CN104713734B - 一种试车台用低速柴油机回油自动测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种试车台用低速柴油机回油自动测量系统，包括测量油柜、计量秤、电控两位三通电磁阀、油柜泄放电磁阀、现场控制单元和集控室控制单元；其中，计量秤实测测量油柜及其内的燃油回油的重量，电控两位三通电磁阀分别连接低速柴油机回油管系、泄放管系和测量油柜，油柜泄放电磁阀连接测量油柜，现场控制单元分别连接计量秤、电控两位三通电磁阀和油柜泄放阀，在预定泄油测量时间开始时刻和结束时刻控制电控两位三通电磁阀进行燃油回油流入测量油柜或泄放管系的切换，同时实时接收由计量秤传输来的重量数据，根据该重量数据及预定泄油测量时间计算出低速柴油机的单位时间回油量且对外显示，集控室控制单元连接现场控制单元并通过其实现远程控制。本发明实现了回油测量的全自动化和远程控制，降低了劳动强度，提高了工作效率和可靠性。

Description

一种试车台用低速柴油机回油自动测量系统及方法

技术领域

本发明涉及船用低速柴油机的测试装置，具体涉及一种试车台用低速柴油机回油自动测量系统及方法，属于柴油机测试技术领域。

背景技术

船用低速柴油机整机性能的测试一般在试车台上进行，过程中需要进行的一项重要测试是对船用低速柴油机的燃油回油性能进行测量，其内容主要是对柴油机回油管系中一定时间段内产生的燃油回油重量进行测量，以得到船用低速柴油机单位时间的回油量。目前采取的测试方式是，通过人工手动操作进行三通阀的开关、燃油泄油的计时以及燃油泄油量的称重等等，其整个过程存在有效率低、精度差、耗费人工等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种操作方便、准确性高的试车台用低速柴油机回油自动测量系统及方法，在远程集控室和现场均能操作，实现自动泄油、自动计重、自动计算和自动显示的全自动测试过程，从而达到降低劳动强度、提高工作效率并且安全可靠的效果。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案如下：

一种试车台用低速柴油机回油自动测量系统，其包括有：

测量油柜，用以容纳由所述低速柴油机的回油管系中泄放的燃油回油；

计量秤，置放于所述测量油柜之下并承载该测量油柜的重量，实测该测量油柜及其内的燃油回油的重量，并通过输出数据接口实时将该重量数据对外输出；

电控两位三通电磁阀，其三个接口分别连接所述低速柴油机回油管系、泄放管系和所述测量油柜；

油柜泄放电磁阀，连接所述测量油柜以泄放该测量油柜内的燃油回油；

现场控制单元，分别连接所述计量秤、电控两位三通电磁阀和油柜泄放电磁阀；通过输入设定预定泄油测量时间、重量高限值和重量低限值；所述现场控制单元在预定泄油测量时间开始时刻控制所述电控两位三通电磁阀得电动作，达到将来自所述低速柴油机回油管系的燃油回油全部切换流入所述测量油柜的测量状态，在预定泄油测量时间內实时接收由所述计量秤传输来的所述重量数据，在预定泄油测量时间结束时刻控制所述电控两位三通电磁阀失电动作，达到将来自所述低速柴油机回油管系的燃油回油切回流入所述泄放管系的常备状态，然后根据预定泄油测量时间开始时刻和结束时刻的所述重量数据以及预定泄油测量时间计算出所述低速柴油机的单位时间回油量且对外显示；所述现场控制单元在预定泄油测量时间內实时比对所述计量秤所测得的重量值与预设的重量高限值和重量低限值，当所测得的重量值达到或者超过预设的重量高限值时，控制所述油柜泄放电磁阀开启，泄放所述测量油柜内的燃油回油以避免油位过高，同时所述电控两位三通电磁阀切回失电时的常备状态，当所测得的重量值小于预设的重量低限值时，控制所述油柜泄放电磁阀关闭停止泄油；

集控室控制单元，与所述现场控制单元通过网络通信协议进行连接和数据交换且与该现场控制单元数据和显示同步，具有与所述现场控制单元相同的功能并实现远程控制。

进一步地，所述的现场控制单元和集控室控制单元均设有具有最高权限的用以一步将所述回油自动测量系统切换回所述低速柴油机回油管系的燃油回油流入所述泄放管系的常备状态的应急停止按钮。

进一步地，所述的低速柴油机的单位时间回油量的计算公式为：

低速柴油机的单位时间回油量＝(预定泄油测量时间结束时刻的含油的测量油柜的重量－预定泄油测量时间开始时刻的含油的测量油柜的重量)/预定泄油测量时间。

本发明的另一技术方案为：

一种上述试车台用低速柴油机回油自动测量系统实现的低速柴油机回油自动测量方法，其包括如下步骤：

1)在所述现场控制单元或集控室控制单元上输入设定预定泄油测量时间、重量高限值和重量低限值；

2)启动测试，预定泄油测量时间开始计时，所述现场控制单元或集控室控制单元控制所述电控两位三通电磁阀得电动作，将来自所述低速柴油机回油管系的燃油回油全部切换流入所述测量油柜，达到测量状态，在预定泄油测量时间內所述现场控制单元或集控室控制单元实时接收由所述计量秤传输来的所述重量数据，在预定泄油测量时间结束时刻所述现场控制单元或集控室控制单元控制所述电控两位三通电磁阀失电动作，将来自所述低速柴油机回油管系的燃油回油切换回流入所述泄放管系，达到常备状态，之后所述现场控制单元或集控室控制单元根据下列公式计算出所述低速柴油机的单位时间回油量且对外显示：

低速柴油机的单位时间回油量＝(预定泄油测量时间结束时刻的含油的测量油柜的重量－预定泄油测量时间开始时刻的含油的测量油柜的重量)/预定泄油测量时间；

3)所述现场控制单元或集控室控制单元在预定泄油测量时间內实时比对所述计量秤所测得的重量值与预设的重量高限值和重量低限值，当所测得的重量值达到或者超过预设的重量高限值时，所述现场控制单元或集控室控制单元控制所述油柜泄放电磁阀开启，泄放所述测量油柜内的燃油回油以避免油位过高，同时所述电控两位三通电磁阀切回失电时的常备状态，当所测得的重量值小于预设的重量低限值时，所述现场控制单元或集控室控制单元控制所述油柜泄放电磁阀关闭停止泄油；

4)当遇到紧急情况时，按下所述应急停止按钮，使所述现场控制单元或集控室控制单元控制所述电控两位三通电磁阀失电动作，达到所述回油自动测量系统切换回所述低速柴油机回油管系的燃油回油流入所述泄放管系的常备状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、实现了低速柴油机回油测量的全过程自动化，提高了工作效率。

2、提高了测试的准确性。

3、实现了低速柴油机回油测量的远程控制。

4、降低了劳动强度，提高了安全可靠性。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例来对本发明作进一步的详细说明，但不能因此而限制本发明的保护范围。

请参阅图1，图示试车台用低速柴油机回油自动测量系统包括有测量油柜1、计量秤2、电控两位三通电磁阀4、油柜泄放电磁阀5、现场控制单元3和集控室控制单元6。

所述测量油柜1放置在所述计量秤2上作为被测燃油回油的容器，用以容纳由所述低速柴油机的回油管系中泄放的燃油回油。

所述计量秤2带有重量输出数据接口，置放于所述测量油柜1之下并承载该测量油柜1的重量，用以实测该测量油柜1及其内部的燃油回油的总重量，并通过输出数据接口实时将该重量数据对外输出给所述现场控制单元3和集控室控制单元6。

所述电控两位三通电磁阀4为两位三通电磁阀，材质选用316不锈钢。该电控两位三通电磁阀4具有三个接口，其中，一个接口连接所述低速柴油机回油管系，另一个接口连接泄放管系，第三个接口连接所述测量油柜1。所述电控两位三通电磁阀4具有漏斗状接头伸入所述测量油柜1。所述电控两位三通电磁阀4用于控制燃油回油的流向，其失电时柴油机燃油回油直接泄放至泄放管系，得电时柴油机燃油回油流向测量油柜1。

所述油柜泄放电磁阀5安装在所述测量油柜1上的较低位置，其受所述现场控制单元3或集控室控制单元6控制，泄放该测量油柜1内的燃油回油以防测量油柜1的油位过高。所述油柜泄放电磁阀5的出口管与其对应的第三方接头不能有任何接触，两者必须为一种悬空的套接关系，以免影响测量结果，同时油柜泄放电磁阀5的控制电线应选用非常软的轻质电线以免影响测量结果。

所述现场控制单元3采用单片机控制，内置有CAN通信模块、应急停止按钮、功能选择键、计时器和计时启动键；接口电路至少包括CAN通信高低电平接口、控制两个电磁阀的两路开关信号输出以及显示器输出、工作指示灯信号输出、报警蜂鸣器输出、应急停止按钮信号输入、功能选择键输入五路接口。所述现场控制单元3分别连接所述计量秤2、电控两位三通电磁阀4和油柜泄放电磁阀5。所述现场控制单元3与面板输入输出设备协同工作，完成预定泄油测量时间、重量高限值和重量低限值的设定、计时、数据存放调用、计算、输出结果设定、重量数据接收、阀门控制、计算和显示等功能。

根据需要通过输入所述现场控制单元3能够设定预定泄油测量时间、重量高限值和重量低限值。按下计时启动键后，计时器开始计时，在预定泄油测量时间开始时刻所述现场控制单元3控制所述电控两位三通电磁阀4得电动作切换管路达到测量状态，将来自所述低速柴油机回油管系的燃油回油全部切换流入所述测量油柜1；在预定泄油测量时间內所述现场控制单元3实时接收由所述计量秤2传输来的所述重量数据；在预定泄油测量时间结束时刻所述现场控制单元3控制所述电控两位三通电磁阀4失电动作达到原来的常备状态，将来自所述低速柴油机回油管系的燃油回油切回流入所述泄放管系；然后所述现场控制单元3根据预定泄油测量时间开始时刻和结束时刻的所述重量数据以及预定泄油测量时间，按照下列公式计算出所述低速柴油机的单位时间回油量且对外显示：

低速柴油机的单位时间回油量＝(预定泄油测量时间结束时刻的含油的测量油柜的重量－预定泄油测量时间开始时刻的含油的测量油柜的重量)/预定泄油测量时间。

所述现场控制单元3能够控制所述油柜泄放电磁阀5开启泄放所述测量油柜1内的燃油回油，以避免该测量油柜1的油位过高。所述现场控制单元3在预定泄油测量时间內实时比对所述计量秤2所测得的重量值与预设的重量高限值和重量低限值；当所测得的重量值达到或者超过预设的重量高限值时，所述现场控制单元3控制所述油柜泄放电磁阀5开启，泄放所述测量油柜1内的燃油回油以避免油位过高，同时所述电控两位三通电磁阀4切回失电时的常备状态；当所测得的重量值小于预设的重量低限值时，所述现场控制单元3控制所述油柜泄放电磁阀5关闭停止泄油。

所述集控室控制单元6与所述现场控制单元通过网络通信协议进行连接和数据交换，该集控室控制单元6具有与所述现场控制单元3相同的功能，并且与该现场控制单元3的数据和显示同步，从而实现对整个回油自动测量系统的远程控制。

所述的现场控制单元3和集控室控制单元6均设有遇到紧急情况时使用的应急停止按钮，用以将所述回油自动测量系统切换回所述低速柴油机回油管系的燃油回油流入所述泄放管系的常备状态。

本发明所述的低速柴油机回油自动测量方法通过上述试车台用低速柴油机回油自动测量系统实施，其包括如下步骤：

1)在所述现场控制单元3或集控室控制单元6上输入设定预定泄油测量时间、重量高限值和重量低限值。

2)启动测试，预定泄油测量时间开始计时；所述现场控制单元3或集控室控制单元6控制所述电控两位三通电磁阀4得电动作，将来自所述低速柴油机回油管系的燃油回油全部切换流入所述测量油柜1，达到测量状态；在预定泄油测量时间內所述现场控制单元3或集控室控制单元6实时接收由所述计量秤2传输来的所述重量数据，在预定泄油测量时间结束时刻所述现场控制单元3或集控室控制单元6控制所述电控两位三通电磁阀4失电动作，将来自所述低速柴油机回油管系的燃油回油切换回流入所述泄放管系，达到常备状态；之后所述现场控制单元3或集控室控制单元6根据下列公式计算出所述低速柴油机的单位时间回油量且对外显示：

低速柴油机的单位时间回油量＝(预定泄油测量时间结束时刻的含油的测量油柜的重量－预定泄油测量时间开始时刻的含油的测量油柜的重量)/预定泄油测量时间。

3)所述现场控制单元3或集控室控制单元6在预定泄油测量时间內实时比对所述计量秤2所测得的重量值与预设的重量高限值和重量低限值，当所测得的重量值达到或者超过预设的重量高限值时，所述现场控制单元3或集控室控制单元6控制所述油柜泄放电磁阀5开启，泄放所述测量油柜1内的燃油回油以避免油位过高，同时所述电控两位三通电磁阀4切回失电时的常备状态；当所测得的重量值小于预设的重量低限值时，所述现场控制单元3或集控室控制单元6控制所述油柜泄放电磁阀5关闭停止泄油。

4)当遇到紧急情况时，按下所述应急停止按钮，使所述现场控制单元3或集控室控制单元6控制所述电控两位三通电磁阀4失电动作，达到所述回油自动测量系统切换回所述低速柴油机回油管系的燃油回油流入所述泄放管系的常备状态。

所述试车台用低速柴油机回油自动测量系统还可以在所述现场控制单元3和集控室控制单元6上设置手动泄放键，在所述测量油柜1上设置旁通快速阀门，以备应急停止功能失效时，快速泄放所述测量油柜1中的油。必要时按下手动泄放键，所述现场控制单元3或集控室控制单元6控制所述油柜泄放阀5开启并泄放所述测量油柜1内的燃油回油，以避免该测量油柜1的油位过高而溢出。

毫无疑问，本发明不仅仅局限于上述具体实施方式，本发明的保护范围还包括其它的对于本领域技术人员来讲是显而易见的变换和替代。

Claims (4)

1.一种试车台用低速柴油机回油自动测量系统，其特征在于：所述回油自动测量系统包括有：

测量油柜，用以容纳由所述低速柴油机的回油管系泄放的燃油回油；

计量秤，置放于所述测量油柜之下并承载该测量油柜的重量，实测该测量油柜及其内的燃油回油的重量，并通过输出数据接口实时将该重量数据对外输出；

电控两位三通电磁阀，其三个接口分别连接所述低速柴油机回油管系、泄放管系和所述测量油柜；

油柜泄放电磁阀，连接所述测量油柜以泄放该测量油柜内的燃油回油；

现场控制单元，分别连接所述计量秤、电控两位三通电磁阀和油柜泄放电磁阀；通过输入设定预定泄油测量时间、重量高限值和重量低限值；所述现场控制单元在预定泄油测量时间开始时刻控制所述电控两位三通电磁阀得电动作，达到将来自所述低速柴油机回油管系的燃油回油全部切换流入所述测量油柜的测量状态，在预定泄油测量时间內实时接收由所述计量秤传输来的所述重量数据，在预定泄油测量时间结束时刻控制所述电控两位三通电磁阀失电动作，达到将来自所述低速柴油机回油管系的燃油回油切回流入所述泄放管系的常备状态，然后根据预定泄油测量时间开始时刻和结束时刻的所述重量数据以及预定泄油测量时间计算出所述低速柴油机的单位时间回油量且对外显示；所述现场控制单元在预定泄油测量时间內实时比对所述计量秤所测得的重量值与预设的重量高限值和重量低限值，当所测得的重量值达到或者超过预设的重量高限值时，控制所述油柜泄放电磁阀开启，泄放所述测量油柜内的燃油回油以避免油位过高，同时所述电控两位三通电磁阀切回失电时的常备状态，当所测得的重量值小于预设的重量低限值时，控制所述油柜泄放电磁阀关闭停止泄油；

集控室控制单元，与所述现场控制单元通过网络通信协议进行连接和数据交换且与该现场控制单元数据显示同步，具有与所述现场控制单元相同的功能并实现远程控制。

2.根据权利要求1所述的试车台用低速柴油机回油自动测量系统，其特征在于：所述的现场控制单元和集控室控制单元均设有具有最高权限的用以一步将所述回油自动测量系统切换回所述低速柴油机回油管系的燃油回油流入所述泄放管系的常备状态的应急停止按钮。

3.根据权利要求2所述的试车台用低速柴油机回油自动测量系统，其特征在于：所述的低速柴油机的单位时间回油量的计算公式为：

低速柴油机的单位时间回油量＝(预定泄油测量时间结束时刻的含油的测量油柜的重量－预定泄油测量时间开始时刻的含油的测量油柜的重量)/预定泄油测量时间。

4.一种采用权利要求3所述的试车台用低速柴油机回油自动测量系统实现的低速柴油机回油自动测量方法，其特征在于：所述的自动测量方法包括如下步骤：

1)在所述现场控制单元或集控室控制单元上输入设定预定泄油测量时间、重量高限值和重量低限值；

2)启动测试，预定泄油测量时间开始计时，所述现场控制单元或集控室控制单元控制所述电控两位三通电磁阀得电动作，将来自所述低速柴油机回油管系的燃油回油全部切换流入所述测量油柜，达到测量状态，在预定泄油测量时间內所述现场控制单元或集控室控制单元实时接收由所述计量秤传输来的所述重量数据，在预定泄油测量时间结束时刻所述现场控制单元或集控室控制单元控制所述电控两位三通电磁阀失电动作，将来自所述低速柴油机回油管系的燃油回油切换回流入所述泄放管系，达到常备状态，之后所述现场控制单元或集控室控制单元根据下列公式计算出所述低速柴油机的单位时间回油量且对外显示：

低速柴油机的单位时间回油量＝(预定泄油测量时间结束时刻的含油的测量油柜的重量－预定泄油测量时间开始时刻的含油的测量油柜的重量)/预定泄油测量时间；

3)所述现场控制单元或集控室控制单元在预定泄油测量时间內实时比对所述计量秤所测得的重量值与预设的重量高限值和重量低限值，当所测得的重量值达到或者超过预设的重量高限值时，所述现场控制单元或集控室控制单元控制所述油柜泄放电磁阀开启，泄放所述测量油柜内的燃油回油以避免油位过高，同时所述电控两位三通电磁阀切回失电时的常备状态，当所测得的重量值小于预设的重量低限值时，所述现场控制单元或集控室控制单元控制所述油柜泄放电磁阀关闭停止泄油；

4)当遇到紧急情况时，按下所述应急停止按钮，使所述现场控制单元或集控室控制单元控制所述电控两位三通电磁阀失电动作，达到所述回油自动测量系统切换回所述低速柴油机回油管系的燃油回油流入所述泄放管系的常备状态。