CN103017846A - 液体消耗计量方法、装置及发电机组油耗测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于流体测量技术领域，公开了一种液体消耗计量方法、装置及发电机组油耗测量系统。本发明的技术方案是：设置一可连接于流体供给装置与流体消耗装置之间的流体计量装置，所述流体计量装置包括计量腔和连接于所述计量腔的供给腔，所述流体计量装置还包括用于控制计量腔向供给腔定量供液的控制部件；所述流体计量装置还包括用于计算所述计量腔向所述供给腔定量供液次数的计算模块。本发明提供的一种液体消耗计量方法、装置及发电机组油耗测量系统，其通过设置供给腔和用于向供给腔定量供液的计量腔，适用范围广，具有成本低、计量精度高等优点，且可适用于小流量场合。

Description

液体消耗计量方法、装置及发电机组油耗测量系统

技术领域

本发明属于流体测量技术领域，尤其涉及一种液体消耗计量方法、装置及发电机组油耗测量系统。

背景技术

目前，液体计量大多采用液位传感器或流量传感器对流体的消耗量进行计量，以测算消耗量、消耗率等液体消耗参数。

例如，现有技术中的发电机组，大多通过液位传感器测量发电机组油耗。其主要是在油箱中安装液位传感器，通过两次测量液位传感器的液位差来计算油耗，现有技术中这种通过液位传感器计量油耗的方式，对于截面形状规则油箱的油耗测量可以通过液位传感器来测量，但无法对截面形状不规则的油箱进行测量，因为不规则油箱的截面不相同；而且，在油箱面积大的情况下，测量误差非常大，计量的精度差，计量结果不准确。另外，应用液位传感器计量发电机组油耗还有如下缺点：

（1）价格高；

（2）不同高度的油箱测量精度差别大，特别在油位比较低的情况下，精度差。

现有技术中，还有通过采用流量传感器的方式测量发电机组油耗，具体地，将流量传感器安装在发动机进油油路上，并将回油管路短接；或者使用两个流量传感器，分别测量进油量和回油量，通过计算两者之差求以计量发电机组的油耗。现有技术中这种通过流量传感器计量油耗的方式，具有如下缺点：

（1）流量传感器价格昂贵，实际精度达到1％以上流量计价格要花费数万元，应用成本高；

（2）不适合于小流量场合，在流量小的情况下，流量传感器测量误差非常大，小流量是流量计的瓶颈；

（3）如果采用回油管短接法测量，由于回油温度升高，会影响发动机的性能，如果采用双路差法测量，因为发动机属于大流量小油耗，测量误差非常大，油耗计量结果不准确。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种液体消耗计量方法、装置及发电机组油耗测量系统，其计量精度高、应用成本低、可适用于小流量场合，通用性高。

本发明的技术方案是：第一方面，本发明提供了一种液体消耗计量装置，包括供给腔和用于向所述供给腔供液的计量腔；所述液体消耗计量装置还包括用于控制所述计量腔向所述供给腔定量供液的控制部件，以及与所述控制部件连接的计数传感器，所述计数传感器用于统计所述计量腔向所述供给腔定量供液的次数；所述流体计量装置还包括与所述计数传感器连接的计算模块，用于根据预定时间内所述计量腔向所述供给腔定量供液的次数计算得出液体消耗参数。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述计量腔与所述供给腔之间通过第一供液管连通，所述控制部件包括第一阀体和供液传感开关，所述第一阀体设置于所述第一供液管上，所述供液传感开关设置于所述供给腔中，当所述供给腔液位下降至设定的第一液位时，所述供液传感开关控制所述第一阀体开启。

结合第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述供给腔中还设置有低液位报警装置，用于当所述供给腔液位下降至设定的第四液位时产生报警信号，其中，所述第四液位低于所述第一液位。

结合第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述低液位报警装置为低液位传感开关，所述低液位传感开关位于所述供液传感开关的下方。

结合第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述计量腔的腔体上连接有用于向计量腔供液的第二供液管，所述控制部件还包括设置于所述第二供液管上的第二阀体，以及设置于所述计量腔内的上液位传感开关和下液位传感开关，所述上液位传感开关和所述下液位传感开关上下间距设置；当所述计量腔液位上升至设定的第三液位时所述上液位传感开关控制所述第二阀体关闭，当所述计量腔液位下降至设定的第二液位时所述下液位传感开关控制所述第二阀体开启。

结合第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述计量腔包括主腔、上腔和下腔，所述上腔位于所述主腔上端且与所述主腔连通，所述下腔位于所述主腔下端且与所述主腔连通，所述上液位传感开关设置于所述上腔中，所述下液位传感开关设置于所述下腔中；所述上腔的横截面积和下腔的横截面积均小于所述主腔的横截面积。

结合第一方面及第一至五种中任一可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述供给腔内还设置有用于感知所述供给腔内剩余油量的液位传感器。

结合第四或五种的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述上液位传感开关和所述下液位传感开关为液位开关或光电开关。

第二方面，本发明提供了一种发电机组油耗测量系统，包括油箱和发电机组和上述的液体消耗计量装置，所述液体消耗计量装置中的计量腔与所述油箱连通，所述液体消耗计量装置中的供给腔与所述发电机组连通。

第三方面，本发明提供了一种液体消耗计量方法，包括以下步骤：

当第一容器内的液体液位到达设定的第一液位时，控制第二容器向所述第一容器供液，直至所述第二容器的液位下降至设定的第二液位；其中，所述第二容器的容积小于所述第一容器的容积；

当所述第二容器的液位下降至所述第二液位时，控制第三容器向所述第二容器供液，直至所述第二容器的液位上升至设定的第三液位；其中，所述第三液位高于所述第二液位；

在预定时间内，统计时间内所述第二容器向所述第一容器供液的次数，根据统计出的所述供液次数，所述预定时间，以及所述第二液位和所述第三液位之间的容积，计算得出液体消耗参数。

结合第三方面，在第一种可能实现的方式中，当所述第一容器的液位下降至设定的第四液位时，产生警报信号；其中，所述第四液位低于所述第一液位。

本发明提供的一种液体消耗计量方法、装置及发电机组油耗测量系统，其通过设置供给腔和用于向供给腔定量供液的计量腔。这样，本发明所提供的液体消耗计量方法、装置及发电机组油耗测量系统，其适用范围广，无需设置液位传感器和流量传感器，具有成本低、计量精度高等优点，且可适用于小流量场合，通用性高。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的液体消耗计量方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二提供的液体消耗计量装置的平面示意图；

图3是本发明实施例三提供的发电机组油耗测量系统的平面示意图。

图4是本发明实施例二提供的液体消耗计量装置的平面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

本发明实施例提供了一种液体消耗计量方法，包括以下步骤：

当第一容器内的液体液位到达设定的第一液位时，控制第二容器向所述第一容器供液，直至所述第二容器的液位下降至设定的第二液位；其中，所述第二容器的容积小于所述第一容器的容积；

当所述第二容器的液位下降至所述第二液位时，控制第三容器向所述第二容器供液，直至所述第二容器的液位上升至设定的第三液位；其中，所述第三液位高于所述第二液位；

在预定时间内，统计时间内所述第二容器向所述第一容器供液的次数，根据统计出的所述供液次数，所述预定时间，以及所述第二液位和所述第三液位之间的容积，计算得出液体消耗参数。液体消耗参数可为单位时间内的油耗，预定时间内的累计耗油量等。

当所述第二容器的液位下降至设定的第四液位时，产生警报信号；其中，所述第四液位低于所述第二液位。

第三容器可为油箱、水箱、水管或油管等合适部件，其用于提供流体。第一容器作为供给腔，可连接于流体消耗装置，流体消耗装置可为发动机、发电机组、排液管等合适部件，其用于消耗或排出流体。从第三容器的液体流经第二容器，再流至第一容器。流体可为汽油、柴油等液体。

本实施例所提供的液体消耗计量方法，可应用于机械、汽车、化工、通信基站的发电机组等领域中。本实施例中，将液体消耗计量方法应用于发电机组中，以阐述本发明的有益效果。本实施例中，流体供给装置为油箱，流体消耗装置为发电机组中的发动机。

第三容器可为油箱，油箱内的燃油先流入第二容器，并由第二容器定量流入第一容器，第一容器内的燃油再提供给发电机组。

随着发电机组工作时不断消耗供给腔的燃油，第一容器内的液面逐渐下降；当第一容器内液体的液位下降至设定第一液位时，控制部件控制第二容器向第一容器定量供油，第一容器内的燃油可得到及时补充，与此同时，第二容器内的液面下降。当第二容器的液位下降至设定的第二液位时，第二容器即停止向第一容器供油；随后，油箱向第二容器供油至第二容器的液位上升至设定的第三液位；第二容器的液位上升至设定的第三液位时，油箱即停止向第二容器供油。这样，当第一容器的燃油消耗至液位下降至设定位置的第一液位时，第二容器便向第一容器定量供油一次，然后第三容器向第二容器定量供油一次，并重复进行上述循环。

由于第二容器中设定的第三液位和第二液位之间的容积值固定，可以于设计、制造计量容器时确定其设定的第三液位和第二液位之间的容积，并将该容积存入计算模块中，以供调用、计算。第二容器可设计为规则形状或不规则形状，只要其设定的第三液位和第二液位、之间的容积为定值即可。由于第三液位和第二液位之间的体积为定值，只需统计第二容器向第一容器定量供油的次数便可得知实际油耗。具体应用中，第二容器的第三液位和第二液位的具体位置等可依据实际情况而定。而第三容器的形状可根据实际情况设计。

本实施例中，将第二容器向第一容器定量供油的次数乘以第二容器中设定的第三液位和第二液位之间的容积得出油耗消耗参数，计量方式可靠，适合于小流量场合。

如图1所示为计量方法的流程图，第三容器向第二容器供液至第二容器液位上升至设定的第三液位，步骤103，第一容器的液位低至设定的第一液位时，步骤102，第二容器向第一容器供液至第二容器液体下降至设定的第二液位，步骤101，第二容器停止向第一容器供油且第三容器向第二容器供液至第二容器液位上升至设定的第三液位，并进行循环。通过步骤104，统计所述第二容器向第一容器定量供液的次数、第二容器中第二液位和第三液位之间的容积，步骤105，计算得出液体消耗参数。

假设第二容器中第二液位和第三液位之间对应的计量体积为U，定量供油的次数为n，并且第一容器的燃油液位下降至设定位置的液位时，发动机的累计油耗V＝n×U。一般而言，第一容器的容积设计为较小，故计量误差较小。

这样，本发明所提供的液体消耗计量方法，其只与第二容器中第二液位和第三液位之间的容积与定量供油的次数有关，而与第三容器、第二容器等部件的形状无关，不仅可适用于形状规则的油箱，还可应用于形状不规则的油箱，适用范围广、通用性高，而且无论油箱中液面高低，均可精确地计量油耗。本发明所提供的液体消耗计量方法，无需设置液位传感器和流量传感器，克服了现有技术中的缺点，具有成本低、计量精度高等优点，且适合于小流量场合。

具体应用中，第二容器与第一容器之间可通过第一供液管连通，第一供液管上可设置有可控制第一供液管通断的第一阀体。于供给腔内设置有供液传感开关。当供给腔的液位下降至设定位置时，供液传感开关的状态改变，第一阀体开启。

第三容器与第二容器之间可通过第二供液管连通，第二供液管上可设置有可控制第二供液管通断的第二阀体。定量供油可通过下列方法实现：于第二容器中设置第三液位和第二液位，第二液位处于第三液位的下方。第三液位和第二液位之间的容积即为定量燃油所占的容积。当第二容器中燃油下降至第二液位时，通过感应器件使第二阀体开启，同时使第一阀体关闭，第二容器停止向第一容器供油，且第三容器中的燃油得以通过第二供液管进入第二容器。待第二容器中的燃油液位上升至第三液位时，通过另一感应器件使第二阀体关闭，使第三容器中的燃油不能通过第二供液管，第三容器停止向第二容器供油，第二容器中的液位保持于第二液位处，这样，每次从第二容器流至第一容器的燃油均为定量值。感应器件可为液面开关或光电开关等。

作为本方法的进一步改进，将第二容器设计为包括主腔、上腔和下腔的容器，其中上腔和下腔的水平截面面积均小于主腔的水平截面面积，将下液位和上液位分别设置于水平截面面积较小的上腔和下腔处，这样，较小的油量变化便可导致较大的液面高度变化，减小了误差，提高了计量精度。

假设下液位处的感应开关和上液位处的感应开关的误差分别为△h和△h，S为感应开关处的截面积，那么定计量体积U的误差为

$\mathrm{\ϵ}=\frac{\mathrm{\ΔU}}{U}=\frac{S\×(\mathrm{\Δ}{h}_3+{\mathrm{\Δh}}_4)}{U}$

所以在△h和△h一定的情况下，减小S，增大U，可以减小整个油耗测量系统的误差。可见，通过在上腔和下腔处设计成小面积，并将感应开关设计于上腔和下腔处，有效地提高了油耗测量精度。

当然，可以理解地，也可采用其它合适方式进行定量供油，例如采用定量供油器或活塞式注射供油器等。

当第一容器的液位下降至设定位置（提示加油液位），供液传感开关状态改变，从而控制第一阀体开启，第二容器内的定量燃油可通过第一供液管流入第一容器。当第二容器内的定量燃油流入第一容器后，第一阀体关闭，第二容器停止向第一容器供油。

进一步地，可于第一容器中增设液位传感器，以感知第一容器内剩余油量，以进一步提高计量精细度。

实施例二：

如图2和图4所示，本发明实施例提供了一种液体消耗计量装置，包括供给腔32和用于向所述供给腔32供液的计量腔31；供给腔32可连接于流体消耗装置2。所述液体消耗计量装置还包括控制部件91，以及与控制部件91连接的计数传感器，所述计数传感器用于统计计量腔31向所述供给腔32定量供液的次数；控制部件91用于控制所述计量腔31向所述供给腔32定量供液；所述流体计量装置还包括与所述计数传感器连接的计算模块92，用于根据预定时间内计算所述计量腔向所述供给腔定量供液的次数计算得出液体消耗参数。液体消耗参数可以为为单位时间内的油耗，预定时间内的累计耗油量等。流体供给装置1可为油箱11、水箱、水管或油管等合适部件，其用于提供流体。流体消耗装置2可为发动机、发电机组、排水管等合适部件，其用于消耗流体。流体计量装置可用于计量消耗流体的体积，进而计算出流体消耗量、消耗率等所需参数。流体可为汽油、柴油等液体。

本实施例所提供的液体消耗计量装置，可应用于机械、汽车、化工、通信基站的发电机组等领域中。本实施例中，将液体消耗计量装置应用于发电机组中，以阐述本发明的有益效果。

计量腔31可连通于流体供给装置1，供给腔32连通于计量腔31。

本实施例中，流体供给装置1为油箱11，流体消耗装置2为发电机组中的发动机。计量腔31连接于油箱11，油箱11内的油先流入计量腔31，并由计量腔31定量流入供给腔32，供给腔32内的燃油再提供给发电机组。

计量腔31和供给腔32可以分别由相应的计量容器和供给容器形成。计量容器和供给容器可分开设置并通过管路连通，计量容器和供给容器也可一体成型并由通道连通。

随着发电机组工作时不断消耗供给腔32中的燃油，供给腔32内的液面逐渐下降；当供给腔32的液位下降至设定的第一液位时，控制部件控制计量腔31向供给腔32定量供油，供给腔32内的燃油可得到及时补充，与此同时，计量腔31内的液面下降。当计量腔31的液位下降至设定的第二液位301时，计量腔31停止向供给腔32供油；随后，油箱11向计量腔31供油至计量腔31的液位上升至设定的第三液位302；计量腔31的液位上升至设定的第三液位302时，油箱11停止向计量腔31供油。这样，当供给腔32的燃油消耗至液位下降至设定位置时，计量腔31便向供给腔32定量供油一次，油箱11向计量腔31定量补油一次，并重复进行上述循环。

由于计量腔31中设定的第三液位302和第二液位301之间的容积值固定，可于设计、制造计量容器时确定其设定的第三液位302和第二液位301之间的容积，并将该容积存入计算模块中，以供调用。油箱11、计量腔31可设计为规则形状或不规则形状，只要计量腔31所设定的第三液位302和下液位301第二液位301之间的容积为定值即可。这样，油箱11、计量腔31等容器的结构形状可依据具体情况设置，不一定需要设置为规则形状，便于油箱11、计量腔31的部件的布局。由于第三液位302和第二液位301之间的燃油体积为定值，只需统计计量腔31便向供给腔32定量供油的次数便可得知实际油耗。具体应用中，计量腔31的第三液位302和第二液位301的具体位置、供给腔32的液位下降至设定位置处可依据实际情况而定。

具体地，计算模块将计量腔31向供给腔32定量供油的次数乘以计量腔31中设定的第三液位302和第二液位301之间的容积得出油耗，误差小。这样，本发明所提供的液体消耗计量系统，其只与计量腔31第三液位302和下液位301第二液位301之间的容积与定量供油的次数有关，而与油箱11、定量腔等部件的形状无关，不仅可适用于形状规则的油箱11，还可应用于形状不规则的油箱11，适用范围广，而且无论油箱11中液面高低，均可精确地计量油耗。本发明所提供的液体消耗计量装置，无需设置液位传感器和流量传感器，克服了现有技术中的缺点，具有成本低、计量精度高等优点，且可适用于小流量场合。

具体地，计量腔31与供给腔32之间通过第一供液管51连通，控制部件包括第一阀体61和供液传感开关7，第一阀体61设置于第一供液管51上，供液传感开关7设置于供给腔32中。当供给腔32内的燃油液面下降至设定的提示加油液位304时，供液传感开关7的状态即可改变，以控制第一阀体61打开，计量腔31内的燃油可通过第一供液管51流入供给腔32。

进一步地，供给腔32中还设置有低液位报警装置，低液位报警装置为设置于供给腔32内的低液位传感开关8，低液位传感开关8位于供液传感开关7的下方，于供给腔32液位下降至设定的第四液位时可产生报警信号。若油箱11、计量腔31内的燃油均消耗完毕或由于其它特殊原因，供给腔32内的燃油得不到及时补充时，供给腔32的液面将一直降低至低液位报警装置处，使低液位报警装置产生警报，以提示用户及时处理，避免意外。当然，可以理解地，也可以在供给腔32与发电机组之间增设一缓冲腔，并将低液位报警装置设计于该缓冲腔中。

具体地，计量腔31上连接有用于向计量腔31供液的第二供液管52，第二供液管52可连接于油箱11的出油口，控制部件还包括设置于第二供液管52上的第二阀体62、设置于所述计量腔31内且用于控制第二阀体62关闭的上液位传感开关42和设置于所述计量腔31内且用于控制第一阀体61关闭及第二阀体62开启的下液位传感开关41，上液位传感开关42和下液位传感开关41之间上下间距设置。上液位传感开关42于所述计量腔31液位上升至设定的第三液位302时控制第二阀体62关闭。下液位传感开关41于计量腔31液位下降至设定的第二液位301时控制第二阀体62开启。第一阀体61、第二阀体62常态下均保持关闭。下液位传感开关41固定设置于设定的第二液位301处，该第二液位301的具体位置可根据具体情况而定，当计量腔31向供给腔32供油至液位下降至第二液位301时，下液位传感开关41的状态改变，使第一阀体61由开启转为关闭，同时，第二阀体62由关闭转为开启。这样，计量腔31停止向供给腔32供油，同时，油箱11向计量腔31供油。上液位传感开关42固定设置于设定的第三液位302处，该第三液位302的具体位置可根据具体情况而定，当油箱11向计量腔31供油至计量腔31内液位到达第三液位302时，上液位传感开关42的状态改变，使第二阀体62由开启转为关闭，油箱11停止向计量腔31充油，计量腔31内的液面保持于设定的第三液位302处。

假设计量腔31第三液位302与第二液位301之间对应的计量体积为U，定量供油的次数为n，并且供给腔32的燃油液位下降至设定的第二液位301时，发动机的累计油耗V＝n×U。一般而言，供给腔32的容积设计为较小，故计量误差较小。

具体地，液体消耗计量装置上设置有用于统计第一阀体61开启次数的第一计数传感器。第一计数传感器可设置于第一阀体61上或其它合适位置处。通过计算第一阀体61开启的次数，可以计量出燃油的消耗量。

或者，也可以在第二阀体62处设置有用于统计第二阀体62开启次数的第二计数传感器，或者统计下液位传感开关41的闭合次数或上液位传感开关42的闭合次数，也可以计量出燃油的消耗量。第一阀体61和第二阀体62可为电磁阀或其它合适阀体。

具体地，计量腔31包括主腔313、上腔311和下腔312，上腔311位于主腔313上端且与主腔313连通，下腔312位于主腔313下端且与主腔313连通，上液位传感开关42设置于上腔311中，下液位传感开关41设置于下腔312中；上腔311的横截面积和下腔312的横截面积均小于主腔313的横截面积。上腔311和下腔312可呈直径为40mm的圆柱状或边长为40mm的方形柱状。当然，上腔311和下腔312也可呈其它合适形状、采用其它合适的尺寸。本实施例中，计量腔31的容积设计为3升。当然，计量腔31的容积也可设计为其它合适的数值。上腔311和下腔312的水平截面面积相对于主腔313水平截面面积非常小，有利于提高计量精度。

假设第二液位301处的感应开关和第三液位302处的感应开关（上液位传感开关42和下液位传感开关41）的误差分别为△h3和△h4，S为感应开关处的截面积，那么定计量体积U的误差为

$\mathrm{\ϵ}=\frac{\mathrm{\ΔU}}{U}=\frac{S\×(\mathrm{\Δ}{h}_3+{\mathrm{\Δh}}_4)}{U}$

所以在△h3和△h4一定的情况下，减小S，增大U，可以减小整个液体消耗计量装置的误差。可见，通过在上腔311和下腔312处设计成小面积，并将感应开关设计于上腔311和下腔312处，有效地提高油耗测量精度。

进一步地，供给腔32内设置有液位传感器，液位传感器用于感知供给腔32内剩余液量，以进一步提高计量精细度。

具体地，上液位传感开关42和下液位传感开关41为液位开关或光电开关。液位开关其成本低，光电开关其精度更高。当然，上液位传感开关42和下液位传感开关41也可选用其它合适的感应开关。

实施例三：

如图3所示，本发明实施例提供了一种发电机组油耗测量系统，包括油箱11、发电机组和实施例二所述的液体消耗计量装置，该液体消耗计量装置连接于油箱11与发电机组之间。

上述液体消耗计量装置包括计量腔31和供给腔32，计量腔31连通于油箱11，供给腔32连通于计量腔31与发动机之间；供油装置还包括用于控制计量腔31向供给腔32定量供油的控制部件；供油装置还包括用于计算计量腔31向供给腔32定量供油次数的计算模块。

计量腔31和供给腔32可以分别由相应的计量容器和供给容器形成。计量容器和供给容器可分开设置并通过管路连通，计量容器和供给容器也可一体成型并由通道连通。

供给腔32上设置有出油口和回油口，出油口通过供油管21连通于发电机组，发电机组与回油口之间还连接有回油管22。供油口和回油口可分设于供给腔32的两侧，以降低燃油温度。发电机组可采用柴油发动机。

随着发电机组工作时不断消耗供给腔32中的燃油，供给腔32内的液面逐渐下降；当供给腔32的液位下降至设定位置时，控制部件控制计量腔31向供给腔32定量供油，供给腔32内的燃油可得到及时补充，与此同时，计量腔31内的液面下降。当计量腔31的液位下降至设定的第二液位301时，计量腔31停止向供给腔32供油；随后，油箱11向计量腔31供油至计量腔31的液位上升至设定的第三液位302；计量腔31的液位上升至设定的第三液位302时，油箱11停止向计量腔31供油。这样，当供给腔32的燃油消耗至液位下降至设定位置时，计量腔31便向供给腔32定量供油一次，油箱11向计量腔31定量补油一次，并重复进行上述循环。

由于计量腔31中设定的第三液位302和第二液位301之间的容积值固定，可于设计、制造计量容器时测算其设定的第三液位302和第二液位301之间的容积，并将该容积存入计算模块中，以供调用。油箱11、计量腔31可设计为规则形状或不规则形状，只要计量腔31所设定的第三液位302和下液位301第二液位301之间的容积为定值即可。这样，油箱11、计量腔31等容器的结构形状可依据具体情况设置，不一定需要设置为规则形状，便于油箱11、计量腔31的部件的布局。由于第三液位302和第二液位301之间的燃油体积为定值，只需统计计量腔31便向供给腔32定量供油的次数便可得知实际油耗。具体应用中，计量腔31的第三液位302和第二液位301的具体位置、供给腔32的液位下降至设定位置处可依据实际情况而定。

具体地，计算模块将计量腔31向供给腔32定量供油的次数乘以计量腔31中设定的第三液位302和下液位301第二液位301之间的容积得出油耗，误差小。这样，本发明所提供的液体消耗计量系统，其只与计量腔31中第三液位302和下液位301第二液位301之间的容积与定量供油的次数有关，而与油箱11、定量腔等部件的形状无关，不仅可适用于形状规则的油箱11，还可应用于形状不规则的油箱11，适用范围广，而且无论油箱11中液面高低，均可精确地计量油耗。本发明所提供的液体消耗计量系统，无需设置液位传感器和流量传感器，克服了现有技术中的缺点，具有成本低、计量精度高等优点，且适合于小流量场合。

具体地，计量腔31与供给腔32之间通过第一供液管51连通，控制部件包括第一阀体61和用于控制第一阀体61开启的供液传感开关7，第一阀体61设置于第一供液管51上，供液传感开关7设置于供给腔32中。当供给腔32内的燃油液面下降至设定的提示加油液位304时，供液传感开关7的状态即可改变，以控制第一阀体61打开，计量腔31内的燃油可通过第一供液管51流入供给腔32。供给腔32回油口可高于提示加油液位304。

进一步地，供给腔32中还设置有于供给腔32液位下降至设定的第四液位时可产生报警信号的低液位报警装置，低液位报警装置包括设置于供给腔32内的低液位传感开关8，低液位传感开关8位于供液传感开关7的下方，其中，所述第四液位低于所述第一液位。若油箱11、计量腔31内的燃油均消耗完毕或由于其它特殊原因，供给腔32内的燃油得不到及时补充时，供给腔32的液面将一直降低至低液位报警液位303处（即第四液位处），使低液位报警装置产生警报，以提示用户及时处理，避免意外。当然，可以理解地，也可以在供给腔32与发电机组之间增设一缓冲腔，并将低液位报警装置设计于该缓冲腔中。供给腔32出油口可低于低液位报警液位303。

具体地，流体供给装置1与计量腔31之间通过第二供液管52连通，控制部件还包括设置于第二供液管52上的第二阀体62、用于控制第二阀体62关闭的上液位传感开关42和用于控制第一阀体61关闭及第二阀体62开启的下液位传感开关41，上液位传感开关42和下液位传感开关41之间上下间距设置。上液位传感开关42于所述计量腔31液位上升至设定液位时控制第二阀体62关闭。下液位传感开关41于计量腔31液位下降至设定液位时控制第二阀体62开启。第一阀体61、第二阀体62常态下均保持关闭。下液位传感开关41固定设置于设定的第二液位301处，该第二液位301的具体位置可根据具体情况而定，当计量腔31向供给腔32供油至液位下降至第二液位301时，下液位传感开关41的状态改变，使第一阀体61由开启转为关闭，同时，第二阀体62由关闭转为开启。这样，计量腔31停止向供给腔32供油，同时，油箱11向计量腔31供油。上液位传感开关42固定设置于设定的第三液位302处，该第三液位302的具体位置可根据具体情况而定，当油箱11向计量腔31供油至计量腔31内液位到达第三液位302时，上液位传感开关42的状态改变，使第二阀体62由开启转为关闭，油箱11停止向计量腔31充油，计量腔31内的液面保持于设定的第三液位302处。

假设计量腔31第三液位302与第二液位301之间对应的计量体积为U，定量供油的次数为n，并且供给腔32的燃油液位下降至设定的第二液位301时，发动机的累计油耗V＝n×U。一般而言，供给腔32的容积设计为较小，故计量误差较小。

具体地，第一阀体61处设置有用于统计第一阀体61开启次数的第一计数传感器。通过计算第一阀体61开启的次数，可以计量出燃油的消耗量。

或者，也可以在第二阀体62处设置有用于统计第二阀体62开启次数的第二计数传感器，也可以计量出燃油的消耗量。第一阀体61和第二阀体62可为电磁阀或其它合适阀体。

具体地，计量腔31包括主腔313、上腔311和下腔312，上腔311位于主腔313上端且与主腔313连通，下腔312位于主腔313下端且与主腔313连通，上液位传感开关42设置于上腔311中，下液位传感开关41设置于下腔312中；上腔311的横截面积和下腔312的横截面积均小于主腔313的横截面积。上腔311和下腔312可呈直径为40mm的圆柱状或边长为40mm的方形柱状。当然，上腔311和下腔312也可呈其它合适形状、采用其它合适的尺寸。本实施例中，计量腔31的容积设计为3升。当然，计量腔31的容积也可设计为其它合适的数值。上腔311和下腔312的水平截面面积相对于主腔313水平截面面积非常小，有利于提高计量精度。

假设第二液位301处的感应开关和第三液位302处的感应开关的误差分别为△h3和△h4，S为感应开关处的截面积，那么定计量体积U的误差为

$\mathrm{\ϵ}=\frac{\mathrm{\ΔU}}{U}=\frac{S\×(\mathrm{\Δ}{h}_3+{\mathrm{\Δh}}_4)}{U}$

所以在△h3和△h4一定的情况下，减小S，增大U，可以减小整个油耗测量系统的误差。可见，通过在上腔311和下腔312处设计成小面积，并将感应开关设计于上腔311和下腔312处，有效地提高油耗测量精度。

进一步地，供给腔32内设置有液位传感器，液位传感器用于感知供给腔32内剩余油量，以进一步提高计量精细度。

具体地，上液位传感开关42和下液位传感开关41为液位开关或光电开关。液位开关其成本低，光电开关其精度更高。当然，上液位传感开关42和下液位传感开关41也可选用其它合适的感应开关。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种液体消耗计量装置，其特征在于，包括供给腔和用于向所述供给腔供液的计量腔；所述液体消耗计量装置还包括用于控制所述计量腔向所述供给腔定量供液的控制部件，以及与所述控制部件连接的计数传感器，所述计数传感器用于统计所述计量腔向所述供给腔定量供液的次数；所述液体消耗计量装置还包括与所述计数传感器连接的计算模块，用于根据预定时间内所述计量腔向所述供给腔定量供液的次数计算得出液体消耗参数。

2.如权利要求1所述的液体消耗计量装置，其特征在于，所述计量腔与所述供给腔之间通过第一供液管连通，所述控制部件包括第一阀体和供液传感开关，所述第一阀体设置于所述第一供液管上，所述供液传感开关设置于所述供给腔中，当所述供给腔液位下降至设定的第一液位时，所述供液传感开关控制所述第一阀体开启。

3.如权利要求2所述的液体消耗计量装置，其特征在于，所述供给腔中还设置有低液位报警装置，用于当所述供给腔液位下降至设定的第四液位时产生报警信号，其中，所述第四液位低于所述第一液位。

4.如权利要求3所述的液体消耗计量装置，其特征在于，所述低液位报警装置为低液位传感开关，所述低液位传感开关位于所述供液传感开关的下方。

5.如权利要求2-4任一项所述的液体消耗计量装置，其特征在于，所述计量腔的腔体上连接有用于向计量腔供液的第二供液管，所述控制部件还包括设置于所述第二供液管上的第二阀体，以及设置于所述计量腔内的上液位传感开关和下液位传感开关，所述上液位传感开关和所述下液位传感开关上下间距设置；当所述计量腔液位上升至设定的第三液位时所述上液位传感开关控制所述第二阀体关闭，当所述计量腔液位下降至设定的第二液位时所述下液位传感开关控制所述第二阀体开启。

6.如权利要求5所述的液体消耗计量装置，其特征在于，所述计量腔包括主腔、上腔和下腔，所述上腔位于所述主腔上端且与所述主腔连通，所述下腔位于所述主腔下端且与所述主腔连通，所述上液位传感开关设置于所述上腔中，所述下液位传感开关设置于所述下腔中；所述上腔的横截面积和下腔的横截面积均小于所述主腔的横截面积。

7.如权利要求1至6中任一项所述的液体消耗计量装置，其特征在于，所述供给腔内还设置有用于感知所述供给腔内剩余液量的液位传感器。

8.如权利要求5或6所述的液体消耗计量装置，其特征在于，所述上液位传感开关和所述下液位传感开关为液位开关或光电开关。

9.一种发电机组油耗测量系统，包括油箱和发电机组，其特征在于，还包括如权利要求1至8中任一项所述的液体消耗计量装置，所述液体消耗计量装置中的计量腔与所述油箱连通，所述液体消耗计量装置中的供给腔与所述发电机组连通。

10.一种液体消耗计量方法，其特征在于，包括以下步骤：

当第一容器内的液体液位到达设定的第一液位时，控制第二容器向所述第一容器供液，直至所述第二容器的液位下降至设定的第二液位；其中，所述第二容器的容积小于所述第一容器的容积；

当所述第二容器的液位下降至所述第二液位时，控制第三容器向所述第二容器供液，直至所述第二容器的液位上升至设定的第三液位；其中，所述第三液位高于所述第二液位；

在预定时间内，统计时间内所述第二容器向所述第一容器供液的次数，根据统计出的所述供液次数，所述预定时间，以及所述第二液位和所述第三液位之间的容积，计算得出液体消耗参数。

11.如权利要求10所述的液体消耗计量方法，其特征在于，当所述第一容器的液位下降至设定的第四液位时，产生警报信号；其中，所述第四液位低于所述第一液位。

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