ZMG原油盤庫多參數(shù)多功能測量儀說明書遼河

1、網(wǎng)絡型原油多參數(shù)多功能測星系統(tǒng)使用手冊濱州市鼎博微控電子科技有限公司1.概述ZM帝列網(wǎng)絡型原油多參數(shù)多功能測量儀結(jié)合主計算機，一臺ZMCT品能夠?qū)τ吞锏姆蛛x罐、沉降罐、污水罐等同一工作儲罐內(nèi)的油位、水位、乳化層、多點溫度一起進行測量，主計算機結(jié)合ZMG上傳的數(shù)據(jù)同時測算出含水量、水液量、油液量、總液量等等數(shù)據(jù)并繪制出整個罐內(nèi)含水量曲線、溫度曲線；各項參數(shù)一目了然同時呈現(xiàn)在油田工作人員面前，使工人對工作罐內(nèi)的油水各項數(shù)據(jù)有著實時全面翔實了解，極大的方便了油田工人對其生產(chǎn)的管理和控制，不僅提高了生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動強度同時還節(jié)約能源，做到簡練、節(jié)約、節(jié)能、科學、高效、人性化的特點；ZMGM備

2、網(wǎng)絡化功能，在一臺中心計算機的控制下可以對油田的罐實現(xiàn)群集化集中化信息化的管理和控制，實現(xiàn)對每一個罐的情況，足不出室了然丁心；促進原油的生產(chǎn)管理更加的合理化、科學化、人性化；其產(chǎn)品性能具有其它產(chǎn)品無法實現(xiàn)、無可比擬的優(yōu)越性，是國際市場上性能/價格比最高的罐區(qū)計量儀表，有著極高的性價比，是目前其它投入式液位、超聲波、雷達、電容式、射頻導納、光纖、浮球、翻板、核子輻射等液位測量產(chǎn)品的理想替代品。廣泛使用丁石油、化工；其它水利、水文檢測、污水處理、煉鋼廠車間除塵器、加油站、焦煉廠、液化汽廠以及啤灑飲料、食品、制藥等行業(yè)。由丁ZMG-多功能儲罐計量儀器儀表的先進性和實際應用的成功，美國石油標準協(xié)會（A

3、PI）根據(jù)ZMGS試結(jié)果，修正了其測量標準，從而重新定義了庫存和交易計量的精確度。2. 基本原理我們知道，在一定的空間內(nèi)介質(zhì)的變化將會引起很多的物理量的變化，如：變化較敏感的電場、磁場；那么電場、磁場物理量的變化將會間接的反映并代表介質(zhì)單位體積及介質(zhì)特性的變化；利用這一原理結(jié)合矩陣式分布的傳感探極結(jié)構(gòu)，在高速大規(guī)模集成電路單片機的有序控制下實時獲取電場、磁場物理量的變化信息，并對這些信息進行分析、計算，按一定的規(guī)律進行歸一化量化處理、轉(zhuǎn)化，就能準確無誤的知道介質(zhì)單位體積及介質(zhì)特性的變化，將這些代表油水實際狀態(tài)的數(shù)據(jù)通過通訊上傳至中心計算機，中心計算機對這些數(shù)據(jù)進行歸類處理計算，按一定的規(guī)律，就

4、可以求得任何想得到的罐內(nèi)數(shù)據(jù)信息；自然計算機就容易實現(xiàn)其它任何的監(jiān)視控制，極大的提高生產(chǎn)的自動化水平。介質(zhì)狀態(tài)不同所反映出來的電場強度也不同理論依據(jù)油水界面、每一層面含水率高頻短波測量技術(shù)以測量被測介質(zhì)的電導率為原理實現(xiàn)對油罐內(nèi)液位、和罐底污泥的測量，層面溫度測量采用數(shù)字式溫度傳感器。單片采集電路及其外圍電路。實現(xiàn)對原始信號的采集和發(fā)送。測量執(zhí)行機構(gòu)均勻內(nèi)置N個發(fā)射測量裝置，高度自動校準組件，雙路安全限能，單片采集電路及其外圍電路。測量執(zhí)行機構(gòu)均勻內(nèi)置N個發(fā)射測量裝置，通過單片機控制依次對N個傳感器做上下實現(xiàn)所有高度的精確測量和含水分析；高度自動校準組件在每次開始測量前對高度進行一次自動校準，

5、然后再進行測量；單片采集電路及其外圍電路負責接收多功能傳感器信號并進行處理同時發(fā)送至工控機。為大罐油水計量提供依據(jù)，盤庫誤差在5%以內(nèi)，安裝完成后根據(jù)各罐的實際情況，通過撈樣實現(xiàn)誤差系數(shù)修正。技術(shù)路線：在油田集輸工藝中，原油儲罐特別是聯(lián)合站脫水工藝中的沉降罐油量是動態(tài)變化的，其主要的影響因素有：罐中油水界面不斷變化；原油含水率隨油層的高度不斷變化；原油的密度隨油層溫度不同而變化。輸入液量含水率的波動是影響油水界面的主要因素，而溫度是影響密度的重要因素。原油的密度隨油層溫度的升局而降低,式中?t'20葉=：20-(t一20)溫度t時原油的密度，g/cm3(1-1)原油樣品的標準密度（在2

6、0C時原油的密度規(guī)定為原油的標準密度/3),g/cm隨溫度的降低而增加。同一原油的密度與溫度呈直線關(guān)系。其直線方程為t-任意溫度，C圖1儲油罐自動化盤庫系統(tǒng)(1-1)式中直線方程的斜率即為原油的密度溫度系數(shù),已知標準密度可計算任意溫度下的密度?；谝陨系姆治?，油罐儲量的動態(tài)計量公式可為12hb、Gd=二D25(1-Cw)dh4'ha(1-2)式中Gd-油罐儲油量，kgD-油罐直徑，m；k-修正系數(shù)；4-溫度t時原油的密度，g/對3hb-油罐液面高度，mha-油水界面高度；mCw-原油含水質(zhì)量百分率(簡稱原油含水率)。由于原油含水率Cw是油層高度的函數(shù)，在此設y=f(h)=1Cw(h),

7、式(1-2)可寫成k2Gd=_：D2：tf(h)dh4瓦hb(1-3)在儲罐參數(shù)的每一個采樣過程，采樣點數(shù)可能不相同,并且不是等間隔采樣，所以把區(qū)間(ha,hb)即ha=h°hhi彳chi眉=hb,點作平行于y軸的直線，記為yk=f(hk),如示。曲線下方夾在直線h=hi,h=hi之間的區(qū)域是分成n份,過各分圖2所一個曲邊四邊形，它的一條曲邊是原曲線y=f（h）的一段弧。若把區(qū)間分得足夠細，這段小弧可近似地看成段直線，于是這個曲邊四邊形可近似地用一個梯形來代替，而這個梯形的面積等于f(hi)fW2(hi-心所有這種梯形面積的和等于f(hi)f"(hihi）由此可得儲罐油量的

8、動態(tài)計量公式為k2hbGdD?tf(h)dh4ha'aJ"E頃?。?日-(1-4)在原油生產(chǎn)過程中，沉降罐的油水界面ha和液面hb都是隨時間在不斷變化。因此，積分限是可變的,在此稱（1-4）式為可變積分限的近似原油儲量計算公式。主要技術(shù)指標確定油、氣、水、乳化帶界面確定各相帶寬度給出油層的平均含水率3. 計算出各罐的油量實現(xiàn)網(wǎng)絡上傳和遠程報表主要特性各種惡劣工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境下使用游刃有余，眾多優(yōu)點集丁一身：以一勝多，多位一體化測量（一臺產(chǎn)品能同時測量多個參數(shù)）；耐高溫、低溫（探極：-40T50C）；耐腐蝕；耐磨損；不分油質(zhì)，不掛油；耐高壓；抗粉塵、不怕蒸汽；不怕堵塞；以人為本，綠

9、色環(huán)保，無輻射；可帶料安裝，無需停車；可帶料調(diào)試，無需停車放空、放滿，方便快捷；無機械滑動部分，無卡死現(xiàn)象發(fā)生；防雷擊，抗干擾能力強；防爆設計，可用丁易燃易爆場所；智能化實時自校正，測量準確、穩(wěn)定、可靠；使用壽命長，經(jīng)久耐用免維護之煩惱，提高工程質(zhì)量，增加生產(chǎn)效率極高的性價比；5.選型指南ZMGXXX:網(wǎng)絡型(RS485MODBUSRTU)標準量程；2米、5米、8米、12米，最大可到20米.ZGL-1*壓力P,有壓（需注明）省略：常壓信號形式A、4-20mAV：1-5V*防爆隊防爆省略：不防爆*量程、由左向右分別為十位個位小數(shù)位D：智能化自校正油水雙液位測量儀$智能化自校正物位測量儀示例：ZG

10、L-D025BAP表示2.5米常壓電流輸出防爆智能化自校正油水雙液位測量儀6. 技術(shù)參數(shù)輸入測量范圍020m（大于20米需定制）輸出-RS485MODBUSRTU- 溫度- 矩陣點數(shù)據(jù)供電-供電電壓DC1830v,-最大電能消耗3W(125mA,DC24v)精度額定操作條件-壓力范圍-環(huán)境條件根據(jù)客戶需求定制- 位置- 環(huán)境溫度- 相對濕度- 防護等級- 防腐室內(nèi)/室外（需加防雨罩）3080C（更高溫度需定制）98%IP65強酸、強堿等強腐蝕液體、固體（訂貨時說明）設計-材料- 外殼- 傳感器-電纜入口-工藝連接- 螺紋- 法蘭- 其他鑄鋁聚四氟乙烯1個外直管螺紋G2?通用型（選配）用戶提供的

11、安裝支架顯示和控制-界面-操作設置2x8LCD可視按鍵設置防爆標志ExibnBT4安裝指南ZMG原油多參數(shù)多功能測量儀除了標準的量程外還可以可根據(jù)用戶的要求定制量程，它_股采用吊裝，用戶也可以訂制側(cè)裝。在安裝搬運傳感探極的過程中，要防止尖銳鋒利的物件戈傷探極！普通容器的安裝:側(cè)壁與地面垂直的，如：圓柱形、方形等容器。pbbB*rr”btrt-rrda:罐頂?shù)跹b從容器壁上引線接FZ'端注意：此處罐壁為參考探極，此處引線與接線端子'FZ'端相連。安裝時傳感器和罐壁之間距離一般為200mrm1000mm具體位置需根據(jù)所測量的介質(zhì)和工況調(diào)整至合適位置即可，過大或過小時請和技術(shù)人

12、員聯(lián)系，若探極擺動過大需要加裝固正；安裝后的探極上下應和罐壁保持平行，距離一致。注：在探極四周（以探極與容器壁之間的距離為半徑）不得有任何的金屆構(gòu)件從容器壁上引線接FZ'端安裝位置要避開進料口拉伸負載不能夠超過探頭和容器的額定值異形容器的安裝：側(cè)壁與地面不垂直，如球形、臥式圓柱、橢圓形等容器。/參考探極引線接FZ'端保護探極避開進料介質(zhì)意：異形容器必須加參考探極。1、參考探極直徑應大于測量探極直徑。2、參考探極加絕緣套管。3、固定時應保證參考探極與容器壁絕緣良好臥式罐和球形罐在安裝時，需加裝參考探極。7. 操作指南接線說明（接線正確無誤后再開啟電源，嚴禁帶電操作?。┬_物位變送

13、器接線盒，可見到接線端子板，如下圖所示。P+24VDC電源正(DP24VDC電源負O1RS485+BAF70201+ZMG系列多參數(shù)多功能測量儀端子接線圖O2RS485-FZ參考探極接線端注意：FZ測量端探極應用1mm2以上導線通過固定螺栓和銅線與罐壁可靠相連，容器壁的連接處一定要用鋼理或砂紙打磨，將銹蝕的表面處理十凈，連接電阻小丁10歐姆。將導線壓緊后，接觸點要涂抹防銹油脂，以防長期使用中氧化。它是檢測信號產(chǎn)生的關(guān)鍵接線，一定要仔細處理。接線完成后確認測量儀外殼不得與罐體短路（通過金屆護線軟管間接短路）測雖儀引線引入電纜外端最好向下彎曲一些，以防雨水滲入，特別是在多根電纜引入時，一定要如此處

14、理。變送器調(diào)試本變送器的調(diào)試不需要人工量尺進行比對標定，只要調(diào)整變送器工作參數(shù)，使各矩陣點檢測電場值符合一定范圍，即可由單片機自動計算出內(nèi)部數(shù)據(jù)。MenuUpDownEnt開關(guān)滾動顯示各主要點的溫度擰開上蓋，可以看到靈敏度調(diào)節(jié)開關(guān)和零點滿度調(diào)整電位器，靈敏度開關(guān)級別從左向右以二進制方式遞減，一般不需調(diào)整（出廠默認即可）。見下圖BBSSOFFl口牙4BBBBOFFl234OK靈成痘撥硒開關(guān)以T肓隹C二母調(diào)零調(diào)滿電位器主要是在結(jié)合靈敏度開關(guān)的調(diào)整下對被測物質(zhì)的測量范圍進行修正。電位器逆時針旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為減小，順時針旋轉(zhuǎn)增大。8. 調(diào)試內(nèi)容概述調(diào)試探極檢測電壓，使之具備測量條件變送器的調(diào)試應在油罐中油面、

15、水面均在探極量程以內(nèi)，空氣、純油和水所有界面厚度在20cm儀上時進行。調(diào)試測量硬件1）按ENT鍵約兩秒鐘進入傳感器各矩陣點查詢狀態(tài)，可依次瀏覽各矩陣點將物位狀態(tài)轉(zhuǎn)換之后的數(shù)值。根據(jù)最上面空氣數(shù)值和最下面水的數(shù)據(jù)對靈敏度開關(guān)（一般不需調(diào)整，出廠默認即可以）進行大致調(diào)節(jié)。2）按上下鍵調(diào)整一矩陣點處丁純空氣狀態(tài)。3）用小一字改錐調(diào)節(jié)電位器ZERO（左邊）至0.160V左右4）按上下鍵調(diào)至一純水段查詢狀態(tài)。5）用小一字改錐調(diào)節(jié)電位器SPAN（右邊）至1.600V左右6）檢查各段電壓是否達到下述測量值，若不符合要求，重復上兩個動作直至達到要求為止。說明：其實在實際的調(diào)整過程中用戶也不一定非按上面規(guī)定的數(shù)

16、據(jù)（0.160,1.600只是個示例）調(diào)整，它們之、可只是一個相對關(guān)系，只要調(diào)出油與水的數(shù)值有差異即可，當然它們之間的尤異越大越利丁使用，例如：彳爾也可以拒空氣調(diào)整為0.080左方,水澗為1.980左右，等等；空氣和水的值調(diào)好后，油的值自然就出來了它是介丁空氣和水之間的一個值。設置參數(shù)流程圖正確按Ent鍵向下翻菜單，按Menut鍵向上翻菜單,E:CapnumNum=XXX.匕*按/鍵加減修改I儀表點數(shù)（不能更改）.XXXiMenuJA:AddrEnt按/鍵加減修改通訊地址B:BoudXXX匕，®/鍵加減修改通I訊波特率.試驗數(shù)據(jù)簡要說明：在原油罐中一般會有純水、乳化油（油水混合）和純

17、原油（含水量極少）三種液體狀態(tài)存在,ZMG原油多參數(shù)多功能測量儀將會如實的把體現(xiàn)這三種液體狀態(tài)的數(shù)據(jù)提取解析出來，代表液體狀態(tài)的數(shù)據(jù)連同溫度數(shù)據(jù)一起傳給中心計算機，中心計算機利用這些數(shù)據(jù)按照某種計算規(guī)律及算法可以實現(xiàn)任意功能數(shù)據(jù)結(jié)果的求取，然后把這些數(shù)據(jù)結(jié)果（如：水位、乳化層厚度、油位、每個區(qū)域溫度值、水液量、乳化層液量、原油液量、總液量、含水量曲線、溫度曲線等）以圖文并茂的形式展現(xiàn)出來；同時利用這些結(jié)果指導工人以人工或計算機以自動的形式?jīng)Q策生產(chǎn)過程中具體動作的執(zhí)行和控制如：開閥放水、停止放水、加入破乳劑、停止加入破乳劑、開始加溫、停止加溫等等一些具體動作的執(zhí)行和控制。原油100%乳化T1=4

18、5CT2=50C80%60%50%"40%F%>0%10%T3=565001400口IIII2100.上傳數(shù)據(jù)（括號內(nèi)的部分）a1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、0.084，0.081，0.080，0.079，0.090，0.097，0.081，0.081，0.080，0.070.090(0)0.097(0)0

19、.171(1.20)0.211(3.49)0.213(3.60)0.211(3.49)0.221(4.06)0.223(4.17)0.225(4.29)0.231(4.63)0.238(5.03)0.249(5.66)0.280(7.43)0.297(8.40)0.299(8.51)0.320(9.71)0.400(14.29)0.479(18.8)0.690(30.86)0.797(36.97)0.881(41.77)0.891(42.34)0.980(47.43)1.009(49.09)1.190(59.43)1.234(61.94)1.381(70.34)1.921(100)1.880(

20、98.86)1.979(100)1.924(100)1.914(100)1.945(100)1.931(100)1.980(100)1.969(100)1.990(100)1.997(100)1.981(100)1.931(100)1.950(100)1.979(100)1.980(100)1.997(100)!左邊是ZMG解析出代表液體狀態(tài)的'上傳數(shù)據(jù)，觀察分析每點的數(shù)據(jù)不難看|I;出水位、油位以及乳化層的厚度：罐內(nèi)I有三個不同狀態(tài)的液質(zhì)并有一定的空間!存在次序，同種液質(zhì)狀態(tài)下所解析出的;；數(shù)據(jù)在一小范圍內(nèi)變化，不同液質(zhì)之間|I的數(shù)據(jù)存在相對大小關(guān)系，是相對值，'!相對大小關(guān)

21、系是物質(zhì)的物理特性所決定II的，它將會一直存在。鑒于空間存在次'|序、相對值，可看出5438點為水，37；|27位乳化部分，2613為純油；可以計；算出水位=17（點數(shù)）x50mm=850mrfL1|、-1I化層厚度=11（點數(shù)）x50mm=550mm|；位=42（點數(shù)）x50mm=2100mm;|油典型值=150mv,水典型值=1900mv誤j；差修正值=1;則含水率的計算：在38點；!以下含水率可視為100%，在13點以下I!含水率可視為0%,在乳化層2737點；|含水率的計算為：某點的含水率=（該點；的值-純油的值）/（純水的值-純油的值）!X修正值X100%；因此第13點含水=

22、II（0.171-0.15）/（1.9-0.15）*100=1.2;第I；37點含水=（1.381-0.15）/（1.9-0.15）I1I*100=70.34;|；主計算機具有強大的數(shù)據(jù)處理、運算、iI判斷功能和完備的運算函數(shù)；主計算機；|可以很容易更準確的判斷出油位、水位、!；乳化層厚度，算出含水率及其它任何用；I戶想要的數(shù)據(jù)。!試驗數(shù)據(jù)報告：一根2.7米（54個點每點50mm）量程的多參數(shù)多功能測量儀上傳的數(shù)據(jù)ZMG雙液位測量儀-與ZM故通道隔離式安全柵接線示意圖輸出2:4-20mA雙液位接線端子輸出1:4-204321注：安全柵為選配件，若不用安全柵，直接將24VD西源的+,-'

23、與雙液位接線端子的+,-'相接即可，。1,。2接到相應的采集設備上。盤庫例一（準確測定4液位和3界面并實時盤庫分析）<_>r>tOOXTuoit:立力推HiilhLJz<»x戰(zhàn)Kie.串5Hl:Mi隊*水質(zhì)交土未緊卷早ls£巧點筆A3-戲4成位nY.OG油哼?4.村口木位NCM5n.化j*"庶mg油戾丹小盤庫例二（提供罐內(nèi)原油含水分布圖，20公分1測試含水是準確盤庫的保證）!空問1必。7.g油阿i4一棘t，木位2.06割心”W倒:O-20#淚應I吊.I國XI34.23%血I合含木嵩4:5(>%滸巖親心槊S常m00oBoo5一K

24、OH-%/3，盤庫例三（不同時間測量罐內(nèi)含水，為生產(chǎn)調(diào)度處理提供有力依據(jù)）空尚工6.0O檀位h5H3油旻3.30水如I.03At未出瓠米大罅fbJZiWJJQLi*.人啪1房溫他,.罪人啪卜層混咬，X7L化屋療虔：|IT均含水，U：.7<>%X.'專米f000尚OOO。:51540.O立方*841.4立方來盤庫例四（取代雷達液位儀、界面儀、含水測量儀、溫度測量儀等多套儀表）ri'1wq口踏敝抑軍3.（7米大*匕房蓮*23.OOLC?大郵汕甘32352.2立力次戚何；B.13米大中房湖謎，51.O（大諭正ifti37H.9立方采油蟆=6.2.0堆大*卜瓜祖度*51.（

25、）0T?出油n含水=IQ.45*水位：1.03*乳化底序座：U.90.*谿&含水39.33%W能山制1口平均22.26%的一天蜷合吉水=34.50%盤庫例五（實時準確進行罐群盤庫）盤庫例六（歷史查詢盤庫數(shù)據(jù)）理漱出曲口廈蚩it忌M出荏口音木.*:詹.£1墉曾"3株十，屈口建木出荏醇含*1睥蛆p.n潮.捋1敬ST孰33IQ0.U頃獺I順WIE判ST,09iD=(n9.soIijGEJ.CXflE23ML0a«3.ET«-131DELHIEL343.903C5LGD0KitlTI.E©LEBSLlSLEl.0972a3EI1D.24仙59M跳;234P.50mo.(k54.12IDD.OO9.2D:鏘L4DDKM3T.36IBM.村56.38TO.|IEL2tl;:22JL9EJ&II.T454.EIIIDD.O5.669.2DM5LE99BCL90T.63I.TE3.H51.7Ef