一种动态压力输出的吹气式船舶液位测量系统的制作方法

本发明属于自动控制技术领域，特别是涉及一种动态压力输出的吹气式船舶液位测量系统。

背景技术：

近年来，吹气式液位测量装置被广泛应用于船舶液舱的液位测量。吹气式液位测量的基本原理：将净化气源通过减压阀,使吹气压力大于介质的压力,使吹气压力充满测量气管,这时安装在测量气管上的压力变送器所反映的压力就是被测液位的压力。将对应的压力经过转换即可获得被测点的液位。

当前国内外的吹气式船舶液位测量装置一般都采用机械式减压阀调节吹气(测量空气)的压力，然而采用机械式减压阀调节方式，不仅操作不方便，而且效率和精确度都不高，因此，需要设计一种能够动态调节吹气减压的系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种动态压力输出的吹气式船舶液位测量系统，通过采用动态压力输出的吹气式船舶液位测量系统，能够提高测量精度及测量响应速度，减少压缩空气损耗，解决了现有的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种动态压力输出的吹气式船舶液位测量系统，包括可编程逻辑控制器和通过气管依次连接的气源、截止阀、电气转换器、空气过滤器和总电磁阀，总电磁阀通过气管分别并联有压力变送器、校零电磁阀和若干测量电磁阀；所述校零电磁阀、压力变送器与若干测量电磁阀通过气管共连；校零电磁阀连接至大气；若干所述测量电磁阀通过气管分别连接有吹气测量口；所述可编程逻辑控制器分别与电气转换器、压力变送器和吹气测量口的电气控制端连接。

进一步地，所述总电磁阀作为执行测量的总开关，所述校零电磁阀用于对压力变送器进行校零。

进一步地，所述测量电磁阀和吹气测量口均为六个，六个所述吹气测量口分别连接至相应的液舱。

一种动态压力输出的吹气式船舶液位测量系统的工作方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤一，上电初始化，可编程逻辑控制器控制校零电磁阀通电，压力变送器通过气管经校零电磁阀连接至大气，继而使压力变送器校零，待压力变送器校零完成后，可编程逻辑控制器控制校零电磁阀断电；

步骤二，气源输出空气，电气转换器根据可编程逻辑控制器中压力设定值对空气压力进行限定；

步骤三，可编程逻辑控制器控制总电磁阀通电；

步骤三，可编程逻辑控制器依次控制测量电磁阀通电，继而通过压力变送器依次测量相应的吹气测量口的压力值，继而形成测量数据，并将所述测量数据传送至可编程逻辑控制器；

步骤四，可编程逻辑控制器控制总电磁阀断电；

步骤五，可编程逻辑控制器控制测量电磁阀，继而使相应的吹气测量口停止吹气；

步骤六，可编程逻辑控制器读取压力变送器传来的测量数据，然后将其转换为液位数据，并更新可编程逻辑控制器内对应的吹气测量口的液位数据。

进一步地，所述测量数据包括各个吹气测量口对应的测量数据。

本发明具有以下有益效果：

本发明根据被测量液舱的液位高度自动调节吹气测量的空气压力，能够精确控制测量各个液舱时输出适当的测量空气压力，提高测量的效率和测量精度；通过使用本系统进行液位测量，有利于提高液位测量的自动化水平以及节约成本；通过设置多个吹气测量口，各个吹气测量口之间相互独立，再由可编程逻辑控制器控制各个吹气测量口以依次轮询的方式进行测量，避免了相互干扰，进一步提高测量的稳定性和测量数据的准确度。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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。

图1为本发明的一种动态压力输出的吹气式船舶液位测量系统的工作原理图；

图2为本发明的一种动态压力输出的吹气式船舶液位测量系统的工作流程图。

具体实施方式

下面将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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种动态压力输出的吹气式船舶液位测量系统，包括通过气管依次连接的气源、截止阀、电气转换器、空气过滤器和总电磁阀，总电磁阀通过气管分别并联有压力变送器、校零电磁阀、电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4、电磁阀5、电磁阀6，其中校零电磁阀、压力变送器、电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4、电磁阀5、电磁阀6通过气管共连，校零电磁阀连接至大气，电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4、电磁阀5、电磁阀6通过气管分别连接有吹气测量口1、吹气测量口2、吹气测量口3、吹气测量口4、吹气测量口5、吹气测量口6。

其中，该系统还包括可编程逻辑控制器，电气转换器、压力变送器、总电磁阀、校零电磁阀、电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4、电磁阀5、电磁阀6的电气控制端均连接至可编程逻辑控制器。

其中，总电磁阀作为执行测量的总开关，校零电磁阀连接至大气，用于对压力变送器进行校零。

其中，吹气测量口1、吹气测量口2、吹气测量口3、吹气测量口4、吹气测量口5、吹气测量口6分别连接至相应的液舱(图中未示出)。

如图2所示，一种动态压力输出的吹气式船舶液位测量系统的工作方法，包括如下步骤：

步骤一，上电初始化，可编程逻辑控制器控制校零电磁阀通电，压力变送器通过气管经校零电磁阀连接至大气，继而使压力变送器校零，待压力变送器校零完成后，可编程逻辑控制器控制校零电磁阀断电；

步骤二，气源输出空气，电气转换器根据可编程逻辑控制器中压力设定值对空气压力进行限定；

步骤三，可编程逻辑控制器控制总电磁阀通电；

步骤三，可编程逻辑控制器依次控制电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4、电磁阀5、电磁阀6通电，继而通过压力变送器依次测量吹气测量口1、吹气测量口2、吹气测量口3、吹气测量口4、吹气测量口5、吹气测量口6的压力值，继而形成测量数据，并将所述测量数据传送至可编程逻辑控制器，其中测量数据包括吹气测量口1测量数据、吹气测量口2测量数据、吹气测量口3测量数据、吹气测量口4测量数据、吹气测量口5测量数据和吹气测量口6测量数据；

步骤四，可编程逻辑控制器控制总电磁阀断电；

步骤五，可编程逻辑控制器依次控制电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3、电磁阀4、电磁阀5、电磁阀6断电，继而依次使吹气测量口1、吹气测量口2、吹气测量口3、吹气测量口4、吹气测量口5、吹气测量口6停止吹气；

步骤六，可编程逻辑控制器读取压力变送器传来的测量数据，然后将其转换为液位数据，并更新可编程逻辑控制器内对应的吹气测量口1、吹气测量口2、吹气测量口3、吹气测量口4、吹气测量口5、吹气测量口6的液位数据。

本发明的一个具体应用为：本发明采用轮询测量方式，工作时，可编程控制器以一定的逻辑控制电磁阀切换来轮流测量各个液舱的液位。

采用电气转换器控制吹气压力，电气转换器接受4～20mA信号，将输入至液舱的压缩空气按比例地转换输出，它起到电信号与气信号转换作用。

吹气式船舶液位测量系统采用轮询测量方式，各液舱的液位相差比较大，使用恒定的空气压力输出进行测量时，只能按照最大的测量液位高度来设置输出空气压力，当切换至液位较低的液舱液位测量时，输出的空气压力将远大于被测量液体产生的压力，将导致空气损耗过大，降低测量精度和测量的响应速度。

本系统根据被测量液舱的液位高度自动调节吹出的空气压力，能够精确控制测量各个液舱时输出适当的测量空气压力，提高测量的效率和测量精度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后需要说明的是，以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。