一种用于汽柴油加氢装置油水界面检测的装置制造方法及图纸

一种用于汽柴油加氢装置油水界面检测的装置，是一种基于超声波原理的检测仪器，主要由超声波换能器和检测电路组成，所述检测电路激发脉冲信号，经安装在被检测容器底部的超声换能器，发射超声波，穿过容器壁，由容器内介质传播，遇到油水界面时反射，反射超声波回到换能器，接收信号由检测电路处理，检测电路计算传播时间后，根据声速算出容器下层的水的深度，即可得到油水界面准确位置。所述装置配有校准测量量杯，用于测量待测装置内介质的声速。根据上述方法，该装置实现了一种用于汽柴油加氢装置油水界面的检测方法，提高了装置油水界面检测的可靠性和准确性。

Device for detecting oil-water interface of gasoline and diesel hydrogenation unit

A device for detecting gasoline and diesel hydrogenation unit of oil-water interface, is a kind of instrument based on the principle of ultrasonic detection, mainly by the ultrasonic transducer and the detection circuit, the detection circuit of the excitation pulse signal, through the installation of ultrasonic in ultrasonic transducer is detected at the bottom of the container, through the vessel wall, by medium container meet the oil-water interface, reflection, reflective ultrasonic transducer to, receiving signal by the detection circuit, detection circuit for calculating propagation time, according to the calculated velocity below the depth of the water container, and getting the accurate position of the oil-water interface. The device is equipped with a calibration measurement for measuring sound velocity measuring device in the medium. According to the method mentioned above, the device realizes a method for detecting oil-water interface of a gasoline and diesel hydrogenation unit, thereby improving the reliability and accuracy of the oil-water interface detection of the device.

【技术实现步骤摘要】
一种用于汽柴油加氢装置油水界面检测的装置
本专利技术涉及一种用于汽柴油加氢装置的中间环节，组分分离罐等罐体的油水界面检测的装置，属于自动测量

技术介绍
汽柴油加氢主要是对汽柴油加氢脱硫，以减少辛烷值的损失，是汽柴油炼化过程的必要环节。由于工艺需求，在该过程中会注入脱氧水；而加氢装置的原料原本也含有水分。这些水分需要在合适的位置被排放出加氢装置，或者指示水分含量，以指导工艺操作。对于汽柴油加氢装置，需要知道水量的位置分别有原料罐、高压分离器、低压分离器，在这几个容器的位置，油料的流速相对缓慢，有充分的空间和时间能够使得油和水分离分层。因此通过检测油水界面即能得到油料中水分含量信息。本专利技术提供一种基于声学的检测技术方案，并给出基于此方案的一种装置实现。
技术实现思路
本装置基于声学原理进行油水界面检测。基本原理为：超声波在介质中传播，当穿过不同的介质时，介质的声速不同，会导致超声波在介质分界面发生折射和反射。本专利技术基于此规律，检测出油水界面的反射超声波，即可通过发射和反射波的时间差，结合水中声速，计算水层的深度。为方便理解，结合简例做出说明。如图1，容器中有水、油、气三相，在短时静置或流速缓慢时，即可分离出现明显分层。在容器底部的外壁，垂直于油水分界面的方向布置超声波换能器。超声波换能器具有将电信号的脉冲波转换为超声波发送，和接收超声波并转换为电信号的功能。通过检测装置所配电路板，产生高频脉冲电信号，激发超声波换能器产生超声波。超声波具有的良好穿透性，可在能力损耗较小的情况下穿透容器壁的钢板，进入容器内介质进行传播。当超声波穿过下部的水层传播到油水界面时，发生折射和反射现象。由于超声换能器垂直于油水界面安装，超声波波束与油水界面垂直，此时折射角和反射角均为0度，在此只关注反射信号，即反射波束沿着原发射路径返回。当反射超声波波束传播到换能器，转换出的电信号经装置的检测电路捕捉，并经过放大比较后得出距发射的时间差。通过回波时间的检定，乘以水中声速值，可计算出水层的深度。如此，便能检测到油水分层的界面所在。本装置的检测电路，提供了一种高精度测量超声波发射和接收时间间隔的方案，采用TDC芯片和FPGA芯片实现。该装置安装实施简单，无需对容器改造；由于不和被检测介质接触，设备耐用性良好；在检测装置维护或更换时无需主设备停机。附图说明图1示意了本检测方法的一个简例图2为本装置检测电路的原理框图图3为所述量杯设计图具体实施方式本装置采用收发一体的超声波换能器作为传感器，采用1MHz的频率。本装置检测电路分为脉冲发生及采集、高速A/D转换、计时电路及逻辑控制等几个部分。计时电路部分是以TDC-GP21芯片为核心的脉冲触发精准计时电路，其有效计时精度可达1ns。超声波信号发生及采集电路是以FPGA为核心的高速数据采集电路，主要用于高频数据采集，其最高采样速率可达100MHz，可以根据不同的介质对特定频率超声波的吸收特性，选择效果显著的超声波频率。在本装置中，脉冲发生电路激发固定频率的脉冲信号，驱动测量传感器发出超声波信号，同时触发精确计时电路；声波在容器内下层介质中传播，到上层介质界面产生反射，反射波经滤波放大后停止计时电路。计时电路的TDC-GP21芯片计算超声波发射和接收之间的时间差，得到声波在下层介质中传播的时间。将声速与测量所得时间值相乘，即可到测量点到沉积物的距离。本装置特别设计了校准所测介质中声速的校准测量量杯，该量杯与取样传感器进行了一体化设计。在装置开始检测前或检测中，对该容器排出的下层介质取样，放入校准测量量杯内，根据超声波在量杯内固有行程及TDC所测反射时间，得到介质声速。该设计避免了用理论声速值代入计算过程产生的大范围误差，提高了计算所用介质声速值的准确性，从而提高了测量准确度。以上对本专利技术的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于汽柴油加氢装置油水界面检测的装置，主要特征为，应用超声波技术，在汽柴油加氢装置中间容器底部放置超声波换能器，测得超声波到油水界面时的回波，计取该段时间，并依该时间计算容器内下层介质深度，得到容器内油水界面高度。

【技术特征摘要】
1.一种用于汽柴油加氢装置油水界面检测的装置，主要特征为，应用超声波技术，在汽柴油加氢装置中间容器底部放置超声波换能器，测得超声波到油水界面时的回波，计取该段时间，并依该时间计算容器内下层介质深度，得到容器内油水界面高度。2.如权利要求1所述的用于汽柴油加氢装置油水界面检测的装置，其特征在于，用TDC-GP21芯片精准测量超声波回波时间，从而达到准确测量油水界面高度的目的。3.如权利要求1所述的用于汽...

【专利技术属性】
技术研发人员：马科飞，
申请(专利权)人：北京同创新明科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11