CN113484105B - 船舶舱位气体监测系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种船舶舱位气体监测系统，涉及船舶运输安全技术的领域，其包括导轨、移动座和第一抽气泵，所述第一抽气泵安装在舱室侧壁，所述第一抽气泵的进气口通过第一支管与舱室连通，出气口连接有第二支管，所述第二支管上设有第一电磁阀，所述导轨依次连接各个舱室，所述移动座滑动连接在导轨上，且移动座上设有驱动装置和用于收集气体的储存装置。本申请具有提高气体检测准确性的效果。

Description

船舶舱位气体监测系统

技术领域

本申请涉及船舶运输安全技术的领域，尤其是涉及一种船舶舱位气体监测系统。

背景技术

海洋运输船舶，特别是化学品船、油船、LNG船、LPG船等船舶，其运输货品的主要危险性有：易燃易爆性、毒害性、化学反应性等，因此这类船舶在装卸货物与航行过程中，安全是一个至关重要的环节。危险气体探测系统可以在发生危险之前采取各种措施，降低危险发生率甚至完全排除危险。

相关技术中的船舶气体探测报警系统大多采用泵吸法依次把每个船舶舱室现场的气体经过管道送到控制室气体分析仪中，由气体探测器检测气体浓度是否超过限值，但是每个舱室内的气体成分以及浓度均不同，气体在管道内输送过程中会产生残留，导致气体混杂，影响检测结果的准确性。

发明内容

为了改善气体混杂影响检测结果准确性的问题，本申请提供一种船舶舱位气体监测系统。

本申请提供的一种船舶舱位气体监测系统采用如下的技术方案：

一种船舶舱位气体监测系统，包括导轨、移动座和抽气泵，所述抽气泵安装在舱室侧壁，所述抽气泵的进气口通过第一支管与舱室连通，出气口连接有第二支管，所述第二支管上设有第一电磁阀，所述导轨依次连接各个舱室，所述移动座滑动连接在导轨上，且移动座上设有驱动装置和用于收集气体的储存装置。

通过采用上述技术方案，驱动装置控制移动座沿导轨移动至对应舱室，储存装置对第二支管对接，第一抽气泵启动、第一电磁阀打开，将舱室内的气体抽出并送入储存装置中，第一抽气结束后，第一抽气泵和第一电磁阀关闭，储存装置与第二支管分离，驱动装置控制移动座移动至检测室进行气体分析检测；由于储存装置与舱室单独对接，减小了舱室间气体相互混杂而影响检测结果的可能，同时移动座启动时间短，可快速采集到所需舱室的气体样本，效率高。

可选的，所述导轨包括轨道和支撑板，所述支撑板呈L形，且支撑板的一端与舱室固定，另一端与轨道连接，所述驱动装置包括芯轴和齿轮，所述移动座的两端均开设有通槽，所述芯轴转动连接在通槽内侧壁，所述芯轴上设有两个与轨道抵触的导轮，两个所述芯轴的同一端均穿出移动座外并与齿轮连接，两个所述齿轮通过齿带连接，所述移动座上设有驱动其中一个齿轮转动的动力件。

通过采用上述技术方案，动力件驱动对应的齿轮转动，该齿轮通过齿带驱动另一组齿轮转动，齿轮通过芯轴带动导轮转动，从而驱动移动座沿轨道移动。

可选的，所述动力件包括伺服电机和第一锥齿轮，所述伺服电机安装在移动座侧壁，所述第一锥齿轮连接在第一伺服电机的电机轴端部，靠近伺服电机的所述齿轮侧壁设有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮。

通过采用上述技术方案，伺服电机驱动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动与其相连的齿轮转动，实现了伺服电机动力的垂直传递，利于减小轨道在横向空间的占用。

可选的，所述轨道上开设有供导轮移动的导槽，所述移动座内底面设有多个关于支撑板对称分布的调节套，各个所述调节套内均滑动连接有调节块，所述调节块的一端通过第一弹簧与调节套内底面连接，另一端转动连接有与轨道底面抵触的辊轮。

通过采用上述技术方案，辊轮在第一弹簧的弹性力作用下与轨道相抵，使得导轮保持抵接在导槽内的状态，减小了导轮打滑的可能。

可选的，所述储存装置第一伺服缸和储气罐，所述储气罐的一端设有第一气管，另一端设有第二气管，所述第一气管与第二支管相对，且第二支管端部设有供第一气管插入的套筒，所述套筒内壁设有弹性密封垫，所述储气罐内活塞，所述第一气管上设有密封件，所述轨道上滑动连接有滑板，所述滑板上设有用于限定储气罐位置的限位件，所述第一伺服缸安装在在移动座上，所述第一伺服缸的驱动杆与滑板相连。

通过采用上述技术方案，第一伺服缸推动滑板前进，使得第一气管插入套筒内，抽气时密封件打开，舱室内的气体经第一气管进入储气罐内，并将活塞向后推移，将储气罐内的气体排出，完场气体样本采集。

可选的，所述密封件包括第一转盘和第二转盘，所述第一转盘固定在第一气管内，所述第二转盘同轴转动连接在第一转盘上，所述第一转盘和第二转盘上均开设有若干对称分布的气孔，所述第二转盘外周壁上设有密封胶套，所述第二转盘的外周壁上垂直设有拨杆，所述第一气管上开设有供拨杆穿出的移动槽，所述拨杆穿出移动槽的一端通过第二弹簧与第一气管连接，所述轨道上设有第二伺服缸，所述第二伺服缸的驱动杆上设有推块，所述推块上设有与拨杆对应的导向斜面。

通过采用上述技术方案，第二伺服缸驱动推块前进，当拨杆与导向斜面抵触时随着推块继续移动，拨杆沿导向斜面移动，从而带动第二转盘转动，使得第二转盘与第一转盘上的气孔相连通，此时第二弹簧处于被压缩状态，当推块回移后，第二弹簧推动拨杆回转复位，使得第二转盘和第一转盘上的气孔错开，封闭第一气管。

可选的，所述限位件包括定位柱和定位套，所述滑板上设有供储气罐部分嵌入的弧槽，所述定位柱设有多个且对称分布在弧槽的两侧，各个所述定位柱均垂直固定在滑板上，所述定位套连接在储气罐侧壁并与定位柱一一对应，所述定位套套设在对应的定位柱上。

通过采用上述技术方案，定位套和定位柱的插接限制了储气罐与滑板间的相对移动，使得第一气管与第二支管保持在同一高度位置。

可选的，所述活塞背离第一气管的一侧设有导管，所述导管上开设有若干通孔，所述导管远离活塞杆的一端从第二气管中穿出，所述滑板上安装有第三伺服缸，所述第三伺服缸的驱动杆通过连接件与导管相连，所述第二气管内设有密封圈。

通过采用上述技术方案，抽气时第三伺服缸带动活塞同步后移，保证了气体顺利进入储气罐内，储气罐内原有的气体则经通孔进入导管内排出。

可选的，所述连接件包括电磁铁和铁片，所述电磁铁安装在第三伺服缸的驱动杆端部，所述铁片固定在导管远离活塞的一端。

通过采用上述技术方案，电磁铁通电产生磁性与铁片吸附，使得驱动杆与导管相连，简单方便。

可选的，各个舱室通过新风管连接，所述新风管上串联有第二抽气泵，所述新风管的一端封闭，另一端连接有处理装置，各个所述第二支管均通过排气管与新风管连接，所述排气管上设有第二电磁阀。

通过采用上述技术方案，抽气结束后，第二电磁阀和第二抽气泵打开，将第一气管和第二支管间残留的气体抽送至处置装置中，减小气体外泄。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.采用储存装置与舱室单独对接，减小了舱室间气体相互混杂而影响检测结果的可能，同时移动座启动时间短，可快速采集到所需舱室的气体样本，效率高；

2.通过第二抽气泵将第一气管和第二支管间残留的气体抽送至处置装置中，减小气体外泄。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是本申请实施例用于体现导轨的结构示意图。

图3是本申请实施例用于体现储存装置的结构示意图。

图4是图3中A处放大图。

图5是图3中B处放大图。

图6是本申请实施例用于体现驱动装置的结构示意图。

图7是本申请实施例用于体现定位柱和定位套的结构示意图。

图8是图7中C处放大图。

图9是本申请实施例用于体现第二伺服缸的结构示意图。

图10是图9中D处放大图。

附图标记说明：1、导轨；11、轨道；12、支撑板；2、移动座；3、第一抽气泵；31、第一支管；32、第二支管；321、第一电磁阀；33、套筒；34、弹性密封垫；4、驱动装置；41、芯轴；411、导轮；42、齿轮；421、齿带；43、通槽；44、伺服电机；441、第一锥齿轮；45、第二锥齿轮；46、导槽；47、调节套；48、调节块；481、第一弹簧；482、辊轮；5、储存装置；51、第一伺服缸；52、储气罐；521、第一气管；522、第二气管；53、活塞；54、滑板；55、导管；551、通孔；56、第三伺服缸；57、电磁铁；58、铁片；61、第一转盘；62、第二转盘；621、密封胶套；63、气孔；64、拨杆；65、第二弹簧；66、第二伺服缸；67、推块；671、导向斜面；68、移动槽；7、新风管；71、第二抽气泵；72、排气管；721、第二电磁阀；8、定位柱；81、定位套；82、弧槽。

具体实施方式

以下结合附图1-10对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种船舶舱位气体监测系统。如图1和图2，船舶舱位气体监测系统包括导轨1、移动座2和第一抽气泵3，导轨1包括轨道11和支撑板12，支撑板12截面呈L形，且支撑板12水平的一端与舱室侧壁顶端固定，另一端朝上并与轨道11底面相固定，同时轨道11根据该层中各个舱室的排布方向延伸，将各个舱室逐个串联。移动座2滑动连接在轨道11上，移动座2上设有驱动装置4和储存装置5，驱动装置4用于控制移动座2沿轨道11移动，储存装置5则用于收集舱室内的气体样本并进行保存。

如图3和图4，第一抽气泵3安装在舱室侧壁上并与轨道11相对应，第一抽气泵3的进气口通过第一支管31与舱室内部连通，第一抽气泵3的出气口连接有第二支管32，第二支管32远离第一抽气泵3的一端连接有套筒33，套筒33内周壁上覆盖有环形的弹性密封垫34。

如图6、图7和图8，驱动装置4包括芯轴41，移动座2沿长度方向的两端均开设有通槽43，通槽43与移动座2内部连通，芯轴41与通槽43一一对应，且芯轴41转动连接在通槽43相对的两个内侧壁间，两个芯轴41相平行，每个芯轴41上均设有两个间隔排列的导轮411，同时两个芯轴41上的导轮411分成与移动座2长度方向相平行的两排，轨道11上开设有两排导轮411插入的导槽46；两个芯轴41朝向舱室的一端均穿出移动座2外，且两个芯轴41穿出移动座2的一端均同轴连接有齿轮42，两个齿轮42通过环形的齿带421连接，齿带421处于张紧状态，移动座2上设有用于驱动其中一个齿轮42转动的动力件。

如图7和图8，动力件包括伺服电机44，伺服电机44竖直固定在轨道11背离舱室的一侧，伺服电机44的电机轴朝上且电机轴端部同轴固定有第一锥齿轮441，靠近伺服电机44的齿轮42在背离轨道11的一侧同轴连接有第二齿轮42，第二齿轮42与第一齿轮42相互啮合。伺服电机44启动，驱动第一锥齿轮441转动，第一锥齿轮441驱动第二锥齿轮45转动，第二锥齿轮45带动与其相连的齿轮42同步转动，该齿轮42通过齿带421带动另一个齿轮42转动，从而使得两个转轴带动导轮411同步转动，实现了移动座2的移动。

如图3和图5，移动座2内底面垂直设有两组关于支撑板12朝上一端对称分布的调节套47，每组中调节套47的数量均为两个并沿移动座2长度方向排列，各个调节套47内均滑动连接有调节块48，调节块48位于调节套47内的一端通过第一弹簧481与调节套47内底面连接，调节块48位于调节套47外的一端转动连接有辊轮482，辊轮482与轨道11底面抵触且第一弹簧481处于被压缩状态，移动座2在第一弹簧481向下的推力作用下带动导轮411保持抵接在导槽46槽底。

如图3，储存装置5包括滑板54和储气罐52，滑板54滑动连接在轨道11上并位于两个通槽43之间，滑板54移动方向与移动座2长度方向相垂直，轨道11在滑板54背离舱室的一侧设有第一伺服缸51，第一伺服缸51的驱动杆滑板54相连，以驱动滑板54往复移动。滑板54上开设有弧槽82，储气罐52部分插接在弧槽82内，储气罐52的一端设有第一气管521，另一端设有第二气管522，第一气管521与套筒33正对，且第一气管521内设有密封件，第二气管522内设有密封圈，滑板54上设有限位件，用于限定储气罐52的相对位置，使得第一气管521轴线与套筒33轴线处于同一水平面，储气罐52内设有活塞53，活塞53背离第一气管521的一侧设有同轴分布的导管55，导管55上开设有若干与其内部连通的通孔551，导管55从第二气管522内穿出且第二气管522外壁与密封圈内壁抵接，滑板54靠近第二气管522的一端设有第三伺服缸56，第三伺服缸56的驱动杆通过连接件与导管55相连。

如图3和图4，密封件包括第一转盘61和第二转盘62，第一转盘61同轴固定在第一气管521内壁上，第二转盘62位于第一转盘61背离储气罐52的一侧并与第一转盘61转动连接，第一转盘61和第二转盘62上均贯穿开设有若干对称分布的气孔63，第二转盘62直径小于第一转盘61直径，且第二转盘62外周壁固定有密封胶套621，密封胶套621与第一气管521内壁抵接。

如图4、图9和图10，第二转盘62外周壁设有拨杆64，拨杆64沿垂直于第二转盘62轴线方向穿出第一气管521外，第一气管521上开设有供拨杆64转动的移动槽68，拨杆64穿出移动槽68的一端通过第二弹簧65与第一气管521相连，当第二弹簧65处于自然在状态时，拨杆64平行于轨道11，第一转盘61和第二转盘62上的气孔63相互错位，第一气管521被封闭。

轨道11上设有第二伺服缸66，第二伺服缸66的驱动杆上设有推块67，推块67与拨杆64相对分布且推块67上设有与拨杆64对应的导向斜面671，导向斜面671沿靠近第二伺服缸66方向倾斜向上延伸。第二伺服缸66驱动推块67前进，使得拨杆64与导向斜面671抵触并沿导向斜面671移动，从而带动第二转盘62转动，当第二转盘62和第一转盘61上的气孔63连通时，第一气管521打开，第二伺服缸66暂停，此时第二弹簧65处于被压缩状态；当第二伺服缸66驱动推块67后移复位时，拨杆64在第二弹簧65的推动下反转，带动第二转盘62和第一转盘61上的气孔63相互错位，封闭第一气管521。

如图9，限位件包括若干垂直固定在滑板54上的定位柱8，若干定位柱8对称分布在弧槽82的两侧并沿弧槽82轴线方向排列，储气罐52侧壁设有与各个定位柱8一一对应的定位套81，各个定位套81均套设在对应定位柱8上，限制了储气罐52的位移和相对转动。

连接件包括电磁铁57和铁片58，电磁铁57固定在第三伺服缸56的驱动杆端部，铁片58固定在导管55远离活塞53的一端，当电磁铁57通电时，电磁铁57产生磁性，铁片58与电磁铁57相吸附，使得第三伺服缸56的驱动杆与导管55相连，当电磁铁57断电时，电磁铁57消磁，第三伺服缸56的驱动杆与导管55分离。移动座2上设有用于给各个电力部件供电的电源。

如图1和图2，舱室侧壁设有新风管7，新风管7位于轨道11下方并与轨道11共同延伸，新风管7上串联有第二抽气泵71，新风管7的一端封闭，另一端连接有处理装置，处理装置采用低温等离子废气处理设备，各个第二支管32均通过排气管72与新风管7连接，排气管72上设有第二电磁阀721。

本申请实施例实施原理为：检测时，伺服电机44启动，驱动移动座2移动至指定舱室并使第一气管521与套筒33相对，第一伺服缸51启动，驱动滑板54带动储气罐52前进，使得第一气管521插入套筒33内，随后第二伺服缸66启动并驱动推块67前进推动拨杆64，拨杆64带动第二转盘62转动，使得第二转盘62和第一转盘61上的气孔63错开，从而将第一气管521连通；第一电磁阀321打开，第一抽气泵3启动，舱室内的气体被抽送至第一气管521内，第三伺服缸56同步驱动导管55后移，带动活塞53远离第一气管521，进而将舱室内的气体吸入储气罐52中。

储气结束后第二伺服缸66驱动推块67回移与拨杆64分离，第二弹簧65推动拨杆64带动第二转盘62转动复位，第一气管521封闭，同时第一抽气泵3关闭，第二电磁阀721打开，第二抽气泵71启动，将第一气管521与第二支管32间残留的气体抽入新风管7中，再由新风管7输送至低温等离子废气处理设备中进行处理。

第一电磁阀321和第二电磁阀721关闭，第一伺服缸51驱动滑板54回移，使得第一气管521与套筒33分离，伺服电机44启动，驱动移动座2移动至指定检测地点，操作者将电磁铁57断电取下储气罐52，然后对储气罐52内的气体样本进行检测。由于储气罐52点对点收集舱室内的气体样本，保证了气体样本的纯度，提高了检测的准确性，操作者亦可布置多个移动座2，同时对多个舱室内的气体进行抽样，效率高。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种船舶舱位气体监测系统，其特征在于：包括导轨(1)、移动座(2)和第一抽气泵(3)，所述第一抽气泵(3)安装在舱室侧壁，所述第一抽气泵(3)的进气口通过第一支管(31)与舱室连通，出气口连接有第二支管(32)，所述第二支管(32)上设有第一电磁阀(321)，所述导轨(1)依次连接各个舱室，所述移动座(2)滑动连接在导轨(1)上，且移动座(2)上设有驱动装置(4)和用于收集气体的储存装置(5) ，所述导轨(1)包括轨道(11)，所述驱动装置(4)包括芯轴(41)和齿轮(42) ，所述移动座(2)的两端均开设有通槽(43)，所述芯轴(41)转动连接在通槽(43)内侧壁，所述芯轴(41)上设有两个与轨道(11)抵触的导轮(411)，两个所述芯轴(41)的同一端均穿出移动座(2)外并与齿轮(42)连接，两个所述齿轮(42)通过齿带(421)连接，所述移动座(2)上设有驱动其中一个齿轮(42)转动的动力件，所述储存装置(5)包括第一伺服缸(51)和储气罐(52)，所述储气罐(52)的一端设有第一气管(521)，另一端设有第二气管(522)，所述第一气管(521)与第二支管(32)相对，且第二支管(32)端部设有供第一气管(521)插入的套筒(33)，所述套筒(33)内壁设有弹性密封垫(34)，所述储气罐(52)内设有活塞(53)，所述第一气管(521)上设有密封件，所述轨道(11)上滑动连接有滑板(54)，所述滑板(54)上设有用于限定储气罐(52)位置的限位件，所述第一伺服缸(51)安装在在移动座(2)上，所述第一伺服缸(51)的驱动杆与滑板(54)相连。

2.根据权利要求1所述的船舶舱位气体监测系统，其特征在于：所述导轨(1)还包括支撑板(12)，所述支撑板(12)呈L形，且支撑板(12)的一端与舱室固定，另一端与轨道(11)连接。

3.根据权利要求2所述的船舶舱位气体监测系统，其特征在于：所述动力件包括伺服电机(44)和第一锥齿轮(441)，所述伺服电机(44)安装在移动座(2)侧壁，所述第一锥齿轮(441)连接在第一伺服电机(44)的电机轴端部，靠近伺服电机(44)的所述齿轮(42)侧壁设有与第一锥齿轮(441)啮合的第二锥齿轮(45)。

4.根据权利要求3所述的船舶舱位气体监测系统，其特征在于：所述轨道(11)上开设有供导轮(411)移动的导槽(46)，所述移动座(2)内底面设有多个关于支撑板(12)对称分布的调节套(47)，各个所述调节套(47)内均滑动连接有调节块(48)，所述调节块(48)的一端通过第一弹簧(481)与调节套(47)内底面连接，另一端转动连接有与轨道(11)底面抵触的辊轮(482)。

5.根据权利要求1所述的船舶舱位气体监测系统，其特征在于：所述密封件包括第一转盘(61)和第二转盘(62)，所述第一转盘(61)固定在第一气管(521)内，所述第二转盘(62)同轴转动连接在第一转盘(61)上，所述第一转盘(61)和第二转盘(62)上均开设有若干对称分布的气孔(63)，所述第二转盘(62)外周壁上设有密封胶套(621)，所述第二转盘(62)的外周壁上垂直设有拨杆(64)，所述第一气管(521)上开设有供拨杆(64)穿出的移动槽(68)，所述拨杆(64)穿出移动槽(68)的一端通过第二弹簧(65)与第一气管(521)连接，所述轨道(11)上设有第二伺服缸(66)，所述第二伺服缸(66)的驱动杆上设有推块(67)，所述推块(67)上设有与拨杆(64)对应的导向斜面(671)。

6.根据权利要求5所述的船舶舱位气体监测系统，其特征在于：所述限位件包括定位柱(8)和定位套(81)，所述滑板(54)上设有供储气罐(52)部分嵌入的弧槽(82)，所述定位柱(8)设有多个且对称分布在弧槽(82)的两侧，各个所述定位柱(8)均垂直固定在滑板(54)上，所述定位套(81)连接在储气罐(52)侧壁并与定位柱(8)一一对应，所述定位套(81)套设在对应的定位柱(8)上。

7.根据权利要求6所述的船舶舱位气体监测系统，其特征在于：所述活塞(53)背离第一气管(521)的一侧设有导管(55)，所述导管(55)上开设有若干通孔(551)，所述导管(55)远离活塞(53)杆的一端从第二气管(522)中穿出，所述滑板(54)上安装有第三伺服缸(56)，所述第三伺服缸(56)的驱动杆通过连接件与导管(55)相连，所述第二气管(522)内设有密封圈。

8.根据权利要求7所述的船舶舱位气体监测系统，其特征在于：所述连接件包括电磁铁(57)和铁片(58)，所述电磁铁(57)安装在第三伺服缸(56)的驱动杆端部，所述铁片(58)固定在导管(55)远离活塞(53)的一端。

9.根据权利要求1所述的船舶舱位气体监测系统，其特征在于：各个舱室通过新风管(7)连接，所述新风管(7)上串联有第二抽气泵(71)，所述新风管(7)的一端封闭，另一端连接有处理装置，各个所述第二支管(32)均通过排气管(72)与新风管(7)连接，所述排气管(72)上设有第二电磁阀(721)。