CN114166709A - 一种船舶机舱用油雾传感器及油雾清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉涉及一种船舶机舱用油雾传感器装置，包括自动清洗控制模块、信号放大电路及风机控制模块、空气通道和机舱集成自动化系统，所述自动清洗控制模块包括清洗液控制阀、压缩空气控制阀和风机，所述空气通道的顶部内壁和底部内壁分别安装有LED光电管和LED光敏元件，所述空气通道的进风端设置有风机，所述空气通道的内部内壁且靠近LED光电管与风机(7)相互靠近的一侧设置有光敏元件清洗喷嘴组；还涉及到一种油雾清洗方法。本发明的装置采用S型气体流动通道，保证泄露的燃油颗粒与空气充分混合，能够大幅度提高油雾传感器的测量精度，提高油雾传感器的可靠性，使用压缩空气雾化清洗液，使得重污染区及死角能够得到清洗，适合广泛推广。
Description
技术领域
本发明涉及船舶建造领域，具体为一种船舶机舱用油雾传感器及油雾清洗方法。
背景技术
为船舶机舱防火灾方面的需求，根据国际海事协会通函为了更有效地防止机舱内火灾的发生，越来越多的船舶会在机舱易漏油处加装油雾探测装置。当机舱发生油雾泄露时，由于油雾自然扩散能力较弱，完全依靠油雾自然扩散的油雾传感器不能及时有效对泄漏的油雾进行检测。同时，长时间不对油雾传感器的探头进行清洗，势必造成油雾传感器探头污染，传感器探头污染会大大降低油雾传感器的精度和准确性。由于机舱油雾传感器使用范围广，安装位置不定等因素，使得定期的人工清洗难以实现。因此具有强制通风、自动定期清洗的油雾传感器必将成为机舱油雾传感器的技术发展的未来。
现有技术如CN201852768U，现有的油雾浓度是通过测量模块进行检测，测量模块包括油雾进口、油雾通道、测量室、油雾出口、控制电路板、发射管和接收管，油雾一般是通过管道(如钢管)进入测量模块中，如曲轴箱过多，则需要安装布置的管道也较多，所需的安装位置大，由于曲轴箱之间的位置有限，使管道的安装布置位置有限，同时限止了对曲轴箱缸数的检测范围，最多能检测九个缸的柴油机，油雾由管道在进入测量模块，延长的信号的传输时间，油雾容易稀释，检测的精度低，管道的安装连接繁琐，增加了劳动强度的问题。
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种船舶机舱用油雾传感器，具备采用S型气体流动通道，保证泄露的燃油颗粒与空气充分混合，能够大幅度提高油雾传感器的测量精度，采用变转速风机，在正常采集工况下，采用低转速模式，保证油雾颗粒与空气充分混合，在清洗工况下采用高转速模式，加快LED光电管和LED光敏元件表面的快速干燥，缩短油雾传感器的清洗时间，能够定期清洗传感器LED光电管和LED光敏元件表面，提高油雾传感器的可靠性，使用压缩空气雾化清洗液，具有较大的射流冲击压力，保证LED光电管和LED光敏元件表面重污染区及死角能够得到清洗的优点，解决了油雾由管道在进入测量模块，延长的信号的传输时间，油雾容易稀释，检测的精度低，管道的安装连接繁琐，增加了劳动强度和不方便清洗，实用性不佳的问题。
(二)技术方案
为实现上述采用S型气体流动通道，保证泄露的燃油颗粒与空气充分混合，能够大幅度提高油雾传感器的测量精度，采用变转速风机，在正常采集工况下，采用低转速模式，保证油雾颗粒与空气充分混合，在清洗工况下采用高转速模式，加快LED光电管和LED光敏元件表面的快速干燥，缩短油雾传感器的清洗时间，能够定期清洗传感器LED光电管和LED光敏元件表面，提高油雾传感器的可靠性，使用压缩空气雾化清洗液，具有较大的射流冲击压力，保证LED光电管和LED光敏元件表面重污染区及死角能够得到清洗的目的，本发明提供如下技术方案：一种船舶机舱用油雾传感器装置，包括自动清洗控制模块、信号放大电路及风机控制模块、空气通道和机舱集成自动化系统，所述自动清洗控制模块包括清洗液控制阀、压缩空气控制阀、风机，所述空气通道的顶部内壁和底部内壁分别安装有LED光电管和LED光敏元件，所述空气通道的进风端设置有风机，所述空气通道的内部内壁且靠近LED光电管与风机相互靠近的一侧设置有光敏元件清洗喷嘴组。
优选的，所述自动清洗模块还包括压缩空气罐和清洗液储罐，所述清洗液控制阀固定套设在清洗液储罐的排料端，所述压缩空气控制阀固定套设在压缩空气控制阀的排气端，所述清洗液控制阀的排料端和压缩空气控制阀的排气端通过管道均与光敏元件清洗喷嘴组连接。
优选的，所述空气通道采用S型通道设计，所述空气通道内部均匀布置有沿着流道的肋片，所述肋片用于充分混合带有油雾颗粒的空气，以提高油雾传感器的精度。
优选的，所述风机用于从空气管道进气端抽取含有油雾颗粒的空气，所述风机通过信号放大电路及风机控制模块供电，并控制风机的启停和转速。
优选的，所述LED光电管和LED光敏元件均设有两个，且呈等距分布，所述LED光电管、LED光敏元件和信号放大电路及风机控制模块，用于将经过空气通道充分混合的油雾颗粒信号转换为电信号，通过信号放大电路及风机控制模块将LED光敏元件产生的电信号放大到标准信号，并将标准信号发送到机舱集成自动化系统，所述机舱集成自动化系统用于显示油雾浓度高报警、传感器清洗作业、传感器故障功能。LED光电管用于发射红外线，LED光敏元件用于接收LED光电管发射的红外线，将红外信号转化为电压信号。
优选的，所述自动清洗控制模块用于控制压缩空气控制阀和清洗液控制阀的启闭，定期对LED光电管，LED光敏元件进行除污清洗，所述压缩空气控制阀用于利用压缩空气将清洗液雾化，对LED光电管和LED光敏元件表面进行清洁，所述光敏元件清洗喷嘴组为旋流式喷嘴。
优选的，所述风机用于完成LED光电管，LED光敏元件的清洗后，通过信号放大电路及风机控制模块调整风机转速，对LED光电管，LED光敏元件进行快速吹干处理，当油雾传感器正常工作时，使用低转速模式，保证油雾颗粒与空气充分混合，当油雾传感器处于清洗结束之后的干燥工况时，使用高转速模式，实现LED光电管与LED光敏元件表面的快速干燥。
优选的，其主要步骤为；
S1；根据油雾传感器使用场所在自动清洗控制模块中设定油雾传感器自动清洗时间间隔；
S2；当达到自动清洗时间时，自动清洗控制模块通过控制清洗液控制阀和压缩空气控制阀流出清洗液和压缩空气，压缩的空气将清洗液雾化，经光敏元件清洗喷嘴组对LED光电管和LED光敏元件表面进行清洁；
S3；清洗完成以后，自动清洗控制模块控制清洗液控制阀和压缩空气控制阀先后关闭，期间利用压缩空气清理清洗液管路及旋流喷嘴中残留的清洗液；
S4；当压缩空气控制阀关闭后，风机控制模向风机发出高转速控制信号，风机运行在高转速模式，对LED光电管和LED光敏元件的表面进行干燥处理；
S5；完成干燥处理后，风机控制模块控制风机转为低转速模式。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种船舶机舱用油雾传感器，具备以下有益效果：
1、本发明的装置中采用S型气体流动通道，保证泄露的燃油颗粒与空气充分混合，能够大幅度提高油雾传感器的测量精度。
2、本发明的装置中采用变转速风机，在正常采集工况下，采用低转速模式，保证油雾颗粒与空气充分混合，在清洗工况下采用高转速模式，加快LED光电管和LED光敏元件表面的快速干燥，缩短油雾传感器的清洗时间。
3、本发明的装置中能够定期清洗传感器LED光电管和LED光敏元件表面，提高油雾传感器的可靠性。
4、本发明的装置中使用压缩空气雾化清洗液，具有较大的射流冲击压力，保证LED光电管和LED光敏元件表面重污染区及死角能够得到清洗。
5、本发明的装置结构简单，设计新颖，适合广泛推广。
附图说明
图1为本发明一种船舶机舱用油雾传感器的装置结构示意图；
图2为本发明一种船舶机舱用油雾传感器的系统流程结构示意图；
图3为本发明一种船舶机舱用油雾传感器的空气通道结构示意图；
图4为本发明一种船舶机舱用油雾传感器的空气通道的正视结构示意图；
图5为本发明一种船舶机舱用油雾传感器的空气通道的左视结构示意图。
图中：1、LED光电管；2、LED光敏元件；3、空气通道；4、光敏元件清洗喷嘴组；5、压缩空气控制阀；6、清洗液控制阀；7、风机；8、压缩空气罐；9、清洗液储罐；10、自动清洗控制模块；11、信号放大电路及风机控制模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明作为一种船舶机舱用油雾传感器装置，包括自动清洗控制模块10、信号放大电路及风机控制模块11、空气通道3和机舱集成自动化系统，自动清洗控制模块10包括清洗液控制阀6、压缩空气控制阀5、风机7，空气通道3的顶部内壁和底部内壁分别安装有LED光电管1和LED光敏元件2，LED光电管1用于发射红外线，LED光敏元件2用于接收LED光电管1发射的红外线，将红外信号转化为电压信号，空气通道3的进风端设置有风机7，空气通道3的内部内壁且靠近LED光电管1与风机7相互靠近的一侧设置有光敏元件清洗喷嘴组4，空气通道3采用S型通道设计，空气通道3内部均匀布置有沿着流道的肋片，肋片用于充分混合带有油雾颗粒的空气，以提高油雾传感器的精度，采用S型气体流动通道，保证泄露的燃油颗粒与空气充分混合，能够大幅度提高油雾传感器的测量精度。
上述自动清洗模块还包括压缩空气罐8和清洗液储罐9，清洗液控制阀6固定套设在清洗液储罐9的排料端，压缩空气控制阀5固定套设在压缩空气控制阀5的排气端，清洗液控制阀6的排料端和压缩空气控制阀5的排气端通过管道均与光敏元件清洗喷嘴组4连接，自动清洗控制模块10用于控制压缩空气控制阀5和清洗液控制阀6的启闭，定期对LED光电管1，LED光敏元件2进行除污清洗，压缩空气控制阀5用于利用压缩空气将清洗液雾化，对LED光电管1和LED光敏元件2表面进行清洁，光敏元件清洗喷嘴组4为旋流式喷嘴，使用压缩空气雾化清洗液，具有较大的射流冲击压力，保证LED光电管1和LED光敏元件2表面重污染区及死角能够得到清洗。
上述风机7用于从空气管道进气端抽取含有油雾颗粒的空气，风机7通过信号放大电路及风机控制模块11供电，并控制风机7的启停和转速，LED光电管1和LED光敏元件2均设有两个，且呈等距分布，LED光电管1、LED光敏元件2和信号放大电路及风机控制模块11，用于将经过空气通道3充分混合的油雾颗粒信号转换为电信号，通过信号放大电路及风机控制模块11将LED光敏元件2产生的电信号放大到标准信号，并将标准信号发送到机舱集成自动化系统，机舱集成自动化系统用于显示油雾浓度高报警、传感器清洗作业、传感器故障功能，能够定期清洗传感器LED光电管1和LED光敏元件2表面，提高油雾传感器的可靠性。
在上述风机7用于完成LED光电管1，LED光敏元件2的清洗后，通过信号放大电路及风机控制模块11调整风机7转速，对LED光电管1，LED光敏元件2进行快速吹干处理，当油雾传感器正常工作时，使用低转速模式，保证油雾颗粒与空气充分混合，当油雾传感器处于清洗结束之后的干燥工况时，使用高转速模式，实现LED光电管1与LED光敏元件2表面的快速干燥，采用变转速风机7，在正常采集工况下，采用低转速模式，保证油雾颗粒与空气充分混合，在清洗工况下采用高转速模式，加快LED光电管1和LED光敏元件2表面的快速干燥，缩短油雾传感器的清洗时间。
作为本发明一种船舶机舱油雾清洗方法，其关键是利用本发明专用的油雾传感器进行油雾清洗过程。
在实践应用中，根据油雾传感器使用场所不同，需要在油雾传感器自动清洗控制模块10中设定油雾传感器自动清洗时间间隔。
当达到自动清洗时间时，自动清洗控制模块10首先向压缩空气控制阀5发出“阀门开”的信号，进行压缩空气，清洗管路及旋流喷嘴的吹扫，吹扫完成以后，自动清洗控制模块10向清洗液控制阀6发出“阀门开”的信号，清洗液依靠重力进入光敏元件清洗喷嘴组4，清洗液在光敏元件清洗喷嘴组4中被压缩空气充分雾化，喷入LED光电管1和LED光敏管表面，对其表面进行清洗。
在LED光电管1和LED光敏管表面清洗完成以后，自动清洗控制模块10向清洗液控制阀6发出“阀门关”的信号，停止向光敏元件清洗喷嘴组4供应清洗液。清洗液控制阀6关闭一段时间以后，自动清洗控制模块10向压缩空气控制阀5发出“阀门关”的信号，期间利用压缩空气清理清洗液管路及旋流喷嘴中残留的清洗液，避免清洗液残留在管道中，防止清洗液滴落，避免因此影响传感器正常使用。
当压缩空气控制阀5关闭以后，风机7控制模块向风机7发出高转速控制信号，风机7运行在高转速模式，对LED光电管1和LED光敏元件2的表面进行干燥处理。
在LED光电管1和LED光敏元件2的表面完成干燥处理后，风机7控制模块将风机7转为低转速模式。
综上所述，该装置结构简单，设计新颖，采用S型气体流动通道，保证泄露的燃油颗粒与空气充分混合，能够大幅度提高油雾传感器的测量精度，采用变转速风机，在正常采集工况下，采用低转速模式，保证油雾颗粒与空气充分混合，在清洗工况下采用高转速模式，加快LED光电管和LED光敏元件表面的快速干燥，缩短油雾传感器的清洗时间，能够定期清洗传感器LED光电管和LED光敏元件表面，提高油雾传感器的可靠性，使用压缩空气雾化清洗液，具有较大的射流冲击压力，保证LED光电管和LED光敏元件表面重污染区及死角能够得到清洗，适合广泛推广。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种船舶机舱用油雾传感器装置，包括自动清洗控制模块(10)、信号放大电路及风机控制模块(11)、空气通道(3)和机舱集成自动化系统，其特征在于；所述自动清洗控制模块(10)包括清洗液控制阀(6)、压缩空气控制阀(5)、风机(7)，所述空气通道(3)的顶部内壁和底部内壁分别安装有LED光电管(1)和LED光敏元件(2)，所述空气通道(3)的进风端设置有风机(7)，所述空气通道(3)的内部内壁且靠近LED光电管(1)与风机(7)相互靠近的一侧设置有光敏元件清洗喷嘴组(4)。
2.根据权利要求1所述的一种船舶机舱用油雾传感器，其特征在于：所述自动清洗模块还包括压缩空气罐(8)和清洗液储罐(9)，所述清洗液控制阀(6)固定套设在清洗液储罐(9)的排料端，所述压缩空气控制阀(5)固定套设在压缩空气控制阀(5)的排气端，所述清洗液控制阀(6)的排料端和压缩空气控制阀(5)的排气端通过管道均与光敏元件清洗喷嘴组(4)连接。
3.根据权利要求1所述的一种船舶机舱用油雾传感器，其特征在于：所述空气通道(3)采用S型通道设计，所述空气通道(3)内部均匀布置有沿着流道的肋片，所述肋片用于充分混合带有油雾颗粒的空气。
4.根据权利要求1所述的一种船舶机舱用油雾传感器，其特征在于：所述风机(7)用于从空气管道进气端抽取含有油雾颗粒的空气，所述风机(7)通过信号放大电路及风机控制模块(11)供电，并控制风机(7)的启停和转速。
5.根据权利要求1所述的一种船舶机舱用油雾传感器，其特征在于：所述LED光电管(1)和LED光敏元件(2)均设有两个，且呈等距分布，所述LED光电管(1)、LED光敏元件(2)和信号放大电路及风机控制模块(11)，用于将经过空气通道(3)充分混合的油雾颗粒信号转换为电信号，通过信号放大电路及风机控制模块(11)将LED光敏元件(2)产生的电信号放大到标准信号，并将标准信号发送到机舱集成自动化系统，所述机舱集成自动化系统用于显示油雾浓度高报警、传感器清洗作业、传感器故障功能。
6.根据权利要求1所述的一种船舶机舱用油雾传感器，其特征在于：所述自动清洗控制模块(10)用于控制压缩空气控制阀(5)和清洗液控制阀(6)的启闭，定期对LED光电管(1)，LED光敏元件(2)进行除污清洗，所述压缩空气控制阀(5)用于利用压缩空气将清洗液雾化，对LED光电管(1)和LED光敏元件(2)表面进行清洁，所述光敏元件清洗喷嘴组(4)为旋流式喷嘴。
7.根据权利要求1所述的一种船舶机舱用油雾传感器，其特征在于，所述风机(7)用于完成LED光电管(1)，LED光敏元件(2)的清洗后，通过信号放大电路及风机控制模块(11)调整风机(7)转速，对LED光电管(1)，LED光敏元件(2)进行快速吹干处理。
8.一种船舶机舱油雾清洗方法，其特征在于，其主要步骤为；
S1；根据油雾传感器使用场所在自动清洗控制模块(10)中设定油雾传感器自动清洗时间间隔；
S2；当达到自动清洗时间时，自动清洗控制模块(10)通过控制清洗液控制阀(6)和压缩空气控制阀(5)流出清洗液和压缩空气，压缩的空气将清洗液雾化，经光敏元件清洗喷嘴组(4)对LED光电管(1)和LED光敏元件(2)表面进行清洁；
S3；清洗完成以后，自动清洗控制模块(10)控制清洗液控制阀(6)和压缩空气控制阀(5)先后关闭，期间利用压缩空气清理清洗液管路及旋流喷嘴中残留的清洗液；
S4；当压缩空气控制阀(5)关闭后，风机(7)控制模向风机(7)发出高转速控制信号，风机(7)运行在高转速模式，对LED光电管(1)和LED光敏元件(2)的表面进行干燥处理；
S5；完成干燥处理后，风机(7)控制模块控制风机(7)转为低转速模式。
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