一种集中水箱式挠度测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种集中水箱式挠度测量系统包括液位测量系统PLC、显示单元、水箱、电缆、钢质水管、测量传感装置、泄气鹅颈管、两通球阀、球阀配套接头、压电式液位传感器、U型卡、角钢底座、连接装置、接口闷头、三通阀手柄、三通球阀、螺栓，其特征在于,所述的每套测量传感装置上的压电式液位传感器与液位测量系统PLC上均通过电缆电连接，用于电信号传送。本发明专利技术有益效果，结构小巧、安装简单、安装不受安装区域和空间限制、测量精度高、加水方便，加水后不需静置和排气，维修与保养维护方便、便于校验传感器的精度，不仅在船厂的施工提供了便利，也降低了用户使用和维护的繁琐性。

A Centralized Water Tank Deflection Measurement System

The invention discloses a centralized water tank deflection measurement system, which comprises a liquid level measurement system PLC, a display unit, a water tank, cables, steel pipes, a measurement sensor device, an exhaust gooseneck pipe, a two-way ball valve, a ball valve matching joint, a piezoelectric liquid level sensor, a U-shaped card, an angle steel base, a connecting device, a joint stuffy head, a three-way valve handle, a three-way ball valve and a bolt. The piezoelectric liquid level sensor on each set of measuring and sensing devices and the liquid level measuring system PLC are electrically connected by cables for the transmission of electric signals. The invention has the advantages of compact structure, simple installation, no limitation of installation area and space, high measurement accuracy, convenient water addition, no need for static and exhaust after water addition, convenient maintenance and maintenance, and convenient calibration of sensor accuracy, which not only facilitates the construction of shipyard, but also reduces the cumbersome use and maintenance of users.

【技术实现步骤摘要】
一种集中水箱式挠度测量系统
本专利技术涉及测量系统领域，具体涉及一种集中水箱式挠度测量系统，适用于对半潜工程船、浮船坞等相关船舶在工作与装货期间船体形变的实时测量。
技术介绍
通常现有技术下，一些大型的船舶和半潜式工程作业船等因船型大、主甲板装放货物重等原因，船舶在装货或运输途中经常会发生船体形变，严重时会引起船体的断裂，这种情况下，船舶需要安装一套能够实时监测到船舶挠度变形的测量装置，以便实时监测船舶的形变。目前，大部分船舶使用的是在船舶两舷的管隧通道各安装一个水平钢质水管，再在水平钢质水管上等间距焊接几个垂直钢质水管，在垂直钢质水管底部安装传感器，然后给水管加水，通过传感器监测船体形变信息来监测船舶挠度，这种方式因要考虑船舶在正常航行中船舶的颠簸与倾斜，因此要求垂直钢质水管高度比较高，而在船舶的空间有限，这样对垂直钢质水管的安装带来了困难，并且随着使用时间的延长，管路中水的大量蒸发，传感器测量的精度将会受到影响，且随着船舶长度的增加，垂直钢质水管的安装间距也会随之增大，这样在不同点位的垂直钢质水管的处的相对大气动态压力不一致，测量传感器的测量精度将大度降低，另外在使用者在日常的保养维护上，这种传统的方式，使用者也很难去拆卸维护和添加水位，并且每隔一段时间必须加水，加水后也必须排气，排气也需要几小时的静置；当传感器精度降低或者故障的时候，也很难去对传感器进行校验。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决传统装置安装困难、测量精度低、调试和使用维护不便等问题，提供一种集中水箱式挠度测量系统，该专利技术结构小巧、安装简单、安装不受安装区域和空间限制、测量精度高、加水方便，加水后不需静置和排气，维修与保养维护方便、便于校验传感器的精度，不仅在船厂的施工提供了便利，也降低了用户使用和维护的繁琐性。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种集中水箱式挠度测量系统包括液位测量系统PLC、显示单元、水箱、电缆、钢质水管、测量传感装置、泄气鹅颈管、两通球阀、球阀配套接头、压电式液位传感器、U型卡、角钢底座、连接装置、接口闷头、三通阀手柄、三通球阀、螺栓，所述的每套测量传感装置上的压电式液位传感器与液位测量系统PLC上均通过电缆电连接，用于电信号传送。所述钢质水管上端与下端各切割一个与球阀配套接头配套的圆孔，并在该圆孔上通过焊接方式焊接上球阀配套接头的一端，所述在上端配套接头另一端通过螺纹连接方式安装有一个二通球阀，所述二通球阀的另一端也通过螺纹连接方式装配一个泄气鹅颈管，所在下端配套接头的另一端通过螺纹连接方式安装一个三通球阀，所述三通球阀另一端通过螺纹连接方式装配一个接口闷头，所述的接口闷头用于效验调试，在三通球阀的第三个接口上通过螺纹连接方式装上连接装置，所述连接装置的另一头通过螺纹连接方式安装一个压电式液位传感器，所述的压电式液位传感器通过U型卡和螺栓通过螺纹连接固定在角钢底座上，所述的角钢底座焊接在船体钢质壁上。其中，所述钢质水管通过焊接盲堵的方式将一头堵上，另一头通过焊接方式焊接并连接汇总到一根垂直钢质水管上后，在将该垂直钢质水管引到独立水箱的底部通过焊接方式进行连接接通，在左右水平钢质水管的首尾和中间各取一个测量点，然后在这些点间等距离取若干个测量点。当船舶需要测量时，在被测量的船舶的载重甲板下方左舷和右舷上设置两根与主船体平行的钢质水管，左右两根钢质水管通过焊接盲堵的方式将一头堵上，另一头通过焊接方式焊接并连接汇总到一根垂直钢质水管上后，在将该垂直钢质水管引到独立水箱的底部通过焊接方式进行连接接通，在左右水平钢质水管的首尾和中间各取一个测量点，然后在这些点间等距离取若干个测量点，选取测量点的同时，需要保证选取的每侧的测量点数量为单数。进一步，优选的，单边选取间距相等的位置作为测量点5个，在这些取的点上安装上均安装上测量传感装置，单边依次编号为P11---P15和P21---P25，每边5套，通过电缆的连接将电信号传送至液位测量系统PLC中，通过液位测量系统PLC对每个传感器信息的读取后，计算相关的数据，最后通过电缆的电信号将信息传输到显示单元中，并最终显示出来。测量传感装置上的三通球阀的三通阀手柄，将其转动到连接装置的档位；转动测量传感装置上的两通球阀的手柄，排出钢质水管内的气体，保证传感器的测量精度。所述液位测量系统PLC1进行计算数据，下式中根据实施例中，P11-P15、P21-P25分别为各测量传感装置6中测量的压力值，计算方式如下：总挠度左：P13-(P15+P11)/2；前横倾：P21-P11总挠度右：P23-(P25+P21)/2；后横倾：P25-P15前挠度左：P12-(P13+P11)/2；左纵倾：P15-P11前挠度右：P22-(P23+P21)/2；右纵倾：P25-P21后挠度左：P14-(P15+P13)/2；后挠度右：P24-(P25+P23)/2；通过上式中值的大小，可以实时测量并监控船舶的挠度情况，将结果显示在显示单元中，并可在液位检测系统PLC上设置报警值，当测量并计算的结果超出设定的值时，显示单元也可以进行报警。所述接口闷头用于在平时检修保养或者维修校验调试的时候，可以拆下并接上外部调试效用传感器，转动测量传感装置上的三通球阀的三通阀手柄，将其转动到效验调试用接口闷头的档位，对测量传感装置上的压电式液位传感器进行校验。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本专利技术采用集中水箱式设计，保证了装置的加水方便、长时间不用加水、日常加水不用排气等特点；2、本专利技术采用集中水箱式设计，保证了参照大气压力点在集中水箱水面处，避免了船舶封闭的不同区域的大气压力偏差，减小了测量误差，大大提高了测量传感器的测量精度；3、本专利技术采用集中水箱式设计取代传统的垂直水管储水方式，避免了因为船舶等在颠簸倾斜时水被荡出的情况，且集中水箱式安装，在本地仅仅只用安装测量传感装置，使得现场施工安装简单方便，极大的降低了施工难度，也为使用者的维护保养与维修提高了便利；4、本专利技术采用测量传感装置上装配的三通阀手柄和效验调试用接口闷头，可以随时转动三通阀手柄到关闭效验调试用接口闷头处的水，并拧下效验调试用接口闷头后安装调试效验传感器进行传感器的效验工作；5、本专利技术采用测量传感装置上装配的泄气鹅颈管和两通球阀能在首次安装和重大维修时水箱水放干后重新加水的情况下，能快速简便的将管路和传感器探头处的气体完全排放出去，以减小装置的测量误差。附图说明图1是本专利技术所述一种集中水箱式挠度测量系统中的工作原理示意图。图2是本专利技术所述一种集中水箱式挠度测量系统中的测量传感装置的结构示意图。图3是本专利技术所述一种集中水箱式挠度测量系统中的实施例剖面结构示意图。图中：1、液位测量系统PLC；2、显示单元；3、水箱；4、电缆；5、钢质水管；6、测量传感装置；7、泄气鹅颈管；8、两通球阀；9、球阀配套接头；10、压电式液位传感器；11、U型卡；12、传感器固定用角钢底座；13连接装置；14、接口闷头；15、三通阀手柄；16、三通球阀；17、螺栓；100、指船舶吃水线以上；200、左舷；300、右舷；具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：如图1-图2所示，一种集中水箱式挠度测量系统包括液位测量系统PLC1、显示单元2、水箱3、电缆4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集中水箱式挠度测量系统，包括液位测量系统PLC、显示单元、水箱、电缆、钢质水管、测量传感装置、泄气鹅颈管、两通球阀、球阀配套接头、压电式液位传感器、U型卡、角钢底座、连接装置、接口闷头、三通阀手柄、三通球阀、螺栓，其特征在于,所述的每套测量传感装置上的压电式液位传感器与液位测量系统PLC上均通过电缆电连接，用于电信号传送。

【技术特征摘要】
1.一种集中水箱式挠度测量系统，包括液位测量系统PLC、显示单元、水箱、电缆、钢质水管、测量传感装置、泄气鹅颈管、两通球阀、球阀配套接头、压电式液位传感器、U型卡、角钢底座、连接装置、接口闷头、三通阀手柄、三通球阀、螺栓，其特征在于,所述的每套测量传感装置上的压电式液位传感器与液位测量系统PLC上均通过电缆电连接，用于电信号传送。2.根据权利要求1所述的一种集中水箱式挠度测量系统，其特征在于,所述钢质水管上端与下端各切割一个与球阀配套接头配套的圆孔，并在该圆孔上通过焊接方式焊接上球阀配套接头的一端，所述在上端配套接头另一端通过螺纹连接方式安装有一个二通球阀，所述二通球阀的另一端也通过螺纹连接方式装配一个泄气鹅颈管，所在下端配套接头的另一端通过螺纹连接方式安装一个三通球阀，所述三通球阀另一端通过螺纹连接方式装配一个接口闷头，所述的接口闷头用于效验调试，在三通球阀的第三个接口上通过螺纹连接方式装上连接装置，所述连接装置的另一头通过螺纹连接方式安装一个压电式液位传感器，所述的压电式液位传感器通过U型卡和螺栓通过螺纹连接固定在角钢底座上，所述的角钢底座焊接在船体钢质壁上。3.根据权利要求1所述的一种集中水箱式挠度测量系统，其特征在于,所述钢质水管通过焊接盲堵的方式将一头堵上，另一头通过焊接方式焊接并连接汇总到一根垂直钢质水管上后，在将该垂直钢质水管引到独立水箱的底部通过焊接方式进行连接接通，在左右水平钢质水管的首尾和中间各取一个测量点，然后在这些点间等距离取若干个测量点。4.根据权利要求1所述的一种集中水箱式挠度测量系统，其特征在于,当船舶需要测量时，在被测量的船舶的载重甲板下方左舷和右舷上设置两根与主船体平行的钢质水管，左右两根钢质水管通过焊接盲堵的方式将一头堵上，另一头通过焊接方式焊接并连接汇总到一根垂直钢质水管上后，在将该垂直钢质水管引到独立水箱的底部通过焊接方式进行连接接通，在左右水平钢质水管的首尾和中间各取...

【专利技术属性】
技术研发人员：张专，宋秀丽，唐家和，
申请(专利权)人：招商局重工深圳有限公司，友联船厂蛇口有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44