煤气与热力研究与探讨0型储气罐活塞倾斜光纤检测系统余俊，李维来，张宇武汉理工大学光纤中心。湖北武汉43，7，理全测方案则量，据的计算方法和计算机软件的设计。，0，透墒酱⑵，尥饪遣喟逦，餐残危，薅ァ，活，均为球面形，采用凸起的球血底板，仲稀汕密封。与多边型干式储气罐比较，具有建造周期短节约钢材检修方便等诸多优点，成为干式储气罐中的重点罐型，近年来发展较快1.在，0，型储气罐的实际运行中，存在着活塞倾斜监测装置读数困难的问。虽然储气罐内部的活塞支柱上设计了4个机械式测量标尺，但操作人员要进入储气罐才能读出活塞运行的倾斜度。由于人员进入储气罐内部必须采取系列的防护措施以避免高处坠落戍煤气中毒，操作人尤其坫夜班人员小能随，获得活塞倾斜的数据，对储气罐的安全运行十分不利。
光纤传感器具有精度及灵敏度高不受电磁干扰本质防爆等特点，我们利用监测储气罐活塞运行高度的光纤罐位计成熟的技术优势，提出将数个光纤罐位计等分地安装在活塞周围，监测活塞运行的高度差，就可以很精确地测得活塞的倾斜度。
活塞倾斜度的检测光纤罐位计的测量原理2光纤罐位计由罐位传感器的机械运动部分光纤编码器光缆光电转换器和智能次仪等组纤罐位计安装在储气罐下，有两组绞轮分别通过钢丝绳连接到活塞和屯锤。当罐位变化带动钢丝绳上下运动时，重锤也相应上升或者下降。钢丝绳将活塞的上运动改变为绞轮转动。绞轮加工精确，钢丝绳缠绕1周的长度与光码盘的齿数相对应。
绞轮转动信号迪过光奶盘和光纤编码器对光纤探头输入的连续红外光进行调，产生的光脉冲倍号返回光缆。光信号通过光电转化器和次仪进行处理，就能获得绞轮转动的精确信息，从而测出沾塞的高度。
活塞倾斜度的检测方案咖型储气罐活，为职收且，视为刚性器，只会倾斜不会发生扭曲和弯曲。沿活塞外沿，每隔60设置1个测量点，即1台储气罐安装6台光纤罐位计，分别连接活塞平面每隔60的3条直径上统将各点高度通过光缆传输到仪室，经过光电转换后由次仪显并接入计算机系统。次仪数据分析比较判断，如果储气罐在运行中活塞任意直径两端点的高度差超过安全设置时，计算机系统则发出声光报警并输出组开关接点信号，以达到控制罐位及活塞安全平稳运疔的目的。
活塞倾斜度检测要求高度差达80即报警。
根据打级计量部门的检测，在+考虑环境的影响时。光纤罐位计的测量精度可达±，晚，即在10么10，1长的钢丝绳山于热膨胀会产卞2381的误差。钢丝绳的直技仅为241作状态下的拉力为而且封闭在管道和线盒中，所以风速对各个罐位计钢丝绳长度的影响可以忽略不计。该装置的精度能较好地满足活塞倾斜度检测的需要。
2数学颊型度差不超过80，的限度就能保证其他所有点都在限度之内。但坫。这两点是随机的，不定发生在所测量的6个点上。所以要通过测试出的6个点来找这个*低点及其所付应的*大高度差。
点之间。假设测量*低点为，5，次低点为，4，在丑4和丑5之间作条直线，丑，为假设的实际*低点。从，4和向，作垂线，交，1于，和5.〃4与丑4的高度相〃5与，也同，位，设为活塞的半径，0为活塞圆心的高度，为实际*低点的高度，好与心所成的角度为化活塞平面与水平面的角度为0.则在侧视中可以看出求出得到光纤罐位计测得了心开各点180对应的两点间的高度差超过8，时就要报1超过90，1就要启动1艺操作校正。在活塞倾斜过程中总存在着个*低点和与之付应的。个*高点，且此两点成180应。只要保证这两点的高将，1代入上式中，乘以2后就得到所求的*大高度差么。3系统软件系统软件利用组态王6，3和6混介编程。利用组态软件开发自动化软件具有学习容易开发简单通用性好等特点，比用计算机语言开发周期短，而乜准度小=储气罐活塞高度的信号通过光纤罐位传感器送至光纤罐位计，并由光纤罐位计上的次仪显。
从光纤罐位计次仪出来的只3485信号经过入0舰4520模块转化成只3232信号，送至工控机的串口，由叫编制的程序接收。
动态数据交换00是平台上个完整的通信办议。它使应程序能彼此交换和发送指令。当方向1方要求提供数据时。提出要求的方为客户，而提供数据的方为服务器。组态王可与多种应用程序进行动态数据交换，如，I！asicfllM iciTKiKxrel6.j，只要填与好3个标识名应用程斤名主和项便可实现迎倍13罐位信号由飞程序接收后。分别存放在6个变量中，并用6个文本框显。由于在，8中对数据进行处理比组态王中容易，因此在，8中用上面数学模型中的公式对数据进行处理。在组态王的字典中建立7个10变量，6个10变量接收活塞上6点的罐位高度，另外1个1变量接收计兑后得到实时监视报警和报打印6组态王提供了实时趋势曲线和报警窗口，可以实时地显活塞高度和倾斜度等参数。技术人员可以通过储气罐监测主画面监视到活塞运行的状态。
根掘活塞高度的变化，画血1的沾，会1动态地运动，让技术人员很直观地看到活塞的运行高度，画面左边还有准确参数的显。活塞*大高度差的实，趋势曲线可以动卷动，以反映变量随，间的变化，当活塞高度差不在正常值范围之内时，程序调用，73，函数驱动喇，可实现声光报警，报警窗口中显越限时间变量名前值以及界限值等，实现了高位高高位双重报警，安全度更高。在运行中记录数据变化，将历史数据存储在硬盘上，方便以后的查询和分析。报可以选择查询活塞6点高度和*大高度差，还可以选择查询某个时间段的这些变量价，1调用组态王的打印数叫，制1来打印报。
4结语储气罐活塞倾斜光纤检测系统采用光纤罐位测猜技术，数据采集准确，数学模型简扯，利用组态王作为开发平台，实现了实时监控报警数据查询等功能，且用户界面操作方便易于学习。
该系统还具有较好的扩展性和可维护性，可以稳定可靠地运行，使操作人员能实时掌握活塞的倾斜情况，并能及时控制进出气速度，防止出现较大幅度的活塞倾斜，从而避免1故发牛。该系统降低了人的劳动强度，提高了管理水平。
邓茂忠郭亮冗型此干式煤气柜在韶钢李维来，王卫平。湿式煤气柜柜位的高精确度光纤遥测技术刀。自动化仪，199512151 I3j王常力。1业控制计算机系统设计4应币肘1.北京电子工业出版社，1993.
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七牛。要从工技术软件和敌据痄的研究。
