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  • 超 声波流量计在管道泄漏中的应用

    发布时间:2014.02.18 新闻来源:超声波流量计_超声波明渠流量计_多普勒流速仪-南 京卓玛机电有限公司 浏览次数:
    管 道运输以其特有的经济、便携、安 全等优点而被广泛应用于石油、天然气等液体、气体、浆液的运输中,并且已成为与铁路、公路、航空、水 运并驾齐驱的五大运输行业之一。但是,随着管线的增长,以及不可避免的腐蚀、磨 损等自然或人为原因,管道事故频频发生。管 道的泄漏不仅影响正常的生产,造 成能源浪费和经济损失,而 且由于所输介质的危险性和污染性,一 旦发生事故还会造成对环境的污染和巨大的生命财产损失,因 此泄漏的监测是一项重要的管道故障监测技术。为了减少损失,需 要在有泄漏时立即监测出来,并 且能够指明泄漏发生的位置。
    现 有的一些管道泄漏监测方法或仪器设备还不能满足对输油管道进行准确监测的要求,因此,本 文结合我国管道输送的实际情况,针 对原油管道泄漏监测技术及其运行监测系统进行了研究,并 提出了一种超声波流量计输油管道泄漏监测方法,提高了定位精度,降低监测费用。
    本 系统采用前后端机结构的主从式设计,具有高速数据采集、数据通讯、数 据库存档与分析等功能。测 量过程由计算机自动控制,测 量结果打印并带有标准通信接口,可 与上级控制系统直接连接,便于信息处理。并 将混沌理论应用于信息处理中,充 分发挥计算机网络的优势,建 立管道泄漏监测系统,以达到及时发现泄漏,并准确定位的目的。
    2 对 管道泄漏监测系统的要求
    泄 漏监测的目的是减少泄漏物质损失及尽量杜绝泄漏物对人们生命财产和环境造成进一步危害,为此,理 想的监测系统应该满足以下各方面的要求。
    准确性 泄漏发生后,能 够准确地测报出泄漏,不 致因为操作失误和设备故障等因素发出误报警。
    灵敏性 理 想的检漏系统应该能监测出从渗漏到管道断裂的全部范围内的泄漏情况,发出正确的报警提示。
    实时性 理 想的检漏系统能够在泄漏发生后,实 时地监测出泄漏的发生。以 便操作人员即刻采取行动,减少损失。
    定位精度高 长输管道穿越距离长,检 漏系统需能够提供给操作人员准确的泄漏点位置,以 使维修人员尽快到达漏油点,进行补封作业。
    易维护性 检 漏系统装置维修调整容易。
    3 管 道泄漏监测仪系统整机电路框图
    管 道运行状态监测仪以数字处理芯片作为CPU,包括信号转换电路、A/D采集电路、数据显示电路、实时时钟电路、远程通讯电路、与 主计算机通讯的接口电路、声 光报警电路以及电源电路等。图1是 监测仪整机电路框图。为 消除传感器输出的信号经长距离传输引入的干扰,信 号转换电路首先对信号进行滤波和放大。为 消除系统共地给系统运行带来的不稳定因素,系 统中采用高性能的隔离放大器AD202将 被测信号与监测仪进行隔离。AD202采 用信号耦合变压器使放大器输入端与输出端没有电路联系,并能完成放大功能。AD202功耗小、精度高(最大非线性度±0.025%)。

    信 号采集器组采集超声波流量计的信号,经 信号传输电缆传送至管道状态监测仪。
    管道状态监测仪以PC机为核心,实 时监控管道运行状况,运 用流量时差法对管道泄漏进行预报警,控 制远程数据通讯链路取得管道另一端监测仪的数据,送入系统计算机总站。远 程数据通讯链路通过通讯网线进行数据的传送。
    总 站定时询问所有分站,从 每一个分站收集各种和声速有关的状态参数,收 集到所有分站数据后,总 站咨询它内部的用于描述管道组态的拓扑程序,然 后计算出最后一分钟流入和流出测量管段的标准体积,如 不平衡超过预设的报警设置值,将发出泄漏报警。
    4 超 声波流量计管道运行监测系统的软件设计
    整个系统软件以Windows 2000作为平台,结合Matlab工具、高 速数据采集卡动态链接库的优点,由软件开发工具Microsoft.net完 成各个功能模块的调配控制和实现。系 统软件的模块化设计如图2所示。
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