[发明专利]智能式液罐称重仪

说明书

本发明涉及一种称重仪，特别涉及一种用于称量特大液罐的称重仪。

现有的称重式液罐计量仪，其工作原理是根据力矩平衡原理而工作的，具体工作过程是：收液罐罐顶压力与罐底压力之差引入两个有效面积相等的波纹管，产生总的作用力作用于杠杆系统，使杠杆失去平衡，于是通过发讯器、控制器、接通电机线路，使可逆电机旋转，并通过丝杠带动砝码移动，直至由砝码作用于杠杆的力矩与测量力作用于杠杆的力矩平衡时，电机停止转动，从而由砝码和杠杆支点之间的距离可测得液罐内总的液体储量，其缺点是一只计量仪只能称一台液罐的重量，而且不能运距离操纵，投资较大（《化工仪表及自动化》，化学工业出版社，1990、6）。

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出一种智能式液罐称重仪，在测量过程中能避开温度和大气压等环境因素对测量结果的影响，从而使测量效果得到明显提高。

考虑到在石油、化工行业中使用的大型液罐正常是圆柱形的，因而这里主要介绍针对圆柱形液罐的智能式液罐称重仪的结构原理。我们可以证明，圆柱形液罐内液体质量和液体上、下两压差成正比，和环境无关。我们先假定稳定状态时，液体局部静止，无相对流动，则液体的密度只是高度h的函数，令为ρ（h），取一薄层为dh厚，根据压强公式dP＝ρ（h）dh·g

两边积分得：

∫dp＝∫dρ（h）gdh

∴Δp＝∫dp＝g∫ρ（h）dh    （1）

设液罐的横截面积为A，则对于同一薄层有：

dM＝ρ（h）dv＝ρ（h）Adh

∫dm＝∫ρ（h）·Adh

∴M＝∫dM＝∫ρ（h）Adh＝A∫ρ（h）dh    （2）

比较（1）、（2）两式可以得出：

M/Δρ＝[A∫ρ（h）dh]/[g·∫ρ（h）dh]＝A/g＝常数

∴M＝（A/g）Δρ

可见，M和ΔP成正比，测出液体两端压差即可比知其质量M。智能式液罐称重仪就是利用微型计算机来计算处理测得的压力信号，用硬件和软件同时消除误差，并将结果用多种方式（显示、打印，PC机通信等）表达出来的新一代智能仪表。

附图是本发明的结构原理图。

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作详细的说明。

参照附图，本发明包括一可安置于油罐1上的压力传感器2，压力传感器2的信号输出端和信号转换器3的信号输入端相连接，信号转换器3的信号输出端和滤波器4的输入端相连接，滤波器4的输出端和多路选择开关5的输入端相连接，多路选择开关5的输出端和采样保持放大器6的信号输入端相连接，采样保持放大器6的信号输出端和电压/频率转换器7的信号输入端相连接，电压/频率转换器7的信号输出端和一光电耦合器8的信号输入端相连接;多路选择开关5、采样保持放大器6、电压/频率转换器7、光电耗合器8均和一8031单片机9的接口发生通信连接，8031单片机9的外围接口还包括打印机11、报警器12、LED数显13和PC机通讯14。

首先由压力传感器2测出油罐1的压差以电流信号的形式传输给信号转换器3，信号转换器3将电流信号转换成电压信号，经滤波器4滤波后送入多路选择开关5，多路选择开关5根据8031单片机9设定的程序选择所测油罐，多路选择开关5将所选择的信号由采样保持放大器6采样并放大，然后送入电压/频率转换器7转换为频率信号，再送入8031单片机，由其中的根据M＝（A/g）ΔP方程编制的程序计算出重量M，同样，也可计算出油的容积、测量结果误差及油温变化的校正。

由此可见，本发明具有以下特点：

1、该称重仪消除了油密度变化的影响，因而测量精度高，且不受环境的影响。

2、系统联接少，结构简单，因而安装、维修方便，可靠性高。