罐中的原油液面高度及液面下油水分层的情况。