CN107643113A - 一种沥青船独立式液货舱液位测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种沥青船独立式液货舱液位测量装置，包括：三个雷达测量装置；雷达测量装置设置在液货舱的舱口盖上；沥青船的控制中心设置有液位监测模块、95％高位报警模块及98％溢流报警模块；液位监测模块与其中一个雷达测量装置连接；95％高位报警模块与另一个雷达测量装置连接；98％溢流报警模块与第三个雷达测量装置连接。该沥青船独立式液货舱液位测量装置提高了液位测量装置的测量精确度和系统可靠性。

Description

一种沥青船独立式液货舱液位测量装置

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，特别涉及一种沥青船独立式液货舱液位测量装置。

背景技术

沥青船是一种特殊的船型，与常规油船和化学品船有很多共通之处，但也有其自身的特点。根据沥青船所运货种的特点，在航运过程中，货舱必须具备良好的隔热措施，有效地保持液货温度，防止热量散失。同时，必须有效地阻止高温传递到船体结构上，以避免降低船体结构的机械性能。此外，还要保持货舱周围的环境处于正常的温度范围，来提供一个安全的工作环境。基于以上这些要求，沥青船通常采用独立式液货舱型。

独立式液货舱是指自身支持的液货舱，它不构成船体结构的一部分，对船体强度不是必须的，由于独立液货舱与主船体不是直接刚性连接，允许液货舱能够随温度的变化而自由地热胀冷缩，船体结构不需要考虑热应力的影响。而且，独立式的液货舱便于设置隔热绝缘，保温性能好。

由于液货舱为独立式，与主船体不是直接刚性连接，允许液货舱能够随温度的变化而自由地热胀冷缩，为满足液位测量装置维修的便利性，只能将测量装置布置于保温舱口盖上，舱顶作为唯一能直通舱内且易于到达处所，除液位测量装置外，还需布置液货透气管，手动测量管等，所以舱口盖上的空间实际上十分狭小。

现有技术中液货船通常采用雷达加上浮子式溢流报警的配置，由于沥青具有高粘性和高腐蚀性，且遇冷易凝结，溢流报警的浮子开关极易失效，导致液位测量装置无法正常工作。

发明内容

本发明提供了一种沥青船独立式液货舱液位测量装置，解决了或部分解决了现有技术中溢流报警的浮子开关极易失效，导致液位测量装置无法正常工作的技术问题，实现了提高液位测量装置的测量精确度和系统可靠性的技术效果。

本申请提供了一种沥青船独立式液货舱液位测量装置，包括：

三个雷达测量装置，设置在所述液货舱的舱口盖上；

所述沥青船的控制中心设置有液位监测模块、95％高位报警模块及98％溢流报警模块；

所述液位监测模块与其中一个所述雷达测量装置连接；

所述95％高位报警模块与另一个所述雷达测量装置连接；

所述98％溢流报警模块与第三个所述雷达测量装置连接。

作为优选，所述雷达测量装置发射雷达波到所述液货舱内并接收经液面反射的回波，通过所述雷达波与所述回波的时差确定所述液货舱的液面高度；

所述液位监测模块接收对应的所述雷达测量装置发送的液面高度信息；

所述95％高位报警模块接收对应的所述雷达测量装置发送的液面高度信息，当液面高度值大于设定液位值的95％后，所述95％高位报警模块发出高位警报信号；

所述98％溢流报警模块接收对应的所述雷达测量装置发送的液面高度信息，当液面高度值大于设定液位值的98％后，所述98％溢流报警模块发出溢流警报信号。

作为优选，所述雷达测量装置发射出的电磁波的投射区域为圆锥体；

所述圆锥体的顶角为8°～20°。

作为优选，所述液货舱的舱内斜梯及温度传感器保护管位于所述投射区域之外；

所述液货舱的舱底加热盘管位于所述投射区域中圆锥体顶角为8°的范围之外。

作为优选，所述温度传感器保护管设置成弯管结构。

作为优选，当所述舱底加热盘管位于所述投射区域中圆锥体顶角为8°～16°的范围之中时，所述舱底加热盘管上设置有滤波板。

作为优选，所述液货舱的舱底T型结构在对应所述投射区域的位置设置有所述滤波板。

作为优选，所述滤波板与水平面的夹角为15°～25°。

作为优选，三个所述雷达测量装置呈三角形布置，其中一个所述雷达测量装置布置在所述舱口盖的中线位置，另外两个所述雷达测量装置相对所述舱口盖的中线对称布置。

作为优选，三个所述雷达测量装置的电磁波频率分别为：20GHz、24GHz及28GHz。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了在液货舱的舱口盖上设置三个雷达测量装置，三个雷达测量装置分别与液位监测模块、95％高位报警模块及98％溢流报警模块连接，实现液位测量、95％高位报警及98％溢流报警功能，上述结构替代常规的雷达加浮子式溢流报警结构，避免溢流报警的浮子开关极易失效的缺陷，三个雷达测量装置互为备用，保证装置测量精确度的同时提高了系统可靠性。这样，有效解决了现有技术中溢流报警的浮子开关极易失效，导致液位测量装置无法正常工作的技术问题，实现了提高液位测量装置的测量精确度和系统可靠性的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的沥青船独立式液货舱液位测量装置的平面布置示意图；

图2为本发明实施例提供的沥青船独立式液货舱液位测量装置的纵剖面的投射区域示意图；

图3为本发明实施例提供的沥青船独立式液货舱的舱底T型结构上的滤波板布置示意图；

图4为图3中舱底T型结构与滤波板装配的局部放大图。

(图示中各标号代表的部件依次为：1舱口盖、2雷达测量装置、3投射区域、4温度传感器保护管、5舱内斜梯、6舱底加热盘管、7滤波板、8舱底T型结构)

具体实施方式

本申请实施例提供了一种沥青船独立式液货舱液位测量装置，解决了或部分解决了现有技术中溢流报警的浮子开关极易失效，导致液位测量装置无法正常工作的技术问题，实现了提高液位测量装置的测量精确度和系统可靠性的技术效果。

参见附图1，本申请提供了一种沥青船独立式液货舱液位测量装置，包括：三个雷达测量装置2；雷达测量装置2设置在液货舱的舱口盖1上；沥青船的控制中心设置有液位监测模块、95％高位报警模块及98％溢流报警模块；液位监测模块与其中一个雷达测量装置2连接；95％高位报警模块与另一个雷达测量装置2连接；98％溢流报警模块与第三个雷达测量装置2连接。

其中，三个雷达测量装置2分别与液位监测模块、95％高位报警模块及98％溢流报警模块连接，实现液位测量、95％高位报警及98％溢流报警功能，上述结构替代常规的雷达加浮子式溢流报警结构，避免溢流报警的浮子开关极易失效的缺陷。整个雷达测量装置无可动部件，无任何零件与容器内的介质接触，其控制单元采用数字处理技术，测量准确度高，维护保养的工作量少，雷达液位测量装置具有耐高温、耐高压的特点，属于非接触的测量方式，安装使用简易方便，测量精度几乎不受被测介质温度、压力、相对介电常数及易燃易爆恶劣工况的限制，三个雷达测量装置2互为备用，保证装置测量精确度的同时提高了系统可靠性。

进一步的，雷达测量装置2发射雷达波到液货舱内并接收经液面反射的回波，通过雷达波与回波的时差确定液货舱的液面高度；液位监测模块接收对应的雷达测量装置2发送的液面高度信息；95％高位报警模块接收对应的雷达测量装置2发送的液面高度信息，当液面高度值大于设定液位值的95％后，95％高位报警模块发出高位警报信号；98％溢流报警模块接收对应的雷达测量装置2发送的液面高度信息，当液面高度值大于设定液位值的98％后，98％溢流报警模块发出溢流警报信号。

进一步的，参见附图2和3，雷达测量装置2发射出的电磁波的投射区域3为圆锥体；圆锥体的顶角为8°～20°。三个雷达测量装置2产生3个投射区域3，液货舱的舱内斜梯5及温度传感器保护管4位于所有的投射区域3之外；液货舱的舱底加热盘管6位于每一个投射区域3中圆锥体顶角为8°的范围之外。

其中，温度传感器保护管4设置成弯管结构，能避开雷达投射区，保护管弯角不能过大，以保证检修便利。舱内斜梯5的布置需完全避开三个雷达测量装置2产生的投射区域3的范围，温度传感器保护管4的布置需让出下舱通道，且不在雷达投射区域内，制成弯管，满足以上条件，顺着斜梯延伸至舱底，提取高、中、低三点温度，在装卸货时作为参照以确定货品的密度。

参见附图2，当舱底加热盘管6位于投射区域3中圆锥体顶角为8°～16°的范围之中时，舱底加热盘管6上设置有滤波板7，因为在投射区域3中圆锥体顶角为8°～16°的范围之中，舱底加热盘管6反射的电磁波会在一定程度上影响雷达测量装置2的测量精度，因此，当有部分舱底加热盘管6位于上述范围之中时，需要在该部分舱底加热盘管6之上设置滤波板7，以消除该部分舱底加热盘管6产生的杂波。

参见附图3，液货舱的舱底T型结构8在对应投射区域的位置设置有滤波板，由于雷达测量装置2的增加，电磁波在舱内的投射面积也随之变大，对舱内斜梯5，舱底加热盘管6以及温度传感器保护管4进行调整后，仍无法完全避开舱底T型结构8。当舱内液面低时，由于舱底T型结构8的反射波，影响了雷达测量装置2的测量精度，为解决这个问题，在雷达波投射区域3内的舱底T型结构8上方安装了滤波板7，将杂波过滤掉，消除障碍物反射杂波的影响。参见附图4，滤波板7与水平面的夹角为15°～25°。

进一步的，三个雷达测量装置2呈三角形布置，其中一个雷达测量装置2布置在舱口盖1的中线位置，另外两个雷达测量装置2相对舱口盖1的中线对称布置，布置完成后，保证各个雷达测量装置2的投射区域3都避开了舱内的结构和舾装件。参见附图1，舱口盖1右侧的三个小圆圈表示出了三个雷达测量装置2的布置位置，以小圆圈为中心的大圆圈是对应的雷达测量装置2在舱底的投影面积。

进一步的，由于液货舱的舱口盖1布置空间有限，多个雷达在相同的狭小空间内共同布置，不同雷达发出的电磁波会互相干扰，往往认为一个液货舱配备多个雷达测量装置2是不可实现的。但经试验发现，当电磁波频率设置不同时，不同雷达测量装置2发射出的电磁波之间并不会产生干扰,所以当所选雷达波束频率不同时，不同雷达发射出的电磁波即使波束射出范围有交叉，也不会相互影响，经实践论证，将三个雷达测量装置2的电磁波频率分别设置为：20GHz、24GHz及28GHz时，各个雷达测量装置2之间的影响最弱，保证整个液位测量装置具有最优测量精确度。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了在液货舱的舱口盖1上设置三个雷达测量装置2，三个雷达测量装置2分别与液位监测模块、95％高位报警模块及98％溢流报警模块连接，实现液位测量、95％高位报警及98％溢流报警功能，上述结构替代常规的雷达加浮子式溢流报警结构，避免溢流报警的浮子开关极易失效的缺陷，三个雷达测量装置2互为备用，保证装置测量精确度的同时提高了系统可靠性。这样，有效解决了现有技术中溢流报警的浮子开关极易失效，导致液位测量装置无法正常工作的技术问题，实现了提高液位测量装置的测量精确度和系统可靠性的技术效果。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种沥青船独立式液货舱液位测量装置，其特征在于，包括：

三个雷达测量装置，设置在所述液货舱的舱口盖上；

所述沥青船的控制中心设置有液位监测模块、95％高位报警模块及98％溢流报警模块；

所述液位监测模块与其中一个所述雷达测量装置连接；

所述95％高位报警模块与另一个所述雷达测量装置连接；

所述98％溢流报警模块与第三个所述雷达测量装置连接。

2.如权利要求1所述的沥青船独立式液货舱液位测量装置，其特征在于，

三个所述雷达测量装置发射雷达波到所述液货舱内并接收经液面反射的回波，通过所述雷达波与所述回波的时差确定所述液货舱的液面高度；

所述液位监测模块接收对应的所述雷达测量装置发送的液面高度信息；

所述95％高位报警模块接收对应的所述雷达测量装置发送的液面高度信息，当液面高度值大于设定液位值的95％后，所述95％高位报警模块发出高位警报信号；

所述98％溢流报警模块接收对应的所述雷达测量装置发送的液面高度信息，当液面高度值大于设定液位值的98％后，所述98％溢流报警模块发出溢流警报信号。

3.如权利要求1所述的沥青船独立式液货舱液位测量装置，其特征在于，

三个所述雷达测量装置发射出的电磁波的投射区域分别为圆锥体；

所述圆锥体的顶角为8°～20°。

4.如权利要求3所述的沥青船独立式液货舱液位测量装置，其特征在于，

所述液货舱的舱内斜梯及温度传感器保护管位于所述投射区域之外；

所述液货舱的舱底加热盘管位于所述投射区域中圆锥体顶角为8°的范围之外。

5.如权利要求4所述的沥青船独立式液货舱液位测量装置，其特征在于，

所述温度传感器保护管设置成弯管结构。

6.如权利要求4所述的沥青船独立式液货舱液位测量装置，其特征在于，

当所述舱底加热盘管位于所述投射区域中圆锥体顶角为8°～16°的范围之中时，所述舱底加热盘管上设置有滤波板。

7.如权利要求6所述的沥青船独立式液货舱液位测量装置，其特征在于，

所述液货舱的舱底T型结构在对应所述投射区域的位置设置有所述滤波板。

8.如权利要求7所述的沥青船独立式液货舱液位测量装置，其特征在于，

所述滤波板与水平面的夹角为15°～25°。

9.如权利要求1所述的沥青船独立式液货舱液位测量装置，其特征在于，

三个所述雷达测量装置呈三角形布置，其中一个所述雷达测量装置布置在所述舱口盖的中线位置，另外两个所述雷达测量装置相对所述舱口盖的中线对称布置。

10.如权利要求1所述的沥青船独立式液货舱液位测量装置，其特征在于，

三个所述雷达测量装置的电磁波频率分别为：20GHz、24GHz及28GHz。