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输油管线电子压力开关介绍
发布时间:2018-10-14 点击: 次   编辑:admin

  

 

  

  研发开发重要性和必要性
现在,国内针对原油的运送办法首要选用管道加热运送工艺。原油在管道运送中每间隔40~90 km就设一个分站来进行加热、加压。为下降能源消耗,我国输油管道都进行了现代化技能改造,辽宁出台农业机械跨区作业管理办法,完成了核算机监控。在输油管道监控体系中为维护管线避免出站压力超高形成爆管,在出站及泵出口汇管处安装了压力开关。为避免输油泵抽空在进站管线及泵进口管线上也安装了压力开关。但现在运用的压力开关存在如下问题:
(1)作业不可靠。在对进站压力开关进行校验时屡次发现,当给定压力低于设定压力时,压力开关仍不动作,当用物体敲击时又康复正常。
(2)误动作。用户反响曾屡次发作当管线内压力发作细微动摇时形成甩泵。致使某些压力开关长时间不能投用,使输油泵失掉应有的维护,带来不安全要素。
(3)精度低、校准难。在校验时需重复进行试验才干断定设定值。
(4)密闭流程免除后,因为进站压力较低,使压力开关无法运用。
为处理现有压力开关存在的这些问题,研发高可靠性、高精度和智能电子压力开关十分必要 。

产品结构及关键技能
1,结构原理
智能电子压力开关外型如图1所示。它的结构由压力传感器、主机板及防 爆外壳等部分组成。



 

 

  
智能电子压力开关原理框图见图2。
智能电子压力开关由以下几部分组成:
①压力传感器件选用单晶硅智能压力传感器。该传感器具有高精度(±0.075%)、高稳定性( 优于0.1%FS/年)、抗高过压和高静压(耐压16 MPa)、量程搬迁比大(20∶1)等特色。选用 单晶硅智能压力传感器作为传感部件,使智能电子压力开关的控制精度及可靠性有了确保。
②信号调度部分选用集成运放及电子元件组成,它对压力传感器信号进行调度,变成微电脑 能承受的信号,送给微电脑。
③微电脑选用低功耗嵌入式单片机C8051F007,该单片机具有供电电压低(2.7~3.6 V)、 功耗低(可低于1 mA)、体积小(8 mm×8 mm)、功用强等特色。该单片机具有12Bit ADC,35 6BRAM,32kFlash MCU。微电脑将收集到的压力信号进行剖析、处理、太阳能热水器及热泵辅佐加热体系工,回忆,消除搅扰及压力 动摇,宣布正确的压力开关状况信号。
④电子开关将微电脑宣布的压力开关状况信号转化为智能电子压力开关的导通及断开。
⑤校准按钮,在对智能电子压力开关校验时只要按下“校准按钮”,微电脑就会主动回忆当 前压力值,并把该值作为智能电子压力开关设定值,然后完成压力开关的智能校验。
⑥流程挑选开关,旁接罐流程、密闭流程可设置不同的门槛值,旁接罐流程设置的门槛值可 恰当下降,然后战胜了旁接罐流程压力开关不能投用的难题。

  

  
2,输油管线电子关键技能

  
模型辨认技能
输油泵进口压力较低时会对叶轮发作气蚀形成输油泵的损坏,因而输 油站设置有压力调理体系并在进站及泵进口安装了压力开关,当进站压力较低时调理体系首 先进行调理,当主动调理体系调理后进站压力若持续下降,到达压力开关动作值时就会进行 甩泵然后到达维护输油泵的意图。但实践运转状况标明当发作反常状况时,因为主动调理系 统 存在滞后,未等主动调理体系发挥效果压力开关就发作动作形成甩泵。俄然甩泵给输油设备 形成的损害比短时间泵进口压力超低形成的损害还要大。合理的挑选是依据泵站实践状况建 立泵进口压力答应模型,压力开关介绍压力开关依据该模型进行辨认,决议是否甩泵。
以鲁宁线为例,压力调理体系滞后约为2 s,调理阀单行程耗时约为9 s。当发作反常状况造 成进站压力下降时,进站压力在调理体系的效果下其改动曲线如图3所示,压力开关的辨认 模型如下:

 

  


 

y的单位:MPa

 

 

  
信号主动分段技能
经过对现场信号屡次模型剖析,选用信号主动分段技能与模型辨认技能然后能有用的战胜压 力动摇等各种搅扰,进步压力开关的可靠性。
信号主动分段办法的基本原理是选用一个固定的窗选取平稳运转的信号作为参阅段,不断与 当时信号作比较,非平稳性(如上站停泵引起的信号特性的改动)能够由不同段之间的进程统 计特性和频谱性的改动显示出来。一般依据几种判据,当判据大于必定的阈值或当时段低于 设定值时,就以为信号进入了另一段(反常段)。

  
均匀幅值间隔
 

  


 

 

  
前段信号值)。
 

  均方根间隔
 

  


 

斜率均值间隔

 

拟合数据段长度)
当时段信号的斜率


 

kci为 xci~ xc(i+j)段的最小二乘拟合斜率,j为拟合数据段长度)
界说波形结构核算判据D=aD1+bD2+cD3,其间权值a、b、c依据检测要求和3个 间隔的 重要性,经过试验断定。经过每段核算出的D与Dthres阈值比较较,来断定 信号是否进入新段(反常段),一起,当时段小于给定值时也断定信号进入新段(反常段)。
信号进入新段后设置t=0(辨认模型内的t),开端计时,并进行模型辨认。
辨认判据B=xc-yt
其间yt由y核算,

 
为当时段信号的均值,当判据B小于0时压力 开关 动作。若进入新段8 s内判据B均大于0,新段完毕程序进入到平稳段。

3,与同类产品的比较
智能电子压力开关现在与一般的压力开关比较有如下特色:
(1)选用了模型辨认技能战胜了现有压力开关的压力瞬间超低时,压力开关动作形成不正常 甩泵。
(2)增加了流程挑选开关,旁接罐流程、密闭流程可设置不同的阈值,旁接罐流程设置的阈 值可恰当下降,然后处理了旁接罐流程压力开关不能投用的问题。
(3)增设了校准按钮,在对智能电子压力开关校验时只要按下“校准按钮”,微电脑就会自 动回忆当时压力值,并把该值作为“智能电子压力开关”设定值,然后完成压力开关的智能 校验。

4,技能指标
(1)精度:0.002MPa;(2)导通压降:12V;(3)非导通作业电流: ≤6mA;(4)体系供电:24V;(5)环境温度:-10~50℃;(6)耐压:16MPa。


 

  

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