一种新型外置式船舶水箱溢流报警装置及其报警方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型外置式船舶水箱溢流报警装置及其报警方法，所述报警装置包括：与水箱相连接的溢流箱，所述溢流箱上设置有电极保护箱，所述水箱的溢流口连接有排水管，所述排水管通过连接接头与电极保护箱相连接，所述电极保护箱内水平设置有Pt电极和Zn电极，所述Pt电极和Zn电极通过导线与电阻相连接，所述电阻的两端通过导线与差分放大器的输入端相连接，所述差分放大器的输出端通过导线与微处理器的输入端相连接，所述微处理器的输出端分别通过导线与蜂鸣器、LED显示灯和电动截止阀相连接，所述电动截止阀安装在水箱的进水管上。
【专利说明】一种新型外置式船舶水箱溢流报警装置及其报警方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水箱高水位报警装置，尤其涉及一种新型外置式船舶水箱溢流报警装置及其报警方法。
【背景技术】
[0002]水箱高水位及溢流报警在生产与生活的多个领域均有重要的需求，船舶水箱溢流报警对船舶安全极其重要，由于船舶营运环境，使用普通的报警方法会因为船舶水箱晃动溢流造成误报警，所以快速准确实现船舶水箱溢流报警具有十分重要的应用价值。
[0003]目前国内外液位监控装置繁多，在工程上得到广泛使用的是浮子式水位传感器报警系统和电极式水位控制报警系统，也有使用液位变送器加智能控制器方式和超声波液位控制器的情况。浮子式水位传感器报警系统有分管式浮球与缆浮球。管式浮球适合清水及粘度不大的液体。缆浮球适合污水，结构简单、安装检修方便。缺点是可靠性较低，当水箱使用较长时间后污物增多，浮球上易粘附污物，使浮球不能可靠动作，管式浮球容易卡滞，缆浮球容易缠绕。且冬季使用粘性较大的防冻液时，很容易使浮力很小的浮子粘住，造成误报警或不报警，需要频繁地清洗或更换。所有浮球都有触点接触不良现象。结果都是系统失控。电极式水位控制报警系统使用多个电极线与水面接触，探测水位，价格便宜。缺点是探测电极容易腐蚀，安装不便。如有污物会粘附在电极上，使水位失控。多数市售的控制器只能控制一台水泵，实用价值较低。电极直接与水接触，有安全隐患。液位变送器加智能控制器方式属于模拟量控制，可以实时显示水位数值，对于水位失控或设备故障可以提前预警。集成了双泵智能控制，控制系统接线简单。可设高、低、超高、超低四点控制，控制点(水面位置)在控制器上设定，极其方便。智能控制器可与电脑联网，可以远程监视水位及设备运行情况。缺点是价格稍高。超声波液位控制器属于模拟量控制，可以实时显示水位数值，对于水位失控或设备故障可以提前预警。集成了双泵智能控制，控制系统接线简单。可设高、低、超高、超低四点控制，控制点(水面位置)在控制器上设定，极其方便。智能控制器可与电脑联网，可以远程监视水位及设备运行情况。探头不与待测物质接触，适合污水及有毒有害液体的液位控制。缺点是不适合水面有大量气泡的场合，价格高。
【发明内容】
[0004]根据现有技术存在的问题，一种新型外置式船舶水箱溢流报警装置包括:与水箱相连接的溢流箱，所述溢流箱上设置有电极保护箱，所述水箱的溢流口连接有排水管，所述排水管通过连接接头与电极保护箱相连接，，所述电极保护箱内水平设置有Pt电极和Zn电极，所述Pt电极和Zn电极通过导线与电阻相连接，所述电阻的两端通过导线与差分放大器的输入端相连接，所述差分放大器的输出端通过导线与微处理器的输入端相连接，所述微处理器的输出端分别通过导线与蜂鸣器、LED显示灯和电动截止阀相连接，所述电动截止阀安装在水箱的进水管上。
[0005]所述的电阻、LED显示灯、蜂鸣器、差分放大器和微处理器设置在电路保护壳内。
[0006]所述电极保护箱通过连接接头与水箱和溢流箱可拆卸连接，所述电极保护箱的材料是PVC塑料。
[0007]一种新型外置式船舶水箱溢流报警装置的报警方法，包括以下步骤:
[0008]当水箱内水满连续溢流时:
[0009]步骤1:水箱中的水通过排水管流经电极保护箱，Pt电极和Zn电极接触电解液时构成闭合回路发生原电池反应，电阻两端的电势差被引入差分放大器中，所述差分放大器将电压放大若干倍；
[0010]步骤2:所述差分放大器将电压信号送入微处理器中，此时微处理器对接收到的电压信号进行数据分析、数据处理和计时，当信号持续时间达到设定值时，所述微处理器输出指令信号；
[0011 ] 步骤3:蜂鸣器和LED显示灯接收上述微处理器的输出的指令信号，蜂鸣器发出报警信号，LED显示灯亮提示用户；
[0012]步骤4:所述电动截止阀接收上述微处理器的输出信号时，电动截止阀关闭，水箱停止进水。
[0013]当水箱晃动溢流时:
[0014]步骤1:水箱中的水通过排水管流经电极保护箱，Pt电极和Zn电极接触电解液时构成闭合回路发生原电池反应，电阻两端的电势差被引入差分放大器中，所述差分放大器将电压放大若干倍；
[0015]步骤2:所述差分放大器将电压信号送入微处理器中，微处理器对接收到的电压信号进行数据分析、数据处理和计时，信号持续时间没有达到设定值，微处理器不生成输出信号。
[0016]由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种新型外置式船舶水箱溢流报警装置及其报警方法，只要有少量水连续溢流就能使该装置的电路导通，该装置发生原电池反应，可迅速、准确地监测水箱溢流状况，稳定性较好，具有较高的检测灵敏度和检测精度。本发明的装置具有结构简单、能耗低和易于操作等特点，可方便的置于水箱外部。本发明的信号检测电路体积小、集成度高，设备的结构相对简单、紧凑，且整体成本较低。本发明由于电极安装的位置可以避免船舶摇晃造成的误报警。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本发明中新型外置式船舶水箱溢流报警装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述:
[0020]如图1所示的新型外置式船舶水箱溢流报警装置，与水箱14相连接的溢流箱13，所述溢流箱13上设置有电极保护箱3，所述水箱14的溢流口连接有排水管8，排水管8通过连接接头11与电极保护箱3相连接，电极保护箱3内水平设置有Pt电极I和Zn电极2，Pt电极I和Zn电极2通过导线与电阻4相连接，电阻4的两端通过导线与差分放大器7的输入端相连接，差分放大器7的输出端通过导线与微处理器9的输入端相连接，微处理器9的输出端分别通过导线与蜂鸣器6、LED显示灯5和电动截止阀10相连接，所述电动截止阀10安装在水箱的进水管上。
[0021]进一步的，所述的电阻4、LED显示灯5、蜂鸣器6、差分放大器7和微处理器9设置在电路保护壳12内。保护壳12起到对电器件的保护作用以免电器元件被腐蚀。
[0022]进一步的，所述电极保护箱3通过连接接头11与水箱14和溢流箱13可拆卸连接，电极保护箱3的材料是PVC塑料。
[0023]一种新型外置式船舶水箱溢流报警装置的报警方法，由于水箱中的水溢流一般包括两种情况:
[0024]I)水满连续溢流时:
[0025]步骤1:水满连续溢流时，水箱14中的水通过排水管8流经电极保护箱3，使得Pt电极I和Zn电极2接触电解液时构成闭合回路发生连续的原电池反应，电阻4两端的电势差被引入差分放大器7中，所述差分放大器7将电压放大若干倍；
[0026]步骤2:所述差分放大器7将电压信号送入微处理器中，此时微处理器9对接收到的电压信号进行数据分析、数据处理和计时，信号持续时间达到设定值时，微处理器9给出输出信号；
[0027]步骤3:蜂鸣器6和LED显示灯5接收上述微处理器9的输出信号，蜂鸣器6发出报警信号，LED显示灯5亮提示用户实现监测水箱是否发生溢流的现象；
[0028]步骤4:所述电动截止阀10接收上述微处理器9的输出信号时，电动截止阀10关闭，水箱停止进水。
[0029]2)水箱晃动溢流时:
[0030]步骤1:水箱晃动溢流时，水箱中的水通过排水管8流经电极保护箱3，使得Pt电极I和Zn电极2接触电解液时构成闭合回路发生短暂的原电池反应，电阻4两端的电势差被引入差分放大器7中，所述差分放大器7将电压放大若干倍；
[0031]步骤2:所述差分放大器7将电压信号送入微处理器中，此时微处理器9对接收到的电压信号进行数据分析、数据处理和计时，信号持续时间没有达到设置值时，微处理器9不生成输出信号，避免了由于船舶水箱晃动溢流造成的误报警。
[0032]本发明公开的一种新型外置式船舶水箱溢流报警装置及其报警方法，采用原电池原理对于水位失控或设备故障进行提前预警，迅速、准确地监测水箱溢流状况，具有较高的检测灵敏度和检测精度并能遏制溢流事故继续发生，且有一定的防误报警能力。该水箱溢流报警装置设计新颖结构简单节约成本，可以在生产与生活的多个领域得到广泛应用。
[0033]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种新型外置式船舶水箱溢流报警装置，其特征在于包括:与水箱(14)相连接的溢流箱(13)，所述溢流箱(13)上设置有电极保护箱(3)，所述水箱(14)的溢流口连接有排水管(8)，所述排水管⑶通过连接接头(11)与电极保护箱(3)相连接，，所述电极保护箱(3)内水平设置有Pt电极⑴和Zn电极(2)，所述Pt电极⑴和Zn电极⑵通过导线与电阻⑷相连接，所述电阻⑷的两端通过导线与差分放大器(7)的输入端相连接，所述差分放大器(7)的输出端通过导线与微处理器(9)的输入端相连接，所述微处理器(9)的输出端分别通过导线与蜂鸣器(6)、LED显示灯(5)和电动截止阀(10)相连接，所述电动截止阀(10)安装在水箱的进水管上。
2.根据权利要求1所述的一种新型外置式船舶水箱溢流报警装置，其特征还在于:所述的电阻(4)、LED显示灯(5)、蜂鸣器(6)、差分放大器(7)和微处理器(9)设置在电路保护壳(12)内。
3.根据权利要求1所述的一种新型外置式船舶水箱溢流报警装置，其特征还在于:所述电极保护箱⑶通过连接接头(11)与水箱(14)和溢流箱(13)可拆卸连接，所述电极保护箱⑶的材料是PVC塑料。
4.如权利要求1所述的一种新型外置式船舶水箱溢流报警装置的报警方法，包括以下步骤: 当水箱(14)内水满连续溢流时: 步骤1:水箱(14)中的水通过排水管⑶流经电极保护箱(3)，Pt电极(I)和Zn电极(2)接触电解液时构成闭合回路发生原电池反应，电阻(4)两端的电势差被引入差分放大器(X)中，所述差分放大器(X)将电压放大若干倍； 步骤2:所述差分放大器(7)将电压信号送入微处理器中，此时微处理器(9)对接收到的电压信号进行数据分析、数据处理和计时，当信号持续时间达到设定值时，所述微处理器(9)输出指令信号； 步骤3:蜂鸣器(6)和LED显示灯(5)接收上述微处理器(9)的输出的指令信号，蜂鸣器(6)发出报警信号，LED显示灯(5)亮提示用户； 步骤4:所述电动截止阀(10)接收上述微处理器(9)的输出信号时，电动截止阀(10)关闭，水箱停止进水。 当水箱晃动溢流时: 步骤1:水箱中的水通过排水管⑶流经电极保护箱(3)，Pt电极(I)和Zn电极⑵接触电解液时构成闭合回路发生原电池反应，电阻(4)两端的电势差被引入差分放大器(7)中，所述差分放大器(7)将电压放大若干倍； 步骤2:所述差分放大器(7)将电压信号送入微处理器中，微处理器(9)对接收到的电压信号进行数据分析、数据处理和计时，信号持续时间没有达到设定值，微处理器(9)不生成输出信号。
【文档编号】G08B21/18GK104504865SQ201510009597
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2015年1月8日 优先权日:2015年1月8日
【发明者】倪文学, 宋永欣, 潘新祥 申请人:大连海事大学