光学界面检测仪技术.doc

香港惠泰和商贸有限公司兰郑长成品油管道工程光学界面检测仪香港惠泰和商贸有限公司兰郑长成品油管道工程技术培训- 1 - 香港惠泰和商贸有限公司1 基本原理根据物理学原理，在不同折射率的光学介质的交界面上会同时发生光的反射和折射现象，而反射光及折射光的比率与构成交界面的两种介质的相对折射率有关， FuelCheck光学界面仪正是利用了这一原理来检测油品的折射率，进而实现油品界面检测功能。如工作原理图所示，LED 光信号源的光束打到探头的球形表面时，光束的一部分从内部反射回接收端；而另一部分则穿过探头的球形表面折射出去，使得接收端接收的光信号有所减弱。折射出去的光越多，则接收到的光信号就越弱。当探头接触不同的介质时，由于不同的介质的光学特性（折射率）不同，光束向外折射的发散量也就随之改变，进而使得接收端接收的信号强度发生变化。因此，FuelCheck光学界面仪在测量两种油品的界面时，其显示信号只会随着介质的组分不同而引起的光学特性的不同而变，而不会因为介质中存在少量不改变介质光学性质的物理杂质而影响界面检测的结果。这一点在应用到长输管道的油源切换，油源储罐罐底的杂质进入到管道时，显得尤为重要。FuelCheck界面检测仪是功能上由三部分组成的系统：探头、连接光缆和控制器。位于管道侧的探头为无电全光结构，探头通过连接光缆把信号传到位于控制室的控制器端，连接光缆最长可达2km，全光结构的系统架构对雷击和电磁干扰是先天免疫的。1.1 FuelCheck探头 经济合理的配置策略是在所有安装位置配置标准FuelCheck探头，部件号FU-PR-24，包含连接适配器、铠装光缆（含接头）、光缆接线盒、光纤连接头、低压探头插入工具和探头警示标牌（英文）。1.1.1 高压插入工具高压探头插入和拆除工具用于探头的在线安装和维护。2 探头插入深度2.1 探测器安装一：将插入工具适配器固定到管道上的球阀上，用测量尺垂直量出管道壁到插入工具适配器末端的尺度，记录下数据，标记为A。（如下图）二：确定管道的厚度，计算出1/2管道厚度。则根据A的尺寸加上1/2管道厚度，即为探测器插入到管道内的长度（L）。 计算公式如下： L=A+1/2管道厚度三：根据步骤二计算出的长度，标记探测器的插入尺寸，（如下图）四：用滑润剂擦在探测器上，滑动到安全装置处，并安装插入设备适配器。2.2 控制器安装控制器建议安装在室内，可安装在流量计算机和通信系统的机柜中，可视机柜里空间的大小安装。如下图安装在流量计算机机柜内。2.3 控制器接线图3 设备调试及标定 3.1 标定的目的基于对油品折射率检测的原理，FuelCheck光学界面仪有很宽的测量范围，可用于区分目前已知的所有成品油产品。而针对某个具体管线我们可预知所有传输油品的种类，标定的目的是确定更精确的油品检测范围，通过缩小检测范围来获得更好的区分性能。标定分离线标定和在线标定两个阶段，离线标定是我们在管线投油前对系统进行一个大致的标定，此时用于标定的产品油样品可能和实际油品有些差别但大致能确定测量范围，在管线投油后我们能够获得实际油品数据，再进行更精确的测量范围设定。3.2 离线标定的步骤3.2.1 确定电压输出范围测量最小和最大输出油品电压记录电压注意遮光或用不透光的瓶子盛放样品3.2.2 指定输出百分比指定最大（输出电压）油品和最小（输出电压）油品的输出百分比；运行调试软件；选择硬件连接端口；设置信号调节器；3.3 在线标定的步骤在线标定流程与离线标定大致，唯一的不同之处在于在线标定所用样品是在管道中流动的实际的产品，因此在线标定过程可能跨越很长的时间。3.4 标定要点FuelCheck系统标定最关键之处在于油品输出测量，标定所用样品越接近于实际生产环境中的油品则标定越准确。由于生产的不确定性，即使同类油品不同阶段生产出来也