一种船用柴油机油耗对比计量方法与高精度测量系统技术方案

本发明专利技术涉及一种船用柴油机高精度油耗测量系统和油耗对比计量方法。本发明专利技术的测量系统和对比计量方法具有不受载重、吃水、吃水差、洋流、风向、风力、船舶摇晃、震动、负荷波动、环境温度和船型等等因素影响的特点。适用于精确测量和比较实船柴油机的油耗(各中速和高速机)；还适用于陆地柴油机厂家和实验室台架，可精确评定柴油机单位油耗、累积油耗及燃油和润滑油添加剂的节油效果；还适用于质检部门对流量计产品、节能产品进行检验和标定。其计量精度达到了千分之0.2～0.5。

【技术实现步骤摘要】
一种船用柴油机油耗对比计量方法与高精度测量系统
本专利技术涉及一种可将测量精度精确到千分之零点五的船舶柴油机基础油耗的测量方法及设备，尤其是一种船用柴油机高精度油耗对比计量方法与测量系统。
技术介绍
节能减排目前已经是我们国家发展的重要战略任务，交通运输行业是用能大户，年消耗约6000多亿人民币的燃油，节能形势严峻。为加快开展节能减排工作，交通部明确要求：集中精力做好交通运输能耗统计监测考核体系工作。经比较，中国专利文献CN104089668A公开了一种渔船燃油消耗率实船测量系统及方法，包括日用油柜、燃油测量桶、渔船发动机和集成控制单元；日用油柜、燃油测量桶通过三通阀与渔船发动机相连接供给燃油；通过流量计和电子密度计测量燃油测量桶供给渔船发动机的进油量和燃油密度；通过流量计测量渔船发动机的回油量；通过集成控制单元显示测量数据、计算渔船发动机燃油消耗率。该专利技术的目的是能有效解决现有渔船油耗实船测量系统存在的使用操作不便、受环境因素影响、测量准度、精度不高且使用效果不好等多种缺陷和不足的问题。中国专利文献CN100570313C公布了一种柴油机燃油消耗测量装置，该装置是在原有燃油系统中安装质量流量计，并将该质量流量计输出的电信号与原有柴油机输出功率电信号一起输送到燃油油耗仪中进行运算，输出柴油机的输出功率、燃油消耗量和燃油消耗率。该技术方案的特点是用此装置以期解决柴油机燃油消耗的测量、对柴油机的油耗状况进行实时监控的问题。中国专利文献CN204988394U公布了一种柴油发动机实际油耗检测系统。该系统由同步驱动电机、两个油耗计数装置和主控制板组成，两个油耗计数装置对称安装在同步驱动电机的左右两侧，每个油耗计数装置都是由外部磁块、一个旋转叶轮、叶轮外壳、磁力传动盘和霍尔传感器组成；所述的主控制板上设有油耗模块、外接设备接口、数据通讯接口和电机按钮，两个霍尔传感器将采集的旋转叶轮转动圈数都传送给油耗模块，外接设备接口与其他外接设备相连接。以此系统来检测以柴油发动机为动力的车、船的实际油耗。针对现有的专利油耗计量设备情况，中国专利ZL201020672384给出了“车或船用发动机油耗计量装置”的技术方案。该方案主要用于汽车公司燃油管理(防自盗)，原理是把现有成熟流量计安放在汽车油箱后，监测加油和用油之差，其精度为流量计精度。但是，如何提高测量精度，使船舶柴油机基础油耗的测量精确到千分之零点五的范围内，目前还没有较为理想的计量方式和装置，尤其是在船用流量计和台架实验用油耗仪上缺少利用液位监控装置实现油耗精确计量的装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种船用柴油机油耗对比计量方法及高精度测量装置。所述方法包括三种各自独立的计量步骤流程，执行每一个独立的步骤流程可解决方法中个性要求的精准计量和比较的问题；系统精确计量油耗，并及时准确地发送指令打开另一计量容器的出油阀，确保柴油机连续工作和油耗的精确计量。为此，本专利技术解决所述问题的技术方案是：一种整备高精度船用柴油机油耗测量系统和精确油耗对比计量方法，包括的步骤，其中，所述方法包括：适于双机的实船在变工况下实际的油耗对比计量步骤、实验室单台或两台柴油机在相同负荷等条件下使用不同燃油的台架实验的油耗对比计量步骤、按用户要求或按有关质检部门要求对流量计产品、节能产品进行检验和标定的步骤，其中，所述适于双机的实船在变工况下实际的油耗对比计量步骤是：事先确定航行的目的地，实验时间随航行时间而定，或者在用户指定的机动航行、定速航行、牵引工况、停航工况等工况时段下：通过此测量系统一台柴油机用普通常用柴油，另一台通过系统使用节能柴油；以此实施所述两机在相同负荷、相同工况、相同时间内对比油耗的步骤；其中，在保证柴油机的柴油供给的情况下，所述高精度测量系统中普通柴油的过度容器与测量容器、节能柴油的过渡容器与测量容器分别交替工作；由此步骤，算出每一种柴油的总油耗＝计数器读数X150升+最后容器中的使用量；所述台架实验的油耗对比计量步骤是：在单台或两台柴油机的台架实验中，事先备好普通柴油和节能柴油，并设定好所述高精度测量系统中要使用燃油的罐数，两罐组分别进行，普通柴油和节能柴油使用相同罐数，达到使用罐数后，所述高精度测量系统分别记录两组时间，对各类燃油在相同负荷等试验条件下进行消耗时间精确对比，检测节油效果；或者确定相同的时间、相同的负荷，分别计量在两组实验中燃油的消耗量，进行精确对比。分别计算出单位油耗、累计油耗和节油率等所述按用户要求或按有关质检部门要求对流量计产品、节能产品进行检验和标定的步骤是：按用户要求或按有关质检部门要求，制定计量开始与截止时间和运行工况，以所述高精度测量系统来准确计量油耗，计量期间和计量工况的总油耗为：总油耗＝计数器读数X150升+最后容器中的使用量。优选的，所述最后使用的容器中的油耗计量方法，其步骤包括：根据最后使用的容器中的油耗不是整罐的情况，以手动方式启动供油泵，将所述该容器加满，通过质检部门标定的标准流量计进行计量，其中的读数即为最后容器中的实际油耗，所述容器的罐计数器计数范围在0‐9999。最后计算出节油率。并且，一种船用柴油机油耗对比计量方法的高精度测量系统，所述系统包括具有原燃油柜、电磁阀、电子加油机、加油泵、电磁液位传感器、温度传感器、浮子液位传感器、四个150升标准计量容器、可编程程序控制器、计数计时单元、液位监控系统；所述的浮子液位传感器、电磁液位传感器、分别设置在所述容器的进、出口端。优选的，所述的一种船用柴油机高精度测量系统在油耗对比模式下所述四个标准容器都参与工作。优选的，所述的一种船用柴油机高精度测量系统在油耗评定模式下所述两个标准容器参与工作。优选的，所述标准容器液位监控系统由浮子室、浮子液位传感器、带有溢流口的溢流管、电磁液位传感器和控制箱组成；其中，当所述浮子液位传感器控制的液位略高于溢流口时，多出的油液从溢流口溢出，油液位置停留在由质检部门标定的位置；当容器油位下降到由质检部门标定的位置时，所述电磁液位传感器发出指令送到控制箱，执行关闭容器出口阀，开启备用容器出口阀，计数器记录一次，系统记录使用时间等操作。相比现有技术，由本专利技术所具有的突出特点和显著进步而产生的积极效果是：本专利技术的油耗对比测量方法和精确计量系统适用于各种中高速船用柴油机，而且不受载重、吃水、吃水差、洋流、风向、风力、船舶摇晃、震动、负荷波动、环境温度和船型等等因素的影响，可长时间运行；还适用于陆地柴油机厂家和柴油机实验室台架，可精确评定柴油机单位油耗、累积油耗及燃油和润滑油添加剂的节油效果；还适用于质检部门对流量计产品、节能产品进行检验和标定，其计量精度达到了千分之0.2～0.5；由于误差是单方向的，均为负值，在两台柴油机同时做对比试验时，误差向同方向变化，导致最终对比实验误差小于单罐计量误差，极限情况可能接近于零。相较于用两个流量计作对比实验，误差为正负两个方向，误差值会大于单个流量计误差，极限情况会加倍的情况，具有很大的精度优势。附图说明图1是本专利技术涉及的方法其步骤流程示意图；图2是本专利技术涉及的系统结构示意图；图中：V1～V8、V0、V01、V02为电磁阀，P1为加油泵，G1、G2、G11、G22为液位传感器，G7为温度传感器，G3～本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整备高精度船用柴油机油耗测量和对比系统，包括油耗对比计量方法的步骤，其特征在于，所述方法包括：适于双机的实船在变工况下实际的油耗对比计量步骤、实验室单台或多台柴油机在相同负荷和相同工况等条件下使用不同燃油的台架实验的油耗对比计量步骤、按用户要求或按有关质检部门要求对流量计产品、节能产品进行检验和标定的步骤，其中，所述适于双机的实船在变工况下实际的油耗对比计量步骤是：事先确定航行的目的地，实验时间随航行时间而定，一台柴油机通过测量系统使用普通常用柴油，另一台通过系统用节能柴油；以此实施所述两机在相同负荷、相同工况、相同时间内来对比油耗的步骤；其中，在保证柴油机的柴油供给的情况下，所述普通柴油的过度容器与测量容器、节能柴油的过渡容器与测量容器分别交替工作；由此步骤，算出每一种柴油的总油耗＝计数器读数X 150升+最后容器中的使用量；所述台架实验的油耗对比计量步骤是：在单台或两台柴油机的台架实验中，事先备好普通柴油和节能柴油，并设定好所述高精度测量系统中要使用燃油的罐数，两罐组分别进行，普通柴油和节能柴油使用相同罐数，达到使用罐数后，所述高精度测量系统分别记录两组时间，对各类燃油在相同负荷等试验条件下进行消耗时间精确对比，检测节油效果，分别计算出单位油耗、累计油耗和节油率等；或者确定相同的时间、相同的负荷，分别精确计量在两次实验内燃油的消耗量，计算节油率，检测节油效果；所述按用户要求或按有关质检部门要求对流量计产品、节能产品进行检验和标定的步骤是：按用户要求或按有关质检部门要求，制定计量开始与截止时间和运行工况，以所述高精度测量系统来准确计量油耗，计量期间和计量工况下的总油耗为：总油耗＝计数器读数X150升+最后容器中的使用量。...

【技术特征摘要】
1.一种整备高精度船用柴油机油耗测量和对比系统，包括油耗对比计量方法的步骤，其特征在于，所述方法包括：适于双机的实船在变工况下实际的油耗对比计量步骤、实验室单台或多台柴油机在相同负荷和相同工况等条件下使用不同燃油的台架实验的油耗对比计量步骤、按用户要求或按有关质检部门要求对流量计产品、节能产品进行检验和标定的步骤，其中，所述适于双机的实船在变工况下实际的油耗对比计量步骤是：事先确定航行的目的地，实验时间随航行时间而定，一台柴油机通过测量系统使用普通常用柴油，另一台通过系统用节能柴油；以此实施所述两机在相同负荷、相同工况、相同时间内来对比油耗的步骤；其中，在保证柴油机的柴油供给的情况下，所述普通柴油的过度容器与测量容器、节能柴油的过渡容器与测量容器分别交替工作；由此步骤，算出每一种柴油的总油耗＝计数器读数X150升+最后容器中的使用量；所述台架实验的油耗对比计量步骤是：在单台或两台柴油机的台架实验中，事先备好普通柴油和节能柴油，并设定好所述高精度测量系统中要使用燃油的罐数，两罐组分别进行，普通柴油和节能柴油使用相同罐数，达到使用罐数后，所述高精度测量系统分别记录两组时间，对各类燃油在相同负荷等试验条件下进行消耗时间精确对比，检测节油效果，分别计算出单位油耗、累计油耗和节油率等；或者确定相同的时间、相同的负荷，分别精确计量在两次实验内燃油的消耗量，计算节油率，检测节油效果；所述按用户要求或按有关质检部门要求对流量计产品、节能产品进行检验和标定的步骤是：按用户要求或按有关质检部门要求，制定计量开始与截止时间和运行工况，以所述高精度测量系统来准确计量油...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛岩，吴晓光，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21