一種新型外置式船舶水箱溢流報警裝置及其報警方法
2023-07-15 01:49:16
一種新型外置式船舶水箱溢流報警裝置及其報警方法
【專利摘要】本發明公開了一種新型外置式船舶水箱溢流報警裝置及其報警方法，所述報警裝置包括：與水箱相連接的溢流箱，所述溢流箱上設置有電極保護箱，所述水箱的溢流口連接有排水管，所述排水管通過連接接頭與電極保護箱相連接，所述電極保護箱內水平設置有Pt電極和Zn電極，所述Pt電極和Zn電極通過導線與電阻相連接，所述電阻的兩端通過導線與差分放大器的輸入端相連接，所述差分放大器的輸出端通過導線與微處理器的輸入端相連接，所述微處理器的輸出端分別通過導線與蜂鳴器、LED顯示燈和電動截止閥相連接，所述電動截止閥安裝在水箱的進水管上。
【專利說明】一種新型外置式船舶水箱溢流報警裝置及其報警方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及水箱高水位報警裝置，尤其涉及一種新型外置式船舶水箱溢流報警裝置及其報警方法。
【背景技術】
[0002]水箱高水位及溢流報警在生產與生活的多個領域均有重要的需求，船舶水箱溢流報警對船舶安全極其重要，由於船舶營運環境，使用普通的報警方法會因為船舶水箱晃動溢流造成誤報警，所以快速準確實現船舶水箱溢流報警具有十分重要的應用價值。
[0003]目前國內外液位監控裝置繁多，在工程上得到廣泛使用的是浮子式水位傳感器報警系統和電極式水位控制報警系統，也有使用液位變送器加智能控制器方式和超聲波液位控制器的情況。浮子式水位傳感器報警系統有分管式浮球與纜浮球。管式浮球適合清水及粘度不大的液體。纜浮球適合汙水，結構簡單、安裝檢修方便。缺點是可靠性較低，當水箱使用較長時間後汙物增多，浮球上易粘附汙物，使浮球不能可靠動作，管式浮球容易卡滯，纜浮球容易纏繞。且冬季使用粘性較大的防凍液時，很容易使浮力很小的浮子粘住，造成誤報警或不報警，需要頻繁地清洗或更換。所有浮球都有觸點接觸不良現象。結果都是系統失控。電極式水位控制報警系統使用多個電極線與水面接觸，探測水位，價格便宜。缺點是探測電極容易腐蝕，安裝不便。如有汙物會粘附在電極上，使水位失控。多數市售的控制器只能控制一臺水泵，實用價值較低。電極直接與水接觸，有安全隱患。液位變送器加智能控制器方式屬於模擬量控制，可以實時顯示水位數值，對於水位失控或設備故障可以提前預警。集成了雙泵智能控制，控制系統接線簡單。可設高、低、超高、超低四點控制，控制點(水面位置)在控制器上設定，極其方便。智能控制器可與電腦聯網，可以遠程監視水位及設備運行情況。缺點是價格稍高。超聲波液位控制器屬於模擬量控制，可以實時顯示水位數值，對於水位失控或設備故障可以提前預警。集成了雙泵智能控制，控制系統接線簡單。可設高、低、超高、超低四點控制，控制點(水面位置)在控制器上設定，極其方便。智能控制器可與電腦聯網，可以遠程監視水位及設備運行情況。探頭不與待測物質接觸，適合汙水及有毒有害液體的液位控制。缺點是不適合水面有大量氣泡的場合，價格高。
【發明內容】
[0004]根據現有技術存在的問題，一種新型外置式船舶水箱溢流報警裝置包括:與水箱相連接的溢流箱，所述溢流箱上設置有電極保護箱，所述水箱的溢流口連接有排水管，所述排水管通過連接接頭與電極保護箱相連接，，所述電極保護箱內水平設置有Pt電極和Zn電極，所述Pt電極和Zn電極通過導線與電阻相連接，所述電阻的兩端通過導線與差分放大器的輸入端相連接，所述差分放大器的輸出端通過導線與微處理器的輸入端相連接，所述微處理器的輸出端分別通過導線與蜂鳴器、LED顯示燈和電動截止閥相連接，所述電動截止閥安裝在水箱的進水管上。
[0005]所述的電阻、LED顯示燈、蜂鳴器、差分放大器和微處理器設置在電路保護殼內。
[0006]所述電極保護箱通過連接接頭與水箱和溢流箱可拆卸連接，所述電極保護箱的材料是PVC塑料。
[0007]一種新型外置式船舶水箱溢流報警裝置的報警方法，包括以下步驟:
[0008]當水箱內水滿連續溢流時:
[0009]步驟1:水箱中的水通過排水管流經電極保護箱，Pt電極和Zn電極接觸電解液時構成閉合迴路發生原電池反應，電阻兩端的電勢差被引入差分放大器中，所述差分放大器將電壓放大若干倍；
[0010]步驟2:所述差分放大器將電壓信號送入微處理器中，此時微處理器對接收到的電壓信號進行數據分析、數據處理和計時，當信號持續時間達到設定值時，所述微處理器輸出指令信號；
[0011 ] 步驟3:蜂鳴器和LED顯示燈接收上述微處理器的輸出的指令信號，蜂鳴器發出報警信號，LED顯示燈亮提示用戶；
[0012]步驟4:所述電動截止閥接收上述微處理器的輸出信號時，電動截止閥關閉，水箱停止進水。
[0013]當水箱晃動溢流時:
[0014]步驟1:水箱中的水通過排水管流經電極保護箱，Pt電極和Zn電極接觸電解液時構成閉合迴路發生原電池反應，電阻兩端的電勢差被引入差分放大器中，所述差分放大器將電壓放大若干倍；
[0015]步驟2:所述差分放大器將電壓信號送入微處理器中，微處理器對接收到的電壓信號進行數據分析、數據處理和計時，信號持續時間沒有達到設定值，微處理器不生成輸出信號。
[0016]由於採用了上述技術方案，本發明提供的一種新型外置式船舶水箱溢流報警裝置及其報警方法，只要有少量水連續溢流就能使該裝置的電路導通，該裝置發生原電池反應，可迅速、準確地監測水箱溢流狀況，穩定性較好，具有較高的檢測靈敏度和檢測精度。本發明的裝置具有結構簡單、能耗低和易於操作等特點，可方便的置於水箱外部。本發明的信號檢測電路體積小、集成度高，設備的結構相對簡單、緊湊，且整體成本較低。本發明由於電極安裝的位置可以避免船舶搖晃造成的誤報警。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本發明中新型外置式船舶水箱溢流報警裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]為使本發明的技術方案和優點更加清楚，下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚完整的描述:
[0020]如圖1所示的新型外置式船舶水箱溢流報警裝置，與水箱14相連接的溢流箱13，所述溢流箱13上設置有電極保護箱3，所述水箱14的溢流口連接有排水管8，排水管8通過連接接頭11與電極保護箱3相連接，電極保護箱3內水平設置有Pt電極I和Zn電極2，Pt電極I和Zn電極2通過導線與電阻4相連接，電阻4的兩端通過導線與差分放大器7的輸入端相連接，差分放大器7的輸出端通過導線與微處理器9的輸入端相連接，微處理器9的輸出端分別通過導線與蜂鳴器6、LED顯示燈5和電動截止閥10相連接，所述電動截止閥10安裝在水箱的進水管上。
[0021]進一步的，所述的電阻4、LED顯示燈5、蜂鳴器6、差分放大器7和微處理器9設置在電路保護殼12內。保護殼12起到對電器件的保護作用以免電器元件被腐蝕。
[0022]進一步的，所述電極保護箱3通過連接接頭11與水箱14和溢流箱13可拆卸連接，電極保護箱3的材料是PVC塑料。
[0023]一種新型外置式船舶水箱溢流報警裝置的報警方法，由於水箱中的水溢流一般包括兩種情況:
[0024]I)水滿連續溢流時:
[0025]步驟1:水滿連續溢流時，水箱14中的水通過排水管8流經電極保護箱3，使得Pt電極I和Zn電極2接觸電解液時構成閉合迴路發生連續的原電池反應，電阻4兩端的電勢差被引入差分放大器7中，所述差分放大器7將電壓放大若干倍；
[0026]步驟2:所述差分放大器7將電壓信號送入微處理器中，此時微處理器9對接收到的電壓信號進行數據分析、數據處理和計時，信號持續時間達到設定值時，微處理器9給出輸出信號；
[0027]步驟3:蜂鳴器6和LED顯示燈5接收上述微處理器9的輸出信號，蜂鳴器6發出報警信號，LED顯示燈5亮提示用戶實現監測水箱是否發生溢流的現象；
[0028]步驟4:所述電動截止閥10接收上述微處理器9的輸出信號時，電動截止閥10關閉，水箱停止進水。
[0029]2)水箱晃動溢流時:
[0030]步驟1:水箱晃動溢流時，水箱中的水通過排水管8流經電極保護箱3，使得Pt電極I和Zn電極2接觸電解液時構成閉合迴路發生短暫的原電池反應，電阻4兩端的電勢差被引入差分放大器7中，所述差分放大器7將電壓放大若干倍；
[0031]步驟2:所述差分放大器7將電壓信號送入微處理器中，此時微處理器9對接收到的電壓信號進行數據分析、數據處理和計時，信號持續時間沒有達到設置值時，微處理器9不生成輸出信號，避免了由於船舶水箱晃動溢流造成的誤報警。
[0032]本發明公開的一種新型外置式船舶水箱溢流報警裝置及其報警方法，採用原電池原理對於水位失控或設備故障進行提前預警，迅速、準確地監測水箱溢流狀況，具有較高的檢測靈敏度和檢測精度並能遏制溢流事故繼續發生，且有一定的防誤報警能力。該水箱溢流報警裝置設計新穎結構簡單節約成本，可以在生產與生活的多個領域得到廣泛應用。
[0033]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種新型外置式船舶水箱溢流報警裝置，其特徵在於包括:與水箱(14)相連接的溢流箱(13)，所述溢流箱(13)上設置有電極保護箱(3)，所述水箱(14)的溢流口連接有排水管(8)，所述排水管⑶通過連接接頭(11)與電極保護箱(3)相連接，，所述電極保護箱(3)內水平設置有Pt電極⑴和Zn電極(2)，所述Pt電極⑴和Zn電極⑵通過導線與電阻⑷相連接，所述電阻⑷的兩端通過導線與差分放大器(7)的輸入端相連接，所述差分放大器(7)的輸出端通過導線與微處理器(9)的輸入端相連接，所述微處理器(9)的輸出端分別通過導線與蜂鳴器(6)、LED顯示燈(5)和電動截止閥(10)相連接，所述電動截止閥(10)安裝在水箱的進水管上。
2.根據權利要求1所述的一種新型外置式船舶水箱溢流報警裝置，其特徵還在於:所述的電阻(4)、LED顯示燈(5)、蜂鳴器(6)、差分放大器(7)和微處理器(9)設置在電路保護殼(12)內。
3.根據權利要求1所述的一種新型外置式船舶水箱溢流報警裝置，其特徵還在於:所述電極保護箱⑶通過連接接頭(11)與水箱(14)和溢流箱(13)可拆卸連接，所述電極保護箱⑶的材料是PVC塑料。
4.如權利要求1所述的一種新型外置式船舶水箱溢流報警裝置的報警方法，包括以下步驟: 當水箱(14)內水滿連續溢流時: 步驟1:水箱(14)中的水通過排水管⑶流經電極保護箱(3)，Pt電極(I)和Zn電極(2)接觸電解液時構成閉合迴路發生原電池反應，電阻(4)兩端的電勢差被引入差分放大器(X)中，所述差分放大器(X)將電壓放大若干倍； 步驟2:所述差分放大器(7)將電壓信號送入微處理器中，此時微處理器(9)對接收到的電壓信號進行數據分析、數據處理和計時，當信號持續時間達到設定值時，所述微處理器(9)輸出指令信號； 步驟3:蜂鳴器(6)和LED顯示燈(5)接收上述微處理器(9)的輸出的指令信號，蜂鳴器(6)發出報警信號，LED顯示燈(5)亮提示用戶； 步驟4:所述電動截止閥(10)接收上述微處理器(9)的輸出信號時，電動截止閥(10)關閉，水箱停止進水。 當水箱晃動溢流時: 步驟1:水箱中的水通過排水管⑶流經電極保護箱(3)，Pt電極(I)和Zn電極⑵接觸電解液時構成閉合迴路發生原電池反應，電阻(4)兩端的電勢差被引入差分放大器(7)中，所述差分放大器(7)將電壓放大若干倍； 步驟2:所述差分放大器(7)將電壓信號送入微處理器中，微處理器(9)對接收到的電壓信號進行數據分析、數據處理和計時，信號持續時間沒有達到設定值，微處理器(9)不生成輸出信號。
【文檔編號】G08B21/18GK104504865SQ201510009597
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月8日 優先權日:2015年1月8日
【發明者】倪文學, 宋永欣, 潘新祥 申請人:大連海事大學