大慶油田采油八廠

計(jì)量間溫度報(bào)警器

劉洪俊大慶油田采油八廠

大慶油田采油八廠油藏地層厚度薄，滲透率低，地層物性差，產(chǎn)能不穩(wěn)定。為此設(shè)計(jì)出成本低、靈敏度高、操作簡(jiǎn)單的溫度報(bào)警器，實(shí)現(xiàn)對(duì)回油溫度的信息采集、傳輸、處理，對(duì)過(guò)低溫度進(jìn)行報(bào)警，最終實(shí)現(xiàn)計(jì)量間回油溫度的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。溫度報(bào)警器具有檢測(cè)、自動(dòng)報(bào)警等功能。傳感器設(shè)計(jì)符合生產(chǎn)要求，精確度為0.1℃。計(jì)量間單環(huán)溫度報(bào)警器應(yīng)用前景可觀，可擴(kuò)展為復(fù)數(shù)監(jiān)測(cè)以及遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸監(jiān)測(cè)。

溫度報(bào)警器；單片機(jī)；計(jì)量間；監(jiān)測(cè)

1 溫度報(bào)警器設(shè)計(jì)的意義

在基層采油隊(duì)，輸油管線溫度必須控制在適當(dāng)范圍，溫度過(guò)高會(huì)浪費(fèi)能源，溫度過(guò)低可能造成管線的堵塞，引發(fā)生產(chǎn)事故。大慶油田采油八廠油藏地層厚度薄，滲透率低，地層物性差，產(chǎn)能不穩(wěn)定。因此輸油管線的溫度檢測(cè)意義顯得尤為重要。

為此設(shè)計(jì)出成本低、靈敏度高、操作簡(jiǎn)單的溫度報(bào)警器，實(shí)現(xiàn)對(duì)回油溫度的信息采集、傳輸、處理，對(duì)過(guò)低溫度進(jìn)行報(bào)警，最終實(shí)現(xiàn)計(jì)量間回油溫度的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

2 溫度報(bào)警器的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

2.1 溫度信息的采集

計(jì)量間的回油溫度一般控制在38～42℃，采用液體溫度進(jìn)行測(cè)量，讀取溫度不方便，且容易損壞。為此采用成本低廉的數(shù)字傳感器DS18B20采集溫度信息。

DS18B20數(shù)字傳感器是DALLAS公司生產(chǎn)的數(shù)字溫度計(jì)，具有線路簡(jiǎn)單、體積小的特點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫，測(cè)量溫度范圍在－55～＋125℃之間，能滿足計(jì)量間溫度測(cè)量的需要。其傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)，因此可以忽略由布線長(zhǎng)短對(duì)信號(hào)產(chǎn)生的干擾。

2.2 溫度信息的處理

選用目前應(yīng)用廣泛、成本低廉的51單片機(jī)來(lái)處理數(shù)據(jù)。利用C語(yǔ)言進(jìn)行軟件程序的編寫(xiě)，外輸溫度信息及警示溫度，當(dāng)溫度信息低于設(shè)定的警示溫度時(shí)，控制蜂鳴器聲音報(bào)警，LED燈也同時(shí)點(diǎn)亮報(bào)警。

2.3 溫度信息的顯示

51單片機(jī)處理過(guò)的信息通過(guò)LCD顯示屏顯示。顯示屏分上下兩行，上行顯示設(shè)定的警示溫度，下行顯示傳感器測(cè)得的回油溫度。

2.4 安裝及硬件總體調(diào)配

選用普通18B20及防水18B20兩種傳感器。普通18B20傳感器用膠粘貼在回油管線的下面，布線隱秘不影響美觀，測(cè)得的溫度與溫度計(jì)測(cè)量的結(jié)果平均相差2～3℃。防水18B20傳感器可以放置在液體溫度計(jì)的凹槽內(nèi)，但有外輸線影響管線的美觀，溫度差異比普通18B20小，在0.5～1.5℃之間。

電源供給需要5V直流電源，為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)用4.5V電池盒進(jìn)行供電。

傳感器連線采用的是三股26#杜邦線，布線長(zhǎng)度從4m到18m不等，通過(guò)萬(wàn)用表實(shí)測(cè)，溫度信息的衰減為0.1～0.4℃。與實(shí)際測(cè)量溫度相比誤差基本可以忽略。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）數(shù)字溫度報(bào)警器具有檢測(cè)、自動(dòng)報(bào)警等功能。傳感器設(shè)計(jì)符合生產(chǎn)要求，精確度為0.1℃。LCD屏顯示瞬時(shí)溫度。手動(dòng)設(shè)定報(bào)警溫度，當(dāng)環(huán)境溫度小于報(bào)警溫度時(shí)報(bào)警燈和蜂鳴器開(kāi)啟實(shí)現(xiàn)報(bào)警。

（2）計(jì)量間單環(huán)溫度報(bào)警器可應(yīng)用在計(jì)量間、中轉(zhuǎn)站等作為簡(jiǎn)單的溫度監(jiān)控報(bào)警。

（3）其操作簡(jiǎn)單，成本合理，具有簡(jiǎn)單、靈敏等特點(diǎn)，具有減輕員工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高監(jiān)控效率，預(yù)防監(jiān)控錯(cuò)誤等作用。

（4）該計(jì)量間單環(huán)溫度報(bào)警器成本低，使用方便，應(yīng)用前景可觀，可擴(kuò)展為復(fù)數(shù)監(jiān)測(cè)以及遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸監(jiān)測(cè)。

（欄目主持 關(guān)梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.056