一种液压系统油箱液位动态监控装置及监控方法
【专利摘要】本发明提供了一种液压系统油箱液位动态监控装置及动态监控方法，其中所述的液压系统油箱液位动态监控装置包括控制器和用于检测液压系统油箱液位的液位传感器，液位传感器的模拟信号输出端通过通讯线缆与控制器的模拟量输入模块相连，控制器的数字量输出模块与一报警器相连。所述的控制器连有一显示单元。该发明可实现油箱液位的动态监控，能够在油箱刚开始发生泄漏时就能及时报警，从而便于及早排查处理，从而杜绝安全隐患，并降低经济损失，还可以通过计算获知预设时间段内油箱液位的变化量，为操作者提供决策依据，使操作者便于在停机损失和泄漏损失之间做出正确的选择；且结构简单，便于推广应用。
【专利说明】一种液压系统油箱液位动态监控装置及监控方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油箱液位监控领域，具体为一种液位信号以模拟信号形式输出的液压 系统油箱液位动态监控装置及监控方法。
【背景技术】
[0002] 液压系统处于动力传输和自动控制的核心地位，漏油是液压系统存在的最突出问 题。由于管路众多，很多隐蔽处的漏油点难以靠点检发现。
[0003] 鉴于液压系统压力高，流量大，泄漏故障往往突然发生。漏油现象一旦在隐蔽位置 或在无人觉察时发生，则会引发大量泄漏，不但会造成较大经济损失、污染环境，还会有火 灾隐患。
[0004] 现有液位监控系统,通常在油箱旁边装有透明玻璃管或磁翻板液位计，依靠点检 人员的巡检、记录，发现是否漏油，不但不能及时报警，且无法判断油液泄漏量的大小，不能 为操作者提供决策依据，操作者无法在停机损失和泄漏损失之间做出正确的选择。
[0005] 对于驱动多台液压执行机构的液压系统，当多台执行机构同时动作时，油箱液位 在短时间内大幅下降，其下降幅度远远大于管路泄漏造成的泄漏量。现有监控系统会认为 油液泄漏而误判，从而发出错误信息，甚至导致泵组突然保护性跳泵停机。
[0006] 此外，对于立式安装或横截面积较小的油箱，一旦发生较大流量的漏油，由于液位 下降速度很快，控制系统往往接收不到漏油反馈信号，这往造成整箱油液很快泄漏完毕的 后果。由于现有监控系统的漏判，工作人员往往不能及时发现油箱漏油，不能及时作出合理 的处理，使得泵组在极低液位时突然保护性跳泵停机，引发严重的生产事故或设备事故，造 成较大的经济损失。
[0007] 此为现有技术的不足。
【发明内容】
[0008] 本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种液压系统油箱液位 动态监控装置及动态监控方法，可实现油箱液位的动态监控，能够在油箱刚开始发生泄漏 时就能及时报警，从而便于及早排查处理，杜绝安全隐患并降低经济损失。
[0009] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种液压系统油箱液位动态监控装置，包括 控制器和用于检测液压系统油箱液位的液位传感器，液位传感器的模拟信号输出端通过通 讯线缆与控制器的模拟量输入模块相连，控制器的数字量输出模块与一报警器相连。
[0010] 所述的控制器采用PLC控制器。
[0011] 所述的控制器连有一显示单元。
[0012] 所述的显示单元采用PC机。
[0013] 本发明提供了一种液压系统油箱液位动态监控方法，包括步骤：
[0014] (1)通过液位传感器采集液压系统油箱内液位的模拟信号，并将采集到的模拟信 号发送至控制器；
[0015] (2)控制器接收液位传感器传来的模拟信号，经运算处理，将接收到的模拟信号转 化为数字信号；
[0016] (3)控制器依据上述数字信号，生成油箱液位一时间动态曲线，并传输到显示单 元，进行油箱液位变化的实时显示；
[0017] (4)控制器对上述油箱液位一时间动态曲线进行计算，计算出预设时间段At内 油箱液位的高度变化量Ah，并计算出预设时间段At内油箱液位的变化率η = Ah/At， 其中Π > 〇 ;
[0018] (5)控制器将计算出的变化率II与预设的变化率阈值进行比较，判定是否控制报 警器进行漏油报警。
[0019] 步骤（5)中所述的预设的变化率阈值包括预设的最大变化率阈值η 2和最小变化 率阈值L，其中〇〈 riZ ri2。
[0020] 步骤（5)中所述的判定是否控制报警器进行漏油报警的方法为：若0〈 II〈 II i，则 判定为油箱不漏油，控制器控制报警器不发出报警；若η < n2，则判定为油箱漏油， 控制器控制报警器进行报警；若n> n2，则判定为油箱不漏油，控制器控制报警器不发出报 警。
[0021] 对于步骤（4)，进一步地，依据预设的油箱的长度a和宽度b，控制器计算并通过显 示单元显示预设时间段Δ?内油箱漏油量AV = a*b* Ah,其中，Ah为预设时间段At内 油箱液位的高度变化量。
[0022] 其中，在本方法中，所述的显示单元可以采用PC机。
[0023] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0024] 本发明将现有的油箱液位静态监控实现为动态监控，可以实时通过显示单元显示 油箱液位一时间的动态曲线，且可根据该动态曲线斜率的变化，在油箱刚开始泄漏时就能 及时报警，从而可及早提醒操作人员对油箱漏油与否进行排查处理，减少油液泄漏损失的 进一步扩大，避免泵组在极低液位时突然保护性跳泵停机现象的发生，不但可降低经济损 失，还可杜绝安全隐患且减少环境污染；此外，还可以通过计算获知预设时间段内油箱液位 的变化量，为操作者提供决策依据，使操作者便于在停机损失和泄漏损失之间做出正确的 选择；此外，本发明所使用的电器元件数量少，结构简单，具有较高的推广应用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1为本发明液压系统油箱液位动态监控装置的结构框图。
[0026] 图2为本发明液压系统油箱液位动态监控方法的方框图。
[0027] 图3为本发明判定是否控制报警器进行漏油报警的方法流程图。
【具体实施方式】
[0028] 如图1所示，本发明的一种液压系统油箱液位动态监控装置，包括控制器和用于 检测液压系统油箱液位的液位传感器，液位传感器的模拟信号输出端通过通讯线缆与控制 器的模拟量输入模块相连，控制器的数字量输出模块与一报警器相连。
[0029] 其中，所述的控制器采用PLC控制器；所述的控制器连有一显示单元，所述的显示 单元采用PC机。
[0030] 如图2所示，本发明的一种液压系统油箱液位动态监控方法，包括步骤：
[0031] (1)通过液位传感器采集液压系统油箱内液位的模拟信号，并将采集到的模拟信 号发送至控制器。
[0032] (2)控制器接收液位传感器传来的模拟信号，经运算处理，将接收到的模拟信号转 化为数字信号。
[0033] (3)控制器依据上述数字信号，生成油箱液位一时间动态曲线，并传输到显示单 元，进行油箱液位变化的实时显示。
[0034] (4)控制器对上述油箱液位一时间动态曲线进行计算，计算出预设时间段At内 油箱液位的高度变化量Ah，并计算出预设时间段At内油箱液位的变化率η = Ah/At， 其中Π > 0。
[0035] 此外，依据预设的油箱的长度a和宽度b，实时计算并通过显示器显示预设时间段 At内油箱漏油量AV = a*b* Λ h，其中，Ah为预设时间段At内油箱液位的高度变化量。 上述泄漏量△ V通过显示单元进行实时显示，可为操作者提供决策依据，便于操作者在停 机损失和泄漏损失之间做出正确的选择。
[0036] (5)控制器将计算出的变化率η与预设的变化率阈值进行比较，判定是否控制报 警器进行漏油报警。
[0037] 步骤（5)中所述的预设的变化率阈值包括预设的最大变化率阈值η 2和最小变化 率阈值L，其中〇〈 riZ ri2。
[0038] 其中，将计算出的变化率η与预设的变化率阈值进行比较时，步骤（5)中所述的 判定是否控制报警器进行漏油报警的具体方法如图3所示：若0〈 η〈 η i，则判定为油箱不 漏油，控制器控制报警器不发出报警；否则，若η < η2，则判定为油箱漏油，控制器 控制报警器进行报警；否则Π > Π 2，判定为油箱不漏油，控制器控制报警器不发出报警。
[0039] 其中，所述的显示单元采用PC机。
[〇〇4〇] 本发明可以大幅减少油液泄漏损失，减少环境污染，并降低火灾隐患，结构简单又 造价低，具有较高的推广应用价值。
【权利要求】
1. 一种液压系统油箱液位动态监控装置，其特征在于，包括控制器和用于检测液压系 统油箱液位的液位传感器，液位传感器的模拟信号输出端通过通讯线缆与控制器的模拟量 输入模块相连，控制器的数字量输出模块与一报警器相连。
2. 根据权利要求1所述的液压系统油箱液位动态监控装置，其特征在于，所述的控制 器采用PLC控制器。
3. 根据权利要求1或2所述的液压系统油箱液位动态监控装置，其特征在于，所述的控 制器连有一显示单元。
4. 根据权利要求3所述的液压系统油箱液位动态监控装置，其特征在于，所述的显示 单元采用PC机。
5. -种使用权利要求3所述的液压系统油箱液位动态监控装置的液压系统油箱液位 动态监控方法，其特征在于，包括步骤： (1) 通过液位传感器采集液压系统油箱内液位的模拟信号，并将采集到的模拟信号发 送至控制器； (2) 控制器接收液位传感器传来的模拟信号，经运算处理，将接收到的模拟信号转化为 数字信号； (3) 控制器依据上述数字信号，生成油箱液位一时间动态曲线，并传输到显示单元，进 行油箱液位变化的实时显示； (4) 控制器对上述油箱液位一时间动态曲线进行计算，计算出预设时间段At内油箱 液位的高度变化量Ah，并计算出预设时间段At内油箱液位的变化率η = Ah/At，其中 n > 〇 ； (5) 控制器将计算出的变化率η与预设的变化率阈值进行比较，判定是否控制报警器 进行漏油报警。
6. 根据权利要求5所述的液压系统油箱液位动态监控方法，其特征在于，步骤（5) 中所述的预设的变化率阈值包括预设的最大变化率阈值n 2和最小变化率阈值ni，其中 〇< ni< n2°
7. 根据权利要求6所述的液压系统油箱液位动态监控方法，其特征在于，步骤（5)中所 述的判定是否控制报警器进行漏油报警的方法为：若〇〈 n〈 L，则判定为油箱不漏油，控制 器控制报警器不发出报警；若n < n2，则判定为油箱漏油，控制器控制报警器进行 报警；若n > n2，则判定为油箱不漏油，控制器控制报警器不发出报警。
8. 根据权利要求5所述的液压系统油箱液位动态监控方法，其特征在于，对于步骤 (4)，进一步地，依据预设的油箱的长度a和宽度b，控制器计算并通过显示单元显示预设时 间段At内油箱漏油量AV = a*b* Λ h，其中，Ah为预设时间段At内油箱液位的高度变 化量。
9. 根据权利要求8所述的液压系统油箱液位动态监控方法，其特征在于，所述的显示 单元采用PC机。
【文档编号】G05B19/05GK104061976SQ201410334238
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】赵培建, 王京先, 郭强, 胡淑娥 申请人:济钢集团有限公司