【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船舶压载水舱和燃油舱的液位高度测量方法，更具体而言涉及一种基于记录和分析尺锤带动尺身侵入液体进而触及舱底过程中所受作用力随着尺身释放长度变化的曲线来确定液位高度的快速自动测量方法。
技术介绍
1、散装货船所运输的谷物、煤炭、矿砂等货物，多具有价值较低且不易用衡器计量的特点，国际上通常利用水尺计重的方法进行交接。水尺计重依据阿基米德原理，首先通过测量吃水深度和港水密度计算船舶的总排水量，然后再结合压载水和燃油存量，通过查询“船舶静水力参数表”计算载货量。压载水和燃油存量则需要通过其液位高度换算得到，因此能否准确和快速地测得压载水舱和燃油舱的液位高度直接关系到港航交重计量的精度和效率。
2、目前，对压载水舱和燃油舱液位高度的获取方法仍然是手工测量。操作者从舱体上部的测量孔释放底部系有尺锤的尺带，当尺锤触及舱底时拉回尺带，并通过观察液体在尺身上留下的痕迹确定液位高度。为了能够凸显液体在尺身上留下的痕迹，每次测量前还通常需要在尺身上涂抹试水膏或试油膏，整个过程操作复杂，测量精度低，容易受到人为因素干扰。
3、针对传统手工测量方法的不足，现有技术提出了浮球式、电阻式、电容式、差压式、吹气式、超声波式、雷达式等多种自动测量方法。程学生等人对上述的主要方法进行了比较，总结了各自的优缺点。浮球式液位计以磁浮球为测量元件，当容器的液位变化时，浮球也随着上下移动。由于磁性作用，浮球液位计的干簧管受磁性吸合，从而使传感器内电阻成线性变化。电阻式液位计以电极作为测量元件，利用液位上下变化引起浸液电极液面处电阻值的改
4、上述几种现有的液位高度测量方法中，浮球式、电阻式、电容式和差压式液位计均需要向液体中侵入带电元件，对燃油舱测量来说有着较高的防爆要求。吹气式液位计的测量精度不高，而且需消耗船上宝贵的压缩空气，还会对舱内压力带来一定影响。超声波式和雷达式都属于非接触的测量方法，测量速度快且具有本质安全的特性，但其对使用环境有着一定要求，舱体的不规则形状和设置在舱壁附近的测量孔都会对测量产生严重干扰。
5、因此对现有测量方法进行技术革新，提供一种水油舱液位高度的快速自动测量方法，对于提高港航交重计量的精度和效率具有深远意义。
技术实现思路
1、根据上述提出的技术问题，提供一种水油舱液位高度的快速自动测量方法。本专利技术基于记录和分析尺锤带动尺身侵入液体进而触及舱底过程中所受作用力随着尺身释放长度变化的曲线来确定液位高度。
2、本专利技术采用的技术手段如下：
3、一种水油舱液位高度的快速自动测量方法，包括：
4、s1、选择尺锤作为侵入液体的探头；
5、s2、选择尺身作为传递尺锤所受作用力的媒介；
6、s3、利用称重传感器测量尺身上的作用力；
7、s4、利用位移传感器测量尺身的释放长度；
8、s5、利用电动绕线器控制尺锤向下运动的速度；
9、s6、在液面上方的一段距离内释放尺锤，尺锤带动尺身向下运动的过程中，尺锤将在空气中向下运动一段距离后侵入到液体中，并在重力的作用下继续向下运动直至触及到舱底；
10、s7、在尺锤带动尺身向下运动的过程中，记录称重传感器测得的压力值和位移传感器测得的位移量，称重传感器测得的压力值正比于尺身上的作用力，位移传感器测得的位移量等于尺身释放长度，得到尺身上的作用力随着尺身释放长度变化的曲线；
11、s8、当尺锤依次接触到液面和舱底时，尺身上的作用力会发生明显变化，在曲线上得到相应时刻的尺身释放长度，并计算两个长度的差值，得到液位高度。
12、进一步地，所述步骤s1中选择的尺锤包括以下特征：
13、所述尺锤的密度大于所测量的液体密度，用于保证尺锤带动尺身侵入液体后可以继续向下运动直至触及舱底；
14、所述尺锤具有横截面积，用于保证尺锤侵入液面时，受到液体浮力的作用；
15、所述尺锤具有长度，用于保证尺锤侵入液面时，受到的液体浮力有增加过程；
16、所述尺锤不含电子元件和导线，既可以用于测量压载水舱的液位高度，也可以用于测量燃油舱的液位高度。
17、进一步地，所述步骤s2中选择的尺身包括以下特征：
18、所述尺身为柔性尺身，用于保证将尺锤受到的作用力沿尺身向上传递，并便于尺身盘绕在电动绕线器上；
19、所述尺身的横截面积小，用于减小尺身自身重量及其在液体中受到的浮力，来凸显尺锤收到的作用力；
20、所述尺身的拉伸量小，用于保证尺身的释放长度与位移传感器测得的位移量一致。
21、进一步地，所述步骤s3中，利用称重传感器测量尺身上的作用力，具体包括：
22、称重传感器的压力感知面顶端连接有过线滑轮，尺身绕过线滑轮弯曲一定角度，以使称重传感器能够感知尺身上的作用力。
23、进一步地，所述过线滑轮和过线滑轮与压力感知面的连接件均采用绝缘材料，保证称重传感器上的电信号不会传导给尺身。
24、进一步地，所述步骤s4中，利用位移传感器测量尺身的释放长度，具体包括：
25、采用非接触式位移传感器或接触式位移传感器测量尺身的纵向位移量，获得尺身的释放长度。
26、进一步地，所述接触式位移传感器的接触件具有绝缘性，保证接触式位移传感器上的电信号不会传导给尺身。
27、进一步地，所述步骤s5中的电动绕线器包括以下特征：
28、所述电动绕线器的转动部分具有调速功能，用于控制尺身释放的速度，从而使尺锤能够以一定的速度向下运动；
29、所述电动绕线器的转动部分具有换向功能，用于方便测量完成后反向卷动尺身，回收尺锤；
30、所述电动绕线器的绕线盘使用导电材料，用于保证尺身能够通过绕线盘与地线连接；
31、所述电动绕线器的转动部分与绕线盘的接触件具有绝缘性，用于保证位转动部分中的电信号不会传导给尺身。
32、进一步地，所述步骤s8具体包括：
33、当尺锤接触到液面时，尺锤受到液体浮力的作用，并且随着浸入液体中体积的增加，受到的浮力增大，从而使尺身上的作用力发生变化；
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种水油舱液位高度的快速自动测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的水油舱液位高度的快速自动测量方法，其特征在于，所述步骤S1中选择的尺锤包括以下特征：
3.根据权利要求1所述的水油舱液位高度的快速自动测量方法，其特征在于，所述步骤S2中选择的尺身包括以下特征：
4.根据权利要求1所述的水油舱液位高度的快速自动测量方法，其特征在于，所述步骤S3中，利用称重传感器测量尺身上的作用力，具体包括：
5.根据权利要求4所述的水油舱液位高度的快速自动测量方法，其特征在于，所述过线滑轮和过线滑轮与压力感知面的连接件均采用绝缘材料，保证称重传感器上的电信号不会传导给尺身。
6.根据权利要求1所述的水油舱液位高度的快速自动测量方法，其特征在于，所述步骤S4中，利用位移传感器测量尺身的释放长度，具体包括：
7.根据权利要求6所述的水油舱液位高度的快速自动测量方法，其特征在于，所述接触式位移传感器的接触件具有绝缘性，保证接触式位移传感器上的电信号不会传导给尺身。
8.根据权利要求1所述的水油舱液位高
9.根据权利要求1所述的水油舱液位高度的快速自动测量方法，其特征在于，所述步骤S8具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种水油舱液位高度的快速自动测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的水油舱液位高度的快速自动测量方法，其特征在于，所述步骤s1中选择的尺锤包括以下特征：
3.根据权利要求1所述的水油舱液位高度的快速自动测量方法，其特征在于，所述步骤s2中选择的尺身包括以下特征：
4.根据权利要求1所述的水油舱液位高度的快速自动测量方法，其特征在于，所述步骤s3中，利用称重传感器测量尺身上的作用力，具体包括：
5.根据权利要求4所述的水油舱液位高度的快速自动测量方法，其特征在于，所述过线滑轮和过线滑轮与压力感知面的连接件均采用绝缘材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：张望，
申请(专利权)人：大连道科特科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。