計量間溫度報警器

大慶油田采油八廠

計量間溫度報警器

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，產能不穩定。為此設計出成本低、靈敏度高、操作簡單的溫度報警器，實現對回油溫度的信息采集、傳輸、處理，對過低溫度進行報警，最終實現計量間回油溫度的遠程監測。溫度報警器具有檢測、自動報警等功能。傳感器設計符合生產要求，精確度為0.1℃。計量間單環溫度報警器應用前景可觀，可擴展為復數監測以及遠程無線傳輸監測。

溫度報警器；單片機；計量間；監測

1 溫度報警器設計的意義

在基層采油隊，輸油管線溫度必須控制在適當范圍，溫度過高會浪費能源，溫度過低可能造成管線的堵塞，引發生產事故。大慶油田采油八廠油藏地層厚度薄，滲透率低，地層物性差，產能不穩定。因此輸油管線的溫度檢測意義顯得尤為重要。

為此設計出成本低、靈敏度高、操作簡單的溫度報警器，實現對回油溫度的信息采集、傳輸、處理，對過低溫度進行報警，最終實現計量間回油溫度的遠程監測。

2 溫度報警器的設計和應用

2.1 溫度信息的采集

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

DS18B20數字傳感器是DALLAS公司生產的數字溫度計，具有線路簡單、體積小的特點。實際應用中不需要外部任何元器件即可實現測溫，測量溫度范圍在－55～＋125℃之間，能滿足計量間溫度測量的需要。其傳輸的是數字信號，因此可以忽略由布線長短對信號產生的干擾。

2.2 溫度信息的處理

選用目前應用廣泛、成本低廉的51單片機來處理數據。利用C語言進行軟件程序的編寫，外輸溫度信息及警示溫度，當溫度信息低于設定的警示溫度時，控制蜂鳴器聲音報警，LED燈也同時點亮報警。

2.3 溫度信息的顯示

51單片機處理過的信息通過LCD顯示屏顯示。顯示屏分上下兩行，上行顯示設定的警示溫度，下行顯示傳感器測得的回油溫度。

2.4 安裝及硬件總體調配

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，測得的溫度與溫度計測量的結果平均相差2～3℃。防水18B20傳感器可以放置在液體溫度計的凹槽內，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，為了簡化設計用4.5V電池盒進行供電。

傳感器連線采用的是三股26#杜邦線，布線長度從4m到18m不等，通過萬用表實測，溫度信息的衰減為0.1～0.4℃。與實際測量溫度相比誤差基本可以忽略。

3 結語

（1）數字溫度報警器具有檢測、自動報警等功能。傳感器設計符合生產要求，精確度為0.1℃。LCD屏顯示瞬時溫度。手動設定報警溫度，當環境溫度小于報警溫度時報警燈和蜂鳴器開啟實現報警。

（2）計量間單環溫度報警器可應用在計量間、中轉站等作為簡單的溫度監控報警。

（3）其操作簡單，成本合理，具有簡單、靈敏等特點，具有減輕員工勞動強度，提高監控效率，預防監控錯誤等作用。

（4）該計量間單環溫度報警器成本低，使用方便，應用前景可觀，可擴展為復數監測以及遠程無線傳輸監測。

（欄目主持 關梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.056