储油罐超声波油量液位检测仪毕业论文

超声波液位传感器在油罐油位测量中的应用
超声波液位测量是一种非接触式的测量方式,它是利用超声波在同种介质中传播速度相对恒定以及碰到障碍物能反射的原理研制而成的。

与其它方法相比(如电磁的或光学的方法),它不受光线、被测对象颜色的影响，对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力。

因此，超声波在高精度测距系统中的应用具有重要的现实意义。

 目前超声波传感器在工业中也有着广泛的应用比如在测量油罐中油位的时候就需要用到超声波液位传感器。

 所谓油罐就是油库、油品码头、油田炼油厂及石化企业普遍需用的储存设备，主要是测量其液位、温度、密度和压力(带压储罐)等参数，计算出储液的体积及重量储量。

 一般油罐分为贸易罐和中间罐两类，贸易罐的液位、温度、密度、体积、质量则必须经常监测和计量，且精度要求很高。

中间罐通常仅对液位、温度和压力(带压储罐)等参数进行监测，以防止油罐发生冒顶、抽空事故，并不需交接计量。

对不同的大小和种类的储油罐，所用液位传感器的性能特点也不一样，因此要根据用户的实际情况及投资要求，合理选用液位传感器，以便达到最合理的性价比。

储油罐液位测量方法分析摘要：介绍了几种常用的油罐液位测量技术，对这几种油罐测量技术进行了比较。

结果表明，每种测量技术都有不同的适用范围，现场应根据油品类型和实际情况，选用合适的测量技术。

关键词：油罐液位测量方法分析1 引言储油罐液位测量主要是对油品的液位、体积和重量等参数进行直接或间接测量。

早期液位测量大多采用机械原理，近年来随着电子技术的应用，逐步向机电一体化方向发展，并且发展了许多新的测量原理，在传统原理中也渗透了电子技术及微机技术，结构上和功能上都有了很大的提高。

随着油罐液位测量技术的不断发展，测量方法和测量仪表类型也随之增多。

2 储油罐液位测量技术现状目前国内外在液位测量方面采用的技术和产品很多，传统的液位传感器按其采用的测量技术及使用方法已经多达十余种，比较实用的油罐液位测量技术和方法有人工检尺、浮体式液位测量仪表、伺服式液位计、雷达液位计、静压式液位测量法以及超声波液位计。

2.1人工检尺人工检尺这种测量方法可作为其它液位计性能校验的工具之一。

即采用带有重锤的米制钢带卷尺或者有刻度的标尺计量，手工记录读数，人工查表换算，最后得到油量数据。

这种方法不仅劳动强度大，同时存在不安全因素。

人工检尺的方法液位测量一般有±2mm的人为误差。

2.2浮体式液位测量仪表浮体式液位测量仪表分为浮筒式与浮子式。

浮筒式液位计是在滑轮组上用钢丝绳一端挂浮球，另一端挂重锤，通过浮球与重锤的运动距离达到液位测量的目的。

其缺点是钢丝绳与滑轮间存在滑动摩擦力，回位误差较大，特别是在钢丝绳和滑轮生锈时，回位误差更大，甚至无法测量。

在浮子式液位计中钢带浮子式液位计在原理及使用方面更为典型，钢带浮子式液位计是一种最简单的液位测量装置，由一根不锈钢管和一个空心球组成。

不锈钢管内部装有若干个干簧继电器，空心球内装有一块永久磁铁，当空心球随着液位上下运动时，空心球的运动被干簧继电器转换为相应的液位。

20世纪60年代到80年代初期，开始研制和使用各种钢带浮子式液位计。

新型多功能车载储油罐液位仪研究摘要：新型的车载储油罐液位仪具有实时测量、检测液位、检测油水界面等多种功能，这种车载储油罐液位仪具有比较高的经济效益以及社会效益。

本文对该液位仪的结构、工作原理、测量过程等方面进行了分析探究，以期给有关人员提供参考和帮助。

关键词：多功能；车载储油罐；液位仪1现阶段车载储油罐应用过程中存在的问题现阶段，各种各样的车载储油罐中，一般应用比较普遍的有雷达液位仪、磁致伸缩液位仪和伺服式液位仪等，这三种液位仪在应用的过程中有下列不足：首先，雷达液位仪的功能比较单一，只能够用来对液位进行测量，同时会受到检测介质和环境的影响，因此对于介质和环境有相关的要求，实际的测量过程中需要提前设置好许多参数，但是如果这个时候雷达液位仪存在故障问题，进行检修也很难找出实际的故障位置。

其次，磁致伸缩液位仪，主要是通过直接接触来进行测量，这种仪器可以对液体的密度变化状况进行有效的监控，但是这类型的液位仪安装工作非常复杂，而且很容易使得导管发生堵塞[1]。

由于被测件质的物理性质以及状态会受到外界因素的影响而发生变化，因此传感器所得到的信息很容易受到各种因素的影响，测量结果缺乏及时性和准确性，这种仪器应用的范围非常局限，而且成本较大。

2液位仪结构及其工作原理2.1液位仪的结构在车载储油罐罐顶的上面有一个定滑轮，定滑轮携带着呼吸孔限位器，垂直定位仪连接着测量仪器的缆丝的外圆上根据弧长相等的原则嵌入了四个凸出球头圆柱销，沿着竖直的方向进行打孔，两个相邻孔之间的距离和定滑轮(外圆上相邻的圆柱销的弧长一样，孔的直径也与其外直径相等，将左边的定滑轮钢带记录刻度右边的卷好的缆丝顶端钢带和浮筒的上面进行连接，顶端也是测量端左边的钢容和导管里面的重锤上面连接起来，在重锤重量比钢容总重量更大的情况下，车载储油罐液位就会出现变化，浮筒也会随之上下移动，与此同时，定滑轮也会出现顺时针或者是逆时针的旋转，钢容向上或者向下移动的过程中，其移动的距离和车载储油罐液位升降的数值量相同，即在毫米刻度盘上，刻度变化的情况和车载储油罐液位高度变化的情况一样，米刻度盘上显示的数值是车载储油罐液位高度米的一个累计数值。

储油罐油量液位测量与控制研究储油罐油量液位测量与控制研究1. 引言储油罐是石油工业中常见的重要设备之一，用于储存原油、石油产品以及其他液体。

油罐的油量液位测量与控制是确保储油罐正常运行和安全性的关键环节。

本文旨在研究储油罐油量液位测量与控制的方法和技术，探讨其中的挑战与解决方案。

2. 液位测量技术液位测量技术是储油罐油量控制的基础，常用的液位测量方法包括浮子式、雷达式、超声波式、电容式以及差压式等。

其中，浮子式液位传感器是一种常见的直接测量方法，通过悬浮在油面上的浮子来测量液位，准确性较高，但容易受到浮子材质、浮子磨损等因素的影响。

雷达式液位传感器基于雷达波的回波时间来测量液位，适用于长距离的液位测量，但在温度变化和固体颗粒的情况下可能会受到干扰。

3. 液位控制系统液位控制系统是实现储油罐油量控制的关键。

传统的液位控制系统主要包括液位传感器、控制器和执行器。

液位传感器负责实时测量液位，控制器根据设定的目标液位与实际液位之间的差异进行反馈控制，并通过执行器来调节进料和排料的流量以维持目标液位。

最常用的液位控制方法是PID控制，通过比例、积分和微分三个环节来调节控制器的输出。

4. 液位测量与控制中的挑战与解决方案在实际应用中，液位测量与控制面临着一些挑战。

首先，温度变化会对液位传感器的准确性产生影响。

解决这个问题的方法是使用温度补偿技术，通过在测量过程中同时测量液体的温度来对测量结果进行修正。

其次，波动的液体可以引起测量误差，特别是在液位传感器的测量范围较小的情况下。

为了减小波动对测量的影响，可以使用平均滤波和噪声滤波等技术。

此外，在储油罐中有可能存在多相流动、泡沫以及腐蚀等问题，这些都会对液位测量和控制带来挑战，需要进一步研究和改进。

5. 总结与展望储油罐油量液位测量与控制是石油工业中的重要问题，准确的油量控制对于储油罐的正常运行和安全性至关重要。

目前，液位测量技术和液位控制系统已经相对成熟，但仍然存在一些挑战待解决。

超声波液位传感器在油罐液位自动测量方法及基本原理现在的石油生产和日常加工过程中需要把原油储存到储油罐中，但是由于原油储罐的参数动态变化快、含水率高,而且测量现场环境比较恶劣，易燃易爆,既要保证数据的准确和及时性，又要确保储罐的安全，防止意外事故发生所以检测难度大。

因此需要摒弃原有落后的检测手段,寻找更好的智能监测与管理系统的新技术和新设备，实现原油储罐的自动计量具有十分重要的意义。

液位测量技术经过不断的发展,它的各种测量方法在工业生产中都有了自己的应用领域,并得到快速的进步。

液位是油罐计量中的重要参数之一,因此需要对它进行准确的测定。

油罐储油计量是油料业务中的一项重要组成部分，其目的在于正确测得储罐容积、内部存储液体介质的质量、油品含水率等实时监测液位的高低、对液位上下限进行报警，连续监视作业过程并进行调节，使液位保持在所要求的高度。

实现对油罐的自动计量，达到测量的及时性、准确性和高效性的目的，不仅能满足平时的正常作业和应急保障，还可以减少工作人员的劳动强度，及时提供决策数据，提高油库自动化信息管理水平。

近几年来随着电子技术和工业现代化的发展,产生了许多油罐液位测量的新方法,诸如光导液位传感器、电容及射频液位传感器、磁性液位传感器、雷达液位传感器、超声波液位传感器等。

这些传感器都有各自的适应环境,不是在任何环境下都能使用,精度也不一样,成本普遍较高。

对于油罐液位测量工采网小编推荐超声波液位传感器进行测量，那是因为超声波测量方法很多其它方法不可比拟的优点有以下几点：1、测量精度高2、响应时间短可以方便的实现无滞后的实时测量3、非接触测量，性能稳定可靠，对液体的物理化学性质的适应性强（如：不怕酸碱等强腐蚀性液体等）超声波测量液位的基本原理是由超声探头发出的超声脉冲信号在空气中的传播，遇到空气与液体的界面后被反射，接收到回波信号后能得到超声波传播时间，根据其传播速度和传播时间计算出传播距离，得到液位高度，工采网推荐的美国SENIX 超声波液位传感器- ToughSonic-30和美国SENIX T oughSonic-50 超声波液位传感器- TSPC-21S/21SRM/25P两款传感器是适用于油罐液位测量。

储油罐液位监测系统设计实现１发展趋势随着科学技术的发展，越来越多的新技术将应用于储油罐液位的测量。

特别是对于新传感技术的应用，液位测量将更加精确和经济［１］。

同时，液位测量设备也将趋于小型化和智能化。

磁致伸缩液位传感器是趋势之一。

磁致伸缩液位传感器易于安装，测量精度高，但液体密度和温度变化会导致测量误差［２］。

２国内外研究现状自动测量液位对于液位监测至关重要。

目前针对液位的自动测量有很多种技术方法，诸如：吹气法、差压法、ＨＴＧ法等［３］。

为了提升液位监测系统的准确性，就需要对液位监控系统进行高精度测量。

常见的液位计包括电容式液位计、超声波液位计、微波液位计、雷达液位计等［４］。

其中，电容式液位计价格低廉，易于安装，适用于高温、高压场合，但精度低，需定期维护和重新校准，使用寿命不长。

超声波液位计使用超声波，超声波的传播速度受介质密度，浓度，温度和压力等因素的影响，测量的精度低［５］。

微波液位计受微波速度的限制，并且几乎不受传播介质、温度、压力和液体介电常数的影响。

然而，液体界面的波动，液体表面上的泡沫和液体介质的介电常数对微波反射信号的强度有很大影响。

当压力超过规定值时，将直接关系到液位测量的准确性。

雷达液位计具有较高的测量可重复性，无需定期维护和重新校准，测量精度高，但价格昂贵，难以测量油水界面。

３系统总体实现３．１系统研究内容储油罐液位监测系统改变了传统的人工检尺和化验分析的方法，为了能够给生产操作和管理模块提送准确的测量数据，液位传感器安装在储油罐上，传感器测量的数据通过ＧＲＰＳ通讯模块发送到控制中心。

测量数据的分析和处理由控制中心来执行相应指令。

实时监测储油罐内液面的变化，及时准确地掌握油井生产动态，为生产指挥和技术方案提供决策依据，提高油田自动化管理水平。

系统的主要功能可表述为：（１）测量油气液位。

（２）测量油水分界。

（３）测量储油罐内温度。

（４）将测量的原始数据传输到控制中心。

（５）控制中心根据温度补偿算法，通过测量的原始数据计算出油气液位和油水分界线高度，从而计算出原油产量；（６）统计分析油井产量。

摘要液位测量广泛用于石油、化工、气象等领域。

超声波液位计是众多液位计中发展较快、应用较多的一种液位测量仪表。

它是利用超声波在同种介质中传播速度相对恒定以及碰到障碍物能反射的原理研制而成的，具有非接触、高精度、价格低廉、使用方便等优点。

近年来，随着高速数字信号处理技术与微处理器技术的进步，超声波液位计得到了长足的发展。

本文主要针对封闭式储存罐内的液位测量仪器进行了设计研究，利用无损测量技术，使用脉冲回波法进行液位测量，采用低功耗16位单片机MSP430作为主控芯片，利用超声波换能器产生的1MH Z超声波作为测量信号；用液晶显示测量的结果。

在设计中考虑到了误差的产生，并利用硬件部分和软件算法最大限度的减少误差，提高了系统的测量的精度。

关键字：液位计；超声波；MSP430单片机AbstractLevel measurement is widely used in the fields of oil industry、chemical industry and meteorology. Among all the level measurement instruments, ultrasonic level measurement instrument is developed faster and used more widely. Ultrasonic wave propagates at the constant speed in the same medium and reflects when meets with obstacle. Based on this theory, ultrasonic level measurement instrument is manufactured. The main merits of ultrasonic level measurement is non-contact, high accuracy, low of price, convenience of using and so on. In recent years, with the high development of high speed digital processing and micro-processor, ultrasonic level measurement instrument has obtained a great advancement.This system adopt low consumption 16 one-chip computer MSP430 as the top management chip , use 1MHz ultrasonic wave that the transducer produces as the signal of measuring; Reveal the result measured with the LCD. Consider the production of the error in the design, utilize the hardware part and maximum reduction error of software algorithm, have improved the precision of systematic measurement.Keywrod: level measurement；ultrasonic wave；MSP430目录摘要 (Ⅰ)A bstract (Ⅱ)第一章绪论 (1)1.1 液位计的现状及发展趋势 (1)1.1.1 综述 (1)1.1.2 液位计的现状 (1)1.1.3 液位测量仪表的发展趋势 (3)1.2 超声波液位计研究目的及其可行性 (3)1.3 本课题研究的内容 (3)第二章超声波液位计的测量原理 (5)2.1 超声波的基本特性 (5)2.2 超声波传感器 (6)2.3 超声波液位计的测量原理 (6)第三章系统硬件设计 (8)3.1 MSP430芯片的选择及其特点 (8)3.2 基于MSP430的超声波液位计的总体设计 (8)第四章系统软件设计 (10)4.1 EW430简介 (10)4.2 应用程序整体设计 (10)4.3 信号的采集与计算 (11)4.4 键盘程序设计 (16)4.5 LCD显示程序设计 (19)4.6 温度测量程序设计 (20)4.7 编程注意事项 (22)第五章误差与干扰分析 (24)5.1 温度的影响 (24)5.2 直达波的影响 (24)5.3 传播距离 (24)5.4 测量的随机性 (24)第六章调试分析 (25)6.1 LCD显示程序的调试 (25)6.2 键盘程序的调试 (25)6.3 温度测量程序的调试 (25)第七章总结 (26)7.1 本文完成的工作 (26)7.2 存在的问题及展望 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)第一章绪论1.1液位计的现状及发展趋势1.1.1 综述液位测量在石油、化工、气象等部门应用广泛，实现无接触、智能化、高精度、低功耗是液位计目前的发展方向。

衡水学院毕业论文（设计）超声波液位检测电路设计论文作者：XX指导教师：XX系别：：物理与电子信息系专业电子信息工程年级：2013级提交日期：2017年4月18日答辩日期：2017年5月05日毕业论文（设计）学术承诺本人郑重承诺：所呈交的毕业论文（设计）是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文（设计）中不存在抄袭情况，论文（设计）中不包含其他人已经发表的研究成果，也不包含他人或其他教学机构取得的研究成果。

作者签名：日期：毕业论文（设计）使用授权的说明本人了解并遵守衡水学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定。

即：学校有权保留或向有关部门送交毕业论文（设计）的原件或复印件，允许论文（设计）被查阅和借阅；学校可以公开论文（设计）的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文（设计）及相关资料。

作者签名：指导教师签名：日期：日期：论文题目：超声波液位检测电路设计摘要：水位测量技术在现代社会应用的场合非常的广泛，不管是工厂还是其他一些设备，都需要对水位进行监测，而现在的设备一般都比较简单，整个系统都比较单调，而且如果现场没有人员在，很可能会发生危险。

因而在翻阅了大量的书籍的前提下，我设计了一种新的水位测量系统。

本文以STC89C52单片机为核心，通过超声波测距模块，来实现对水位的测量，从而得到测量值，然后显示在1602液晶显示屏上面，并且通过DS18B20模块将现场的温度信息发送给单片机，单片机处理后，在液晶显示屏上进行相应的显示。

本文所设计的系统对以往的水位监测系统进行了改进，能够远程得到水位的信息，看水位是否处于危险情况下，整个系统的设计比较安全，可靠性高。

关键词：STC89C52；1602液晶；水位测量；DS18B20模块TITLE：DESIGN OF ULRASONIC LIQUID LEVELDETECTION CIRCUITAbstract: Water level measurement technology in the application of modern society is very wide occasions, whether it is factories or other equipment, need to monitor the water level, and now the equipment is generally relatively simple, the whole system is more monotonous, and if there is no staff at the scene, Is likely to be dangerous. So in the read a lot of books under the premise, I designed a new water level measurement system.In this paper, the STC89C52 microcontroller as the core, through the ultrasonic distance measurement module, to achieve the water level measurement, to get the measured value, and then displayed on the 1602 LCD screen, and through the DS18B20 module will send the temperature information to the microcontroller, single-chip processing , The corresponding display on the LCD screen.The system designed by the books has improved the water level monitoring system in the past, and can get the information of the water level remotely. If the water level is in danger, the design of the whole system is relatively safe and the reliability is high.Key words: STC89C52; 1602 Liquid Crystal; Water Level Measurement; DS18B20 Module目录摘要 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。

超声波在石油化工的使用论文摘要:简要概述了超声波的发展历程，并对超声波在石油化工，尤其是在污水处理、除垢、乳化、有机合成、电化学、改善原油*质、强化原油脱盐脱硫以及分离技术中的应用进行了详细的介绍。

讨论了超声波技术在石油化工中的研究进展，由于其清洁、高效、无污染的特点，将广泛应用于石油化工领域。

关键词:超声波;石油化工;脱金属;乳化超声波是指频率高于20000hz的**波，其有波长短、能量集中等特点。

超声波的热作用、机械作用和空化作用，能引起一连串的化学、热学和力学等方面的改变。

美国学者Ｒichard和loomis于1920年首次发现超声波可以促进*的分散、*化银的絮凝等［1］;1927年，由loomis第一次提出超声波化学的概念。

1986年，哈威尔研究所首次于化工领域使用超声波，成立超生化学协会。

1994年，关于超声波的学术刊物《ultrasonicssonochemistry》公开发行。

2014年6月1日至8日，第十四次欧洲声化学会议(ess14)在法国阿维尼翁大学举行，探讨了化学反应机理、气泡动力学等基础声化学方面的问题和食品声化学、化学催化剂等应用声化学方面的研究。

在超声波的早期应用中，其更多应用于有机合成、聚合物化学、电化学等方面。

作为一种新兴的手段，其成本低廉、应用范围大、*作过程方便，被广泛应用于石油化工领域。

1超声波技术应用1．1超声波处理污水迄今，水污染问题日益严峻，其根本原因在于随意排放污染物多、组成复杂的工业废水和有机物含量高的生活污水。

常见的废水处理技术，如活*炭法、有机溶剂脱脂法、浮选法、膜法等都存在某些问题，并不能很好的达到预期目标。

经过超声波作用后的膜生物反应器能够显著提高水的净化效率，刘红等［2］经实验*实10w的超声波作用效果最为明显，净化效率提升的幅度最大。

对于低温和常温下超声波对污水中生物的处理效果，进一步的探索表明:在低温时，超声波作用后，污泥活*可以增加30%，较常温下超声波的作用效果更明显［3］。

石油储罐液位检测技术研究石油是全球的主要能源，而石油储罐是一种常见的储存石油的设备。

对于石油储罐来说，液位检测是十分重要的。

在储存或运输石油的过程中，液位的变化也决定着相关生产和管理活动的有序开展。

因此，石油储罐液位检测技术的研究和应用对提高生产效率和管理水平、保障人员安全等方面都具有重要的意义。

石油储罐液位检测技术的主要种类包括机械式、超声波式、雷达式等多种，不同类型的液位检测技术各有优缺点。

下面将从技术原理、实现方式以及技术应用等方面分别进行介绍。

一、机械式液位检测技术机械式液位检测技术是一种较为传统的检测方法。

它通过机械装置，比如浮球、刻度尺等，直接测量液面高度，能够较准确地检测出液位高低。

但是，它的缺点也很明显：机械装置容易出现故障，影响其精度和可靠性，并且在一些特殊环境下如高温等还会存在安全隐患。

二、超声波式液位检测技术超声波式液位检测技术是通过超声波的传播和反射来测量液位的高低。

它不受石油种类等因素的影响，能够较为准确地测量出液位高度。

此外，它还可以在微波、毫米波无法使用的高温等特殊环境下进行使用，具有一定的可靠性。

但是，由于超声波具有较强的反射性质，可能会造成误差，且在不同介质中传播速度不同，也会存在不同的误差。

三、雷达式液位检测技术雷达式液位检测技术是通过测量雷达波对液位的反射和回波来实现测量。

它可以在石油、化工中较为广泛地使用，同时还可以使用一些特殊的防爆雷达进行测量。

由于雷达波具有比较高的频率，相同液位下的误差相对较小。

此外，它还可以使用数字信号处理技术，提高测量的准确性和可靠性。

但是，雷达液位还存在一些问题，比如需要针对不同介质进行校准，对环境设施要求较高等。

综上所述，不同类型的液位检测技术各有其优缺点，石油储罐液位检测技术的选择应该基于具体的工作需求和环境条件。

而液位检测技术的应用也已经逐渐扩展到了石化、制药、化工、电力等众多领域中，对提高安全、生产和管理水平都有着十分重要的意义。