汽车油罐车容量自动检定系统的开发与应用

　　汽车油罐车是装运轻质油的重要工具,经检定后的油罐容量可作为计量器具用于油品交接和贸易结算。根据JJG133—2005《汽车油罐车容量》国家计量检定规程的要求,汽车油罐车容量检定一般采用容量比较法或流量计法,仲裁检定以容量比较法为准。容量比较法使用二等标准金属量器作计量标准器,采用人工读数,工作量大,效率低,劳动强度高,检定结果的质量难以保证。为解决汽车油罐车容量计量检定的落后测量手段,提升现有计量标准装置技术档次,提高检定效率,降低劳动强度,确保量值溯源准确可靠,我单位对油罐车容量检定装置进行了改造,研究开发了自动检定系统。

　　1　系统组成原理

　　系统组成如图1所示,汽车油罐车容量自动检定装置主要由1000L、500L和200L三只二等标准金属量器、一只高精度液位计、四只温度传感器、循环水系统、电磁阀控制系统、电脑数据控制与显示软件等组成。

　　检测前,由电脑检定系统根据输入的油罐最大容量配置容量检定点数、容量检定值等参数。检测时,系统根据相关检定参数打开或关闭相应电磁阀,开始给相应标准金属量器进水,控制系统根据标准金属量器内液位高度限位点检测状态控制关闭进水电磁阀,并测量标准金属量器内水温,从标准金属量器限位高度溢出的水通过管道回到循环水塔,控制系统然后打开标准金属量器下放水电磁阀给汽车油罐进水,由汽车油罐内液位计与测温传感器测量水位和水温,依次重复上述过程,直到完成两遍检定工作。检测完,由系统软件计算出各标称容量点的空高值,自动编制容量表,打印出检定证书和容量表。

　　2　系统的硬件设计

　　2·1　控制系统

　　控制方框如图2所示,硬件部分主要由测量回路和控制回路构成,测量回路由液位计测量信号、四路温度测量信号和三路液位高度限位点检测信号组成,控制回路执行六路电磁阀开关。测量回路和控制回路由单片机系统进行控制,单片机系统经过RS232端口与PC电脑通讯,通过检定软件系统显示测量数据,传送电磁阀开关指令。单片机系统由单片机、D/A转换模块、电子转换开关和通讯接口等组成,单片机采用AT89C2051芯片,它是MCS-51产品的兼容型,它具有2k的FLASHROM、128字节ROM, 15根I/O

　　引线、两个16位定时/计数器、一个五向量两级中断结构、一个全双工串行口、一个精密模拟比较器以及片内振荡电路和时钟电路。6路电磁阀控制分别由单片机I/O脚控制的6路固态继电器执行动作。3路液位高度限位点检测分别由单片机I/O脚直接读入高低电平,当水位达到限位点时,检测开关闭合为低电平。液位计变送器和3路温度变送器测量的4~20mA信号经过单片机系统中的电子转换开关,送高精度D/A模块转换后,由单片机数据端口读入。