一種動態壓力輸出的吹氣式船舶液位測量系統的製作方法
2023-11-07 14:28:37 2
本發明屬於自動控制技術領域，特別是涉及一種動態壓力輸出的吹氣式船舶液位測量系統。
背景技術：
近年來，吹氣式液位測量裝置被廣泛應用於船舶液艙的液位測量。吹氣式液位測量的基本原理：將淨化氣源通過減壓閥,使吹氣壓力大於介質的壓力,使吹氣壓力充滿測量氣管,這時安裝在測量氣管上的壓力變送器所反映的壓力就是被測液位的壓力。將對應的壓力經過轉換即可獲得被測點的液位。
當前國內外的吹氣式船舶液位測量裝置一般都採用機械式減壓閥調節吹氣(測量空氣)的壓力，然而採用機械式減壓閥調節方式，不僅操作不方便，而且效率和精確度都不高，因此，需要設計一種能夠動態調節吹氣減壓的系統。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種動態壓力輸出的吹氣式船舶液位測量系統，通過採用動態壓力輸出的吹氣式船舶液位測量系統，能夠提高測量精度及測量響應速度，減少壓縮空氣損耗，解決了現有的問題。
為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：
本發明為一種動態壓力輸出的吹氣式船舶液位測量系統，包括可編程邏輯控制器和通過氣管依次連接的氣源、截止閥、電氣轉換器、空氣過濾器和總電磁閥，總電磁閥通過氣管分別並聯有壓力變送器、校零電磁閥和若干測量電磁閥；所述校零電磁閥、壓力變送器與若干測量電磁閥通過氣管共連；校零電磁閥連接至大氣；若干所述測量電磁閥通過氣管分別連接有吹氣測量口；所述可編程邏輯控制器分別與電氣轉換器、壓力變送器和吹氣測量口的電氣控制端連接。
進一步地，所述總電磁閥作為執行測量的總開關，所述校零電磁閥用於對壓力變送器進行校零。
進一步地，所述測量電磁閥和吹氣測量口均為六個，六個所述吹氣測量口分別連接至相應的液艙。
一種動態壓力輸出的吹氣式船舶液位測量系統的工作方法，該方法具體包括如下步驟：
步驟一，上電初始化，可編程邏輯控制器控制校零電磁閥通電，壓力變送器通過氣管經校零電磁閥連接至大氣，繼而使壓力變送器校零，待壓力變送器校零完成後，可編程邏輯控制器控制校零電磁閥斷電；
步驟二，氣源輸出空氣，電氣轉換器根據可編程邏輯控制器中壓力設定值對空氣壓力進行限定；
步驟三，可編程邏輯控制器控制總電磁閥通電；
步驟三，可編程邏輯控制器依次控制測量電磁閥通電，繼而通過壓力變送器依次測量相應的吹氣測量口的壓力值，繼而形成測量數據，並將所述測量數據傳送至可編程邏輯控制器；
步驟四，可編程邏輯控制器控制總電磁閥斷電；
步驟五，可編程邏輯控制器控制測量電磁閥，繼而使相應的吹氣測量口停止吹氣；
步驟六，可編程邏輯控制器讀取壓力變送器傳來的測量數據，然後將其轉換為液位數據，並更新可編程邏輯控制器內對應的吹氣測量口的液位數據。
進一步地，所述測量數據包括各個吹氣測量口對應的測量數據。
本發明具有以下有益效果：
本發明根據被測量液艙的液位高度自動調節吹氣測量的空氣壓力，能夠精確控制測量各個液艙時輸出適當的測量空氣壓力，提高測量的效率和測量精度；通過使用本系統進行液位測量，有利於提高液位測量的自動化水平以及節約成本；通過設置多個吹氣測量口，各個吹氣測量口之間相互獨立，再由可編程邏輯控制器控制各個吹氣測量口以依次輪詢的方式進行測量，避免了相互幹擾，進一步提高測量的穩定性和測量數據的準確度。
當然，實施本發明的任一產品並不一定需要同時達到以上所述的所有優點。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述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發明的一些實施例，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。
圖1為本發明的一種動態壓力輸出的吹氣式船舶液位測量系統的工作原理圖；
圖2為本發明的一種動態壓力輸出的吹氣式船舶液位測量系統的工作流程圖。
具體實施方式
下面將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、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。
請參閱圖1所示，本發明為一種動態壓力輸出的吹氣式船舶液位測量系統，包括通過氣管依次連接的氣源、截止閥、電氣轉換器、空氣過濾器和總電磁閥，總電磁閥通過氣管分別並聯有壓力變送器、校零電磁閥、電磁閥1、電磁閥2、電磁閥3、電磁閥4、電磁閥5、電磁閥6，其中校零電磁閥、壓力變送器、電磁閥1、電磁閥2、電磁閥3、電磁閥4、電磁閥5、電磁閥6通過氣管共連，校零電磁閥連接至大氣，電磁閥1、電磁閥2、電磁閥3、電磁閥4、電磁閥5、電磁閥6通過氣管分別連接有吹氣測量口1、吹氣測量口2、吹氣測量口3、吹氣測量口4、吹氣測量口5、吹氣測量口6。
其中，該系統還包括可編程邏輯控制器，電氣轉換器、壓力變送器、總電磁閥、校零電磁閥、電磁閥1、電磁閥2、電磁閥3、電磁閥4、電磁閥5、電磁閥6的電氣控制端均連接至可編程邏輯控制器。
其中，總電磁閥作為執行測量的總開關，校零電磁閥連接至大氣，用於對壓力變送器進行校零。
其中，吹氣測量口1、吹氣測量口2、吹氣測量口3、吹氣測量口4、吹氣測量口5、吹氣測量口6分別連接至相應的液艙(圖中未示出)。
如圖2所示，一種動態壓力輸出的吹氣式船舶液位測量系統的工作方法，包括如下步驟：
步驟一，上電初始化，可編程邏輯控制器控制校零電磁閥通電，壓力變送器通過氣管經校零電磁閥連接至大氣，繼而使壓力變送器校零，待壓力變送器校零完成後，可編程邏輯控制器控制校零電磁閥斷電；
步驟二，氣源輸出空氣，電氣轉換器根據可編程邏輯控制器中壓力設定值對空氣壓力進行限定；
步驟三，可編程邏輯控制器控制總電磁閥通電；
步驟三，可編程邏輯控制器依次控制電磁閥1、電磁閥2、電磁閥3、電磁閥4、電磁閥5、電磁閥6通電，繼而通過壓力變送器依次測量吹氣測量口1、吹氣測量口2、吹氣測量口3、吹氣測量口4、吹氣測量口5、吹氣測量口6的壓力值，繼而形成測量數據，並將所述測量數據傳送至可編程邏輯控制器，其中測量數據包括吹氣測量口1測量數據、吹氣測量口2測量數據、吹氣測量口3測量數據、吹氣測量口4測量數據、吹氣測量口5測量數據和吹氣測量口6測量數據；
步驟四，可編程邏輯控制器控制總電磁閥斷電；
步驟五，可編程邏輯控制器依次控制電磁閥1、電磁閥2、電磁閥3、電磁閥4、電磁閥5、電磁閥6斷電，繼而依次使吹氣測量口1、吹氣測量口2、吹氣測量口3、吹氣測量口4、吹氣測量口5、吹氣測量口6停止吹氣；
步驟六，可編程邏輯控制器讀取壓力變送器傳來的測量數據，然後將其轉換為液位數據，並更新可編程邏輯控制器內對應的吹氣測量口1、吹氣測量口2、吹氣測量口3、吹氣測量口4、吹氣測量口5、吹氣測量口6的液位數據。
本發明的一個具體應用為：本發明採用輪詢測量方式，工作時，可編程控制器以一定的邏輯控制電磁閥切換來輪流測量各個液艙的液位。
採用電氣轉換器控制吹氣壓力，電氣轉換器接受4～20mA信號，將輸入至液艙的壓縮空氣按比例地轉換輸出，它起到電信號與氣信號轉換作用。
吹氣式船舶液位測量系統採用輪詢測量方式，各液艙的液位相差比較大，使用恆定的空氣壓力輸出進行測量時，只能按照最大的測量液位高度來設置輸出空氣壓力，當切換至液位較低的液艙液位測量時，輸出的空氣壓力將遠大於被測量液體產生的壓力，將導致空氣損耗過大，降低測量精度和測量的響應速度。
本系統根據被測量液艙的液位高度自動調節吹出的空氣壓力，能夠精確控制測量各個液艙時輸出適當的測量空氣壓力，提高測量的效率和測量精度。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「示例」、「具體示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
最後需要說明的是，以上公開的本發明優選實施例只是用於幫助闡述本發明。優選實施例並沒有詳盡敘述所有的細節，也不限制該發明僅為所述的具體實施方式。顯然，根據本說明書的內容，可作很多的修改和變化。本說明書選取並具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發明的原理和實際應用，從而使所屬技術領域技術人員能很好地理解和利用本發明。本發明僅受權利要求書及其全部範圍和等效物的限制。