本實用新型涉及一種基于聲速計算的儲罐自動切水裝置，屬于自動檢測技術領域。

背景技術：

化工行業的儲罐經常需要切水。目前最常見的是人工切水，容易造成切水含油及忘記關閥導致的嚴重跑油事故。自動切水器中，常見的有機械浮球式切水裝置及微波探頭式切水裝置。機械浮球式切水裝置由于機械結構的老化，特別是浮球上沉積物的堆積等因素，投用一段時間后經常出現閥門不能正常開啟的情況；微波探頭式切水裝置同樣存在類似的問題，投用一段時間后，探頭上附著雜質，使得探頭不能很好地與介質接觸，因而無法探知介質的真實情況。

技術實現要素：

本實用新型提供一種基于聲速計算的儲罐自動切水裝置，以解決背景技術中存在的技術問題。

所述裝置包括電性連接的電動閥門、現場控制器、聲速檢測電路板、485總線及上位機。所述聲速檢測電路板帶有超聲波傳感器，固定在切水罐外壁，通過測量回波時間測算聲速，并通過485總線將聲速傳遞到上位機。上位機由聲速判斷切水罐內介質是否為水，給出開啟或關閉電動閥門的指令并通過485總線發送指令到現場控制器。現場控制器按上位機指令，通過繼電器動作控制閥門開閉，完成自動切水過程。

由于超聲波具有超強的穿透性，本裝置的超聲波傳感器采用外貼式安裝，即固定在切水罐外壁上，超聲波可穿透切水罐壁在介質中傳播。這樣的安裝形式，傳感器不受儲罐內油品和雜質的粘著腐蝕，更加可靠，把維護工作量降至最低。

本裝置采用上位機軟件監控切水過程，并作切水記錄，能輸出報表，方便統計和查詢；上位機能根據生產情況設置切水參數，實現手動自動切換等功能，并設置有多級權限控制，防止閑雜人員隨意改動切水參數。上位機還設置了多重故障防護措施，確保現場安全高效生產。

本實用新型涉及的自動切水裝置，應用超聲波傳感技術，研發了能精準測量超聲波回波時間的聲速檢測電路板，根據回波時間測定介質聲速，實現了基于聲速的介質精準分析，并解決了傳統技術常見的傳感器污損等問題。本裝置能以卓越的穩定性及準確性，為防止浪費和污染做出貢獻，節省人力物力，為企業創造效益。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的形狀、構造以及特點能夠更好地被理解，以下將列舉實施例并結合附圖進行詳細說明。

本實用新型的自動切水裝置包括五大部分，即電動閥門、現場控制器、聲速檢測電路板、485總線及上位機。

上位機安裝在控制室或調度室，采用友好的人機界面，方面現場人員進行相關的設置和查詢工作。聲速檢測電路板機現場控制器安裝在現場控制箱內。聲速檢測電路板所帶的兩組超聲波傳感器，分別外貼固定在切水罐的底部和側壁。電動閥門安裝于切水罐的排水管后，由現場控制器的繼電器輸出控制開閉動作，并將開度以4-20mA電流信號的形式反饋給現場控制器。485總線布置于現場和控制室之間，連接上位機和現場控制器、檢測電路板。

當切水罐內全是水時，電路板對兩組傳感器計算聲速均在閾值以上，上位機判定罐內為水，發送開始切水指令。現場控制器收到指令后，通過控制繼電器動作，開啟電動閥門，切水罐內水被排出。

當切水罐中進入一小部分油時，油水界面在側壁傳感器安裝位置以上，底部傳感器測得聲速值減小，如低于設定閾值，則上位機判定罐內有油進入；或者切水罐內進入一部分油，油水界面在側壁傳感器安裝位置以下，此時側壁傳感器測得聲速低于閾值，上位機判定罐內有油進入；上述兩種情況，任何一種發生，則上位機發出指令結束切水過程，現場控制器根據指令關閉閥門。

在該過程中，閥門的開度一直被上位機監控，在上位機可設定切水時閥門的最大開度。在切水停止時，如果閥門被人為開啟，上位機通過監控閥門開度，發出報警并指令現場控制器關閉閥門。

切水過程設定有超時保護，根據生產現場情況，可設定5-60分鐘，當連續切水超過該設定值時，上位機認為傳感器可能出現未知錯誤，自動停止切水并發出警告信息。

上位機設有管理員操作權限，通過登錄密碼，管理員可以設定諸如閥門最大開度和切水超時時間等參數，并可以切換至手動切水模式，遠程打開電動閥門。

上述詳細說明為針對本實用新型的一種較佳的可行實施例說明而已，惟該實施例并非用以限定本實用新型的申請范圍，凡其它未脫離本實用新型所揭示的技藝精神下所完成的均等變化與修飾變更，均應包含于本實用新型所涵蓋的專利范圍中。