【正文】 在此要感謝我們的指導(dǎo)老師 徐 老師 對 我們悉心的指導(dǎo)，感謝老師們給我們的幫助。自己查閱了很多的資料，還借鑒了很多上級學(xué)長的資料。逆壓電效應(yīng)又稱電致伸縮效應(yīng)，是指對晶體施加交變電場引起晶體機(jī)械變形的現(xiàn)象。而電阻太大，阻抗太高，抗外界的電磁干擾能力較差。金 屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示： 式中： ρ—— 金屬導(dǎo)體的電阻率（ Ω 西安石油大學(xué) 本科 課程設(shè)計(jì) 17 結(jié)構(gòu)要求 熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保 證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對它的結(jié)構(gòu)要求如下： 1） 組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固； 2） 兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路； 3） 補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠； 4） 保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。 圖 32 熱電偶 工作原理 熱電偶直接測量溫度，并把溫度信號轉(zhuǎn) 熱電偶 換成熱電動勢信號 , 通過電氣儀表（二次儀表）轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。熱電阻傳感器由熱電阻、連接導(dǎo)線及顯示儀表組成，熱電阻也可以與溫度變送器連接，將溫度轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出。 船舶及航海系統(tǒng) 。 （ 5）穩(wěn)定性 傳感器使用一段時(shí)間后，其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性。 傳感器的頻率響應(yīng)高，可測的信號頻率范圍就寬，而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響，機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低。 在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器，然后再考慮傳感器的具體性能指標(biāo)。 GY500 投入分體式液位變送器采用擴(kuò)散硅壓阻芯體 316 全不銹鋼結(jié)構(gòu)殼體采用隔離防爆設(shè)計(jì)該投入式液位計(jì)主要適用于河流、地下水位、水庫、水塔及容器等的液位測量與控制。在補(bǔ)償溫度 0 到 70 ℃ 范圍內(nèi)溫度飄移低于 %FS 在整個(gè)允許工作溫度范圍內(nèi)低于 %FS 。安裝在液艙底部的傳感器可及時(shí)感應(yīng)由于液體變化而引起的壓力變化，并將壓力變化轉(zhuǎn)化換成電信號，通過電纜傳送給信號放大器，輸出 4～ 20mA（二線制）直流信號，此信號可由液位顯示器直接顯示液位的數(shù)值，亦可由裝載計(jì) 算機(jī)顯示和控制艙柜的液位。利用金屬片接受液體壓力。 （ 2）彈性常數(shù) 壓電材料的彈性常數(shù)決定著壓電元件的固有頻率和動態(tài)特性。 表 11 油庫控制系統(tǒng) I/O 變量表 序號 設(shè)備名稱 總點(diǎn)數(shù) 控制量 AI AO DI DO 1 1 個(gè)三相分離器 8 水室的液位、壓力、溫度 3 油室的液位、壓力、溫度 3 油室、水室液位恒定控制 2 2 1 個(gè)緩沖罐 4 罐的液位、壓力、溫度 3 罐的壓力恒定控制 1 4 1 個(gè)分餾塔 3 塔的液位、壓力、溫度 3 5 1 個(gè)沉降罐 3 罐的液位、壓力、溫度 3 7 1 個(gè)柴油罐 3 罐的液位、壓力、溫度 3 8 1 個(gè)天然氣罐 2 罐的壓力、溫度 2 9 1 個(gè)汽油罐 3 罐的液位、壓力、溫度 3 10 7 個(gè)電磁閥 7 閥的開、關(guān)控制 7 11 2 個(gè)外輸泵 8 泵的前后壓力 4 泵的起、停 2 泵運(yùn)行狀況顯示 2 12 4 個(gè)中輸泵 16 泵的前后壓力 8 泵的起、停 4 泵運(yùn) 行狀況顯示 4 西安石油大學(xué) 本科 課程設(shè)計(jì) 7 13 6 個(gè)流量計(jì) 3 監(jiān)控個(gè)反應(yīng)器前的流量 6 合計(jì) 60 38 3 6 13 在詳細(xì)設(shè)計(jì)完 I/O 點(diǎn)數(shù)后，還要列些每個(gè)點(diǎn)的參數(shù)表，參數(shù)表中每一個(gè)值都必須與現(xiàn)場完全對應(yīng) ,得到下表 12。在這一流程里，從一次沉降罐過來的污水首先進(jìn)入緩沖罐，將含有的殘留天然氣進(jìn)行收集。 油罐區(qū)流程。 7. 其它設(shè)備 電機(jī)、電器、壓縮機(jī)、過濾器和法蘭等。 3. 收發(fā)油設(shè)備 主要有 :裝卸油鶴管，棧橋等，用于進(jìn)行收發(fā)油操作。 圖 11 油庫平面布局圖 西安石油大學(xué) 本科 課程設(shè)計(jì) 4 油庫的主要設(shè)備 1. 儲油設(shè)備 （ 1） 立式圓形金屬油罐 錐頂罐 :主要用于儲存潤滑油 拱頂罐 :主要用于儲存柴油、煤油、汽油、重油 內(nèi)浮頂罐 :主要用于儲存汽油 外浮頂罐 :主要用于儲存原油 （ 2） 臥式油罐 地上 :大多用于儲存潤滑油 ,也有用于加油站地上儲油罐和 LPG 儲罐 地下 :主要用于加油站地上和地下儲油罐 （ 3） 球罐 主要用于儲存液化石油氣 2 . 輸送設(shè)備 主要有 :管線，閥門，機(jī)泵。 行 政管理區(qū)內(nèi)的一些業(yè)務(wù)部門，一般布置在油庫主要出入口附近，并應(yīng)設(shè)單獨(dú)對外的出入口，宜設(shè)圍墻與其它各區(qū)隔開，以便于聯(lián)系工作和使接洽業(yè)務(wù)人員不進(jìn)庫區(qū)。油庫中絕大多數(shù)油品都儲存在這里，它是油庫的核心要害部位，要特別注意它的安全。鐵路裝卸區(qū)宜布置在油庫的邊緣地帶，這樣不致因鐵路油罐車的進(jìn)出而影響其它各區(qū)的操作管理，也減少鐵路與庫內(nèi)道路的交叉，有利于安全和消防。但計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在油庫現(xiàn)場的應(yīng)用比外國起步遲，相對落后。從地域來看，主要分布在廣東、江蘇、浙江、上海、山東等地。石油在城市中的應(yīng)用越來越廣泛，使得許多城市的油庫建設(shè)成為重點(diǎn)。隨著新科技引用，要求油庫配備液位儀配備必要的安全監(jiān)測（監(jiān)控）系統(tǒng)。 方案設(shè)計(jì)，畫出 原理圖。西安石油大學(xué) 本科 課程設(shè)計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 課程 《安全檢測技術(shù)》課程設(shè)計(jì) 題目 油庫安全監(jiān)測系統(tǒng)傳感器設(shè)計(jì)七 （壓力式液位傳感器設(shè)計(jì)） 電子工程 學(xué)院 安全工程 專業(yè) 安全 1001 班 學(xué)號 202205040123 學(xué)生 胡蕭超 指導(dǎo)老師 徐 竟 天 二○一三年六月 西安石油大學(xué) 本科 課程設(shè)計(jì) 《安全檢測技術(shù)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題 目 油庫安全監(jiān)測系統(tǒng)傳感器設(shè)計(jì)七（壓力 式 液位傳感器設(shè)計(jì)） 學(xué)生姓名 胡蕭超 學(xué)號 202205040123 專業(yè)班級 安全 1001 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 與 要 求 課程 設(shè)計(jì) 主要完成某油庫安全監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè) 計(jì)中 電容 式 壓力 傳感器的選型、應(yīng)用及接線等 。 ，完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。 近年來不斷有大型爆炸事故發(fā)生在石油化工企業(yè)，不僅造成重大的人員、財(cái)產(chǎn)損失，也暴露了我國石油化工生產(chǎn)安全保障體系存在著安全隱患。由于技術(shù)的原因，目前我國城市用 油以城市加油站為主。預(yù)計(jì)到 2020 年，我國石油儲備將達(dá) 8500萬噸。因此將計(jì)算機(jī)應(yīng)用在油庫的 安全建設(shè)和監(jiān)控方面更加重要。 水路裝卸區(qū)的內(nèi)河裝卸油品碼頭應(yīng)建在其它相鄰碼頭或建（ 構(gòu)）筑物的下游，如確有困難時(shí)，在設(shè)有可靠的安全設(shè)施條件下，亦可建在上游。儲油區(qū)的位置在工藝上，應(yīng)使收發(fā)油的作業(yè)都比較方便，輸油線路短。 油庫內(nèi)的道路設(shè)計(jì)，應(yīng)使庫內(nèi)各區(qū)之間有公路連接。 管線敷設(shè)在庫區(qū)，大多數(shù)情況下不會出現(xiàn) 問題。 4. 碼頭設(shè)施 碼頭，躉船，棧橋，輸油臂，收油膠管等。 油庫的工藝流程及主要技術(shù)指標(biāo) 所謂工藝流程 是指油庫所有工藝設(shè)備為完成油庫的業(yè)務(wù)而構(gòu)成的有機(jī)集合。油罐區(qū)的儲罐主要的任務(wù)是進(jìn)行油水分離，分離器將油水混合液體輸入沉降罐，沉降罐分離出大部分的原油，并把部分天然氣再行收集，而將水輸?shù)轿鬯畢^(qū)，進(jìn)行污水處理，然后原油進(jìn)入加熱爐加熱和脫水器脫水。 油庫監(jiān)控目標(biāo)和要求 本課程設(shè)計(jì)研究目的是針對集油站發(fā)油，裝油、卸油等工藝過程的分析，進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)的硬件與軟件設(shè)計(jì)，同時(shí)對系統(tǒng)的適應(yīng)性進(jìn)行研究，建立一套具有實(shí)際應(yīng)用能西安石油大學(xué) 本科 課程設(shè)計(jì) 6 力的監(jiān)控系統(tǒng)。 表 12 模擬量 I/O 點(diǎn)參數(shù)表 I/O 位號 設(shè)備型號 變量說明 I/O類型 工程單位 信號類型 量程上限 量程下限 報(bào)警上限 報(bào)警 下限 偏差報(bào)警 正常 值 1 三相分離器 AI m mA 10 0 9 1 1 5 AO c mA 100 0 80 30 10 50 2 天然 氣罐 AI m mA 10 0 9 1 1 5 AO p mA 100 0 80 30 10 50 3 緩沖罐 AI m mA 10 0 9 1 1 5 AO p mA 100 0 80 30 10 50 4 分餾塔 AI m mA 10 0 9 1 1 5 5 沉降罐 AI m mA 10 0 9 1 1 5 6 穩(wěn)壓罐 AI m mA 10 0 9 1 1 5 AO c mA 100 0 80 30 10 50 7 儲油罐 AI m mA 10 0 9 1 1 5 8 泵 AI m mA 10 0 9 1 1 5 9 流量計(jì) AI m mA 10 0 9 1 1 5 西安石油大學(xué) 本科 課程設(shè)計(jì) 8 2 傳感器介紹 壓電式傳感器 壓電式傳感器是基于某些介質(zhì)材料的雅典效應(yīng)來工作的，它是一種典型的有源傳感器。 （ 3）介電常數(shù) 對于一定形狀、尺寸的壓電元件而言，其固有電容與見電常數(shù)有關(guān)；而固 有 電容又影響著壓電傳感器的頻率下限。通過