海洋环境下液位测量误差修正装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种海洋环境下液位测量误差修正装置，其包括集水容器、导压管、差压变送器和数据采集处理装置；所述导压管与集水容器连接；差压变送器位于集水容器正下方，且高压侧与导压管连接，低压侧与大气连接；数据采集处理装置与差压变送器连接，采集差压变送器的测量信号并计算液位修正系数。与现有技术相比，本实用新型专利技术的差压变送器可以与被测容器的液位计测量信号采用同一数据采集系统、同一卡件进行数据采集和处理，因此能够保证修正信号和液位测量信号动态响应的一致性，有效解决了采用现有倾斜仪时数据传输延时导致倾斜信号与液位测量信号同步性不一致的问题，不仅可以修正倾角变化，还可以同时修正重力加速度变化。

【技术实现步骤摘要】
海洋环境下液位测量误差修正装置
本技术属于海洋环境下液位测量领域，更具体地说，本技术涉及一种海洋环境下液位测量误差修正装置。
技术介绍
在海洋环境下，船舶或海上平台存在倾斜、摇摆，导致船舶或海上平台内液位测量长期存在困难，给液位监测和工艺控制带来非常大的困扰。为解决倾斜摇摆过程中，被测容器“斜”状态时的测量误差，其中一种方法采用倾斜仪实时测量船体倾斜状态，用于液位计修正。这种方法原理可行，但是实际使用时却存在以下问题：1)存在倾斜仪和液位计信号不同步的问题。现有倾斜仪的测量信号需要经过复杂的计算处理，再采用通讯方式将船体倾斜信号送至液位计数据采集器，相比液位计信号采集的速度慢很多，同时液位计数据采集器自身的采集周期在150～500ms不等，难以保证两者同步，导致测量效果不好，修正误差较大；2)现有倾斜仪不仅价格昂贵，并且系统复杂，其输出的信号为横摇、纵摇、横倾、纵倾信号，需要控制系统识别判断船舶当前处于摇摆状态，还是倾斜状态，来选择液位修正是采用摇角还是倾角，处理比较复杂；另外，现有倾斜仪没有垂直加速度信号，无满足压力式液位计信号修正所需，这也是当前压力式液位计在船舶中测量精度不高，应用不广的一个因素。有鉴于此，确有必要提供一种能够解决上述问题的海洋环境下液位测量误差修正装置。
技术实现思路
本技术的目的在于：提供一种简单、可靠、精度高的海洋环境下液位测量误差修正装置，以解决压力式液位计信号修正所存在问题，提高液位测量精度。为了实现上述技术目的，本技术提供了一种海洋环境下液位测量误差修正装置，其包括集水容器、导压管、差压变送器和数据采集处理装置；所述导压管与集水容器连接；差压变送器位于集水容器正下方，且高压侧与导压管连接，低压侧与大气连接；数据采集处理装置与差压变送器连接，采集差压变送器的测量信号并计算液位修正系数。作为本技术海洋环境下液位测量误差修正装置的一种改进，所述液位修正系数k的计算公式为k＝P/P′，其中，P为静止状态下差压变送器的压力测量值，P′为船体发生倾斜摇摆或晃荡时差压变送器的压力测量值。作为本技术海洋环境下液位测量误差修正装置的一种改进，所述数据采集处理装置与被测容器的液位计测量信号采用的数据采集处理装置为同一装置。作为本技术海洋环境下液位测量误差修正装置的一种改进，所述集水容器的中心点与差压变送器的中心点在一条垂直线上。作为本技术海洋环境下液位测量误差修正装置的一种改进，所述差压变送器通过一个向下的导管与大气连接。作为本技术海洋环境下液位测量误差修正装置的一种改进，所述集水容器的横截面积与导压管的横截面积相同。作为本技术海洋环境下液位测量误差修正装置的一种改进，所述导压管和集水容器的横截面均为圆形，尺寸在DN20到DN50之间选择。作为本技术海洋环境下液位测量误差修正装置的一种改进，所述集水容器为非满水状态，预留有用于吸收导压管和集水容器内的水热胀冷缩的自由空间。作为本技术海洋环境下液位测量误差修正装置的一种改进，所述集水容器内设置有多层用于抑制液体晃动的滤网。作为本技术海洋环境下液位测量误差修正装置的一种改进，所述集水容器的顶部设置有带堵头的补水口。与现有技术相比，本技术海洋环境下液位测量误差修正装置的差压变送器可以与被测容器的液位计测量信号采用同一数据采集系统、同一卡件进行数据采集和处理，因此能够保证修正信号和液位测量信号动态响应的一致性，有效解决了采用现有倾斜仪时数据传输延时导致倾斜信号与液位测量信号同步性不一致的问题，不仅可以修正倾角变化，还可以同时修正重力加速度变化。附图说明下面结合附图和具体实施方式，对本技术海洋环境下液位测量误差修正装置进行详细说明。图1为本技术海洋环境下液位测量误差修正装置的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本技术，并非为了限定本技术。请参阅图1，本技术海洋环境下液位测量误差修正装置包括集水容器10、导压管11、差压变送器13和数据采集处理装置14。其中，导压管11与集水容器10连接；差压变送器13位于集水容器10正下方，保证集水容器10的中心点与差压变送器13的中心点在一条垂直线上。差压变送器13的高压侧与导压管11连接，低压侧与大气连接；数据采集处理装置14与差压变送器13连接，采集差压变送器13的测量信号并计算液位修正系数。集水容器10的顶部设置有带堵头的补水口。导压管11内充满水，确保导压管11与差压变送器13之间没有气泡。差压变送器13的低压侧与大气连接的方式为通过一个向下的导管130与大气连接。本技术海洋环境下液位测量误差修正装置的测量原理为：在静止状态下，差压变送器13的测量信号对应的压力测量值P为：P＝ρgh，ρ为集水容器10和导压管11内水的密度，g为重力加速度，h为集水容器10和导压管11内水的总高度；当船体发生倾斜摇摆或晃荡时，差压变送器13的测量信号对应的压力测量值P′为：P′＝ρgg′hcosα，α为船体倾角，g′为船体摇晃导致的重力加速度变量；由此可得，液位修正系数k为：k＝1/cosαg′＝P/P′。数据采集处理装置14中存储有静止状态下的压力测量值P，只需将差压变送器13的测量信号转化为压力测量值P′，即可利用公式k＝P/P′计算出液位修正系数k。本技术选用差压变送器13测量P、P′的原因是由于船舶在海上航行，不同位置大气压力不同，差压变送器可以防止大气压力的变化导致测量误差。本技术可以采用被测容器的液位计测量信号的数据采集系统、卡件对差压变送器13的测量信号进行数据采集处理，即本技术可以采用现有船舶或海上平台的液位测量系统的数据采集处理装置作为本技术的数据采集处理装置14，只要在船舶或海上平台的数据采集处理装置中存储差压变送器13静止状态下的压力测量值P以及液位修正系数k的计算公式，并将数据采集处理装置与本申请的差压变送器13连接，即可由差压变送器13为船舶液位测量系统提供一个标准的误差修正信号，进而计算得出液位修正系数k。通过以上描述可知，本技术采用现有船舶或海上平台的液位测量系统的数据采集处理装置为数据采集处理装置14，液位修正系数k的修正信号与被测容器的液位计测量信号采用同一数据采集系统、同一卡件进行数据采集和处理，因此能够保证液位修正信号和液位测量信号动态响应的一致性，有效解决了采用现有倾斜仪时数据传输延时导致倾斜信号与液位测量信号同步性不一致的问题，极大地提高了液位修正的精度，提高了船体倾斜摇摆过程中液位测量的可靠性和稳定性。由于本技术海洋环境下液位测量误差修正装置所处的环境温度存在变化，根据本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海洋环境下液位测量误差修正装置，其特征在于，包括集水容器、导压管、差压变送器和数据采集处理装置；所述导压管与集水容器连接；差压变送器位于集水容器正下方，且高压侧与导压管连接，低压侧与大气连接；数据采集处理装置与差压变送器连接，采集差压变送器的测量信号并计算液位修正系数。/n

【技术特征摘要】
1.一种海洋环境下液位测量误差修正装置，其特征在于，包括集水容器、导压管、差压变送器和数据采集处理装置；所述导压管与集水容器连接；差压变送器位于集水容器正下方，且高压侧与导压管连接，低压侧与大气连接；数据采集处理装置与差压变送器连接，采集差压变送器的测量信号并计算液位修正系数。


2.根据权利要求1所述的海洋环境下液位测量误差修正装置，其特征在于，所述液位修正系数k的计算公式为k＝P/P′，其中，P为静止状态下差压变送器的压力测量值，P′为船体发生倾斜摇摆或晃荡时差压变送器的压力测量值。


3.根据权利要求1所述的海洋环境下液位测量误差修正装置，其特征在于，所述数据采集处理装置与被测容器的液位计测量信号采用的数据采集处理装置为同一装置。


4.根据权利要求1所述的海洋环境下液位测量误差修正装置，其特征在于，所述集水容器的中心点与差压变送器的中心点在一条垂直线上。


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【专利技术属性】
技术研发人员：李忠意，梁超佳，李伟成，熊国华，王源，郭永飞，王洪涛，陆秀生，李硕楠，罗岩路，陈源杉，黎国民，何文凯，周洁，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44