一种液舱精确容量实时测量装置及方法与流程

本发明涉及动力辅助系统集成设计，尤其涉及一种液舱精确容量实时测量装置及方法。

背景技术：

1、目前船舶液舱的容量和液料装载量测量主要依赖两个步骤：一是通过标定舱容表，确定静置状态下不同液位高度下液舱的液料装载量，在最高液位下的液料装载量即为此液舱的总容量；二通过液位传感器或人工测深测量液舱中的液料液位，对照舱容表反推实际装载量。但是船舶液舱受船体外形及液舱位置等因素的限制，通常为不规则形状，标定舱容表的方法繁复、工作量较大。此外，当船舶产生倾斜摇摆时，重力方向与船舶甲板平面不垂直，液舱内的液料晃动，导致液位测量产生较大误差，且液料形状发生变化，无法与静置状态下的舱容表对应。在实际使用过程中，液位传感器的测量原理、布置位置、人工测深管的形状、位置等因素都会对液位数据产生影响，从而导致实际液料装载量数据偏差巨大且经常变化。尤其是燃油、炉水等船舶关键液料的装载量测量不准确会对船舶续航力、保障能力等重要数据的评估造成困难。

技术实现思路

1、为解决现有技术的不足，本发明提供了一种液舱精确容量实时测量装置及方法。

2、为此，本发明所采用的技术方案是：

3、提供了一种液舱精确容量实时测量装置，所述装置置于船舶的液舱透气管上，包括：气泵、第一气体流量计、第二气体流量计、压力传感器和阀门；

4、其中，气泵两端分别连接阀门上下两侧的液舱透气管，用于向液舱打入或抽出空气；

5、第一气体流量计与气泵连接，用于测量气泵打入或抽出的空气体积；

6、第二气体流量计与液舱透气管连接，用于测量通过液舱透气管的空气体积；

7、压力传感器用于测量液舱内的空气压力；

8、阀门用于开启或断开液舱与液舱透气管的连接。

9、按上述方案，所述装置还包括数据采集分析模块，所述数据采集分析模块分别与第一气体流量计、第二气体流量计和压力传感器连接，用于收集气体流量计和压力传感器的流量数据和压力数据并进行计算。

10、按上述方案，所述第二气体流量计具体为大流量气体流量计；所述第一气体流量计具体为高精度气体流量计。

11、还提供了一种液舱精确容量实时测量方法，所述测量方法用于上文所述的一种液舱精确容量实时测量装置，所述方法包括：

12、在液舱未装载液料时，关闭阀门，断开液舱与液舱透气管的连接，对测量装置进行初始标定；

13、标定完成后打开阀门，连接液舱与液舱透气管，向液舱中注入或抽出液料，通过大流量气体流量计实时测量变化的空气体积，并根据测量装置的标定结果监测液舱剩余容量。

14、按上述方案，对测量装置进行初始标定具体包括：

15、在液舱未装载液料时，关闭阀门，测量此时液舱内的第一空气压力；

16、通过气泵向液舱内打入或抽出一定空气，并通过气体流量计测量打入或抽出的空气体积，测量此时的第二空气压力；

17、根据第一空气压力、第二空气压力和变化空气体积，计算液舱总容量；

18、继续向液舱内打入或抽出一定空气，测量当前空气压力，重复计算液舱总容量，当达到终止条件时对计算得到的液舱总容量数据进行处理，完成初始标定。

19、按上述方案，液舱剩余容量具体通过液料体积乘以密度得到，其中液料体积具体通过液舱总容量减去空气体积得到。

20、按上述方案，初始标定完成后根据初始标定结果监测液舱剩余容量时，每隔一定频率间隔或液舱执行抽出或注入液料动作后关闭阀门进行标定，并根据该标定结果对初始标定结果进行调整和更新。

21、按上述方案，当前空气体积由上一次标定时的空气体积加上通过大流量气体流量计测量的变化空气体积得到。

22、按上述方案，所述终止条件具体为液舱总容量的计算次数达到一定阈值。

23、还提供了一种计算机存储介质，其内存储有可被处理器执行的计算机程序，该计算机程序执行上文所述的一种液舱精确容量实时测量方法。

24、本发明产生的有益效果是：本发明通过压力传感器和第一气体流量计对装置进行标定，并在标定完成后正常工作时根据第二气体流量计实时测量液舱剩余容量，解决了液舱舱容表标定、实际液料装载量不准确且测量数据时常变化等现实问题，满足了液舱初始舱容标定、液料体积不规则或晃动状态下装载的精确测量需求，具有广泛的通用性和灵活性。

1.一种液舱精确容量实时测量装置，其特征在于，所述装置置于船舶的液舱透气管上，包括：气泵、第一气体流量计、第二气体流量计、压力传感器和阀门；

2.根据权利要求1所述的一种液舱精确容量实时测量装置，其特征在于，所述装置还包括数据采集分析模块，所述数据采集分析模块分别与第一气体流量计、第二气体流量计和压力传感器连接，用于收集气体流量计和压力传感器的流量数据和压力数据并进行计算。

3.根据权利要求1所述的一种液舱精确容量实时测量装置，其特征在于，所述第二气体流量计具体为大流量气体流量计；所述第一气体流量计具体为高精度气体流量计。

4.一种液舱精确容量实时测量方法，其特征在于，所述测量方法用于如权利要求1-3任一项所述的一种液舱精确容量实时测量装置，所述方法包括：

5.根据权利要求4所述的一种液舱精确容量实时测量方法，其特征在于，对测量装置进行初始标定具体包括：

6.根据权利要求4所述的一种液舱精确容量实时测量方法，其特征在于，液舱剩余容量具体通过液料体积乘以密度得到，其中液料体积具体通过液舱总容量减去空气体积得到。

7.根据权利要求1所述的一种液舱精确容量实时测量方法，其特征在于，初始标定完成后根据初始标定结果监测液舱剩余容量时，每隔一定频率间隔或液舱执行抽出或注入液料动作后关闭阀门进行标定，并根据该标定结果对初始标定结果进行调整和更新。

8.根据权利要求7所述的一种液舱精确容量实时测量方法，其特征在于，当前空气体积由上一次标定时的空气体积加上通过大流量气体流量计测量的变化空气体积得到。

9.根据权利要求5所述的一种液舱精确容量实时测量方法，其特征在于，所述终止条件具体为液舱总容量的计算次数达到一定阈值。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，其内存储有可被处理器执行的计算机程序，该计算机程序执行权利要求4-9中任一项所述的一种液舱精确容量实时测量方法。