一种大型船舶用稳定性好的液位测量修正装置及方法与流程

本发明涉及液位测量，具体地说，涉及一种大型船舶用稳定性好的液位测量修正装置及方法。

背景技术：

1、船舶一般有一到几十个燃油舱，各舱通过燃油液位高度，结合本舱的舱容表，来获取本燃油舱的存油量。一般采用肉眼观测舱壁观察尺观测测量尺位置的液位高度、每次从舱顶测量孔放入测量尺的方式查看测量孔位置燃油液位高度，更先进的船舶采用雷达、压力的电子遥测技术显示读书的方式观测采样位置燃油液位高度。各油舱的实时存油量，对于船舶加油计划、加油量管理、作业计划、作业用油管理、航次用油管理、燃油盘点、船舶运营节能计划等用途至关重要。

2、船舶在海上航行或作业的过程中，波浪会造成船舶状态摇摆起伏不稳定，油舱液位高度也会随着该不稳定因素而波动，造成测量误差，该偏差会大到几十厘米。

3、误差原因：

4、燃油在油舱里面晃动，晃动频率、方向、幅度是一个或多个作用力的组合，受影响的因素是船体大小、船型、船艏向、风向、风速、水浪频率、水浪幅度、水浪方向。油舱里面的油浪变化引起测量误差，由于上述影响因素过多，无法采集全过程的数据，难以修正该误差。

5、采用压力感应方式获取液位高度时，船体受波浪幅度影响，在波峰上来过程会对船体产生“抬起”力的重力加速度叠加，在波谷到来过程中受“下落”力的重力加速度负叠加，从而产生额外的叠加误差，该误差在时间轴的表现下，随着水浪的起伏，形成频率不确定、幅度不确定的现象。

6、该偏差虽不至于影响船舶作业和加油，但是对于航次燃油统计、岸基燃油监管、加油量校验等管理决策造成无法精准决策的困扰。

7、鉴于此，本发明提出一种大型船舶用稳定性好的液位测量及修正装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种大型船舶用稳定性好的液位测量修正装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，提供了一种大型船舶用稳定性好的液位测量及修正装置，其安装在油舱内，所述测量及修正装置至少包括：

3、搭载台，所述搭载台设置在油舱内的底部；

4、测量系，所述测量系设置在搭载台内，用于构建受力面，并借助搭载台将油舱内存储的液体集中至一个受力面上，再通过测量系感应受力面受到的压力；

5、以及，

6、修正系，所述修正系位于受力面之上，用于感应晃动中液体的重力加速度，并对感应的重力加速度进行修正，得到修正比，将修正比和感应的压力相乘得到修正后的压力值，再根据测量液体的密度，换算成液位高度值。

7、作为本技术方案的进一步改进，所述搭载台包括上台体和下台体，所述上台体为顶部和底部均镂空的斗状结构，所述下台体顶部具有开口；

8、所述上台体的上沿与油舱内壁贴合，所述上台体的下沿贴合于下台体的开口处，以使所述油舱内存储的液体集中到下台体内，其中：

9、所述修正系设置在上台体内；

10、所述测量系设置在下台体内。

11、作为本技术方案的进一步改进，所述测量系包括底板和至少一个测量座，所述底板设置在下台体内，以构成受力面，所述底板外围设置弹性连接体，所述底板借助弹性连接体活动连接在下台体的开口处；

12、所述测量座设置在底板的下方，所述测量座上设置多个感压头，所述底板借助感压头的支撑承担油舱内油液产生的下压力，同时在所述感压头内设置压力传感器，以测量油液的压力值；

13、所述修正系包括浮体和两个载架，所述浮体的两侧设置有浮体连接部，所述浮体连接部与载架滑动连接，在所述载架的引导下使浮体只能沿竖直方向移动；

14、所述浮体上搭载有9轴重力加速度芯片。

15、作为本技术方案的进一步改进，所述载架为直杆，并呈竖直固定在油舱顶壁上。

16、作为本技术方案的进一步改进，所述测量座设置一个，所述测量座和浮体以平行的方式落在油舱内的中心面上。

17、作为本技术方案的进一步改进，所述载架由竖向杆和外置侧杆组成一体结构，所述浮体连接部滑动在竖向杆上，所述竖向杆和外置侧杆组成的一体结构与油舱的顶壁滑动连接；

18、所述上台体对应外置侧杆的侧壁上设置滑座，所述外置侧杆与滑座滑动连接；

19、一个所述测量座悬空设置，其两端设置中间杆，所述下台体的侧壁上开设下滑槽，所述上台体的侧壁上开设上滑槽，所述中间杆穿过下滑槽和上滑槽与滑座滑动连接，以通过滑座对上滑槽进行密封；

20、所述外置侧杆和中间杆的端部产生相吸的磁力作用。

21、作为本技术方案的进一步改进，所述竖向杆和外置侧杆连接处的顶部设置载架连接部，所述油舱的顶壁下方对应载架连接部设置滑道，所述载架连接部滑动连接在滑道内。

22、作为本技术方案的进一步改进，所述滑座的横截面为“h”形结构，以形成的上下两个凹槽，上下两个凹槽分别与外置侧杆以及中间杆滑动。

23、作为本技术方案的进一步改进，所述上台体下方向内收缩，所述下台体上方向内收缩，所述上台体和下台体连接后，与油舱内壁之间形成空腔；

24、所述中间杆落在空腔内，所述中间杆上设置滑接座，贯穿所述滑接座设置有滑杆，所述滑杆与油舱内壁固定连接，所述滑杆外设置与滑接座连接的弹簧，在平静状态下，所述弹簧使中间杆保持在油舱的中心面上。

25、还提供了一种使用大型船舶用稳定性好的液位测量及修正装置的方法，其包括如下方法步骤：

26、s1、测量系在搭载台内构建受力面，并感应受力面受到的压力；

27、s2、修正系感应晃动中油液的重力加速度，并对感应的重力加速度进行修正，得到修正比；

28、s3、将修正比和感应的压力相乘得到修正后的压力值；

29、s4、再根据测量介质的密度，换算成液位高度值。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果：

31、1、该大型船舶用稳定性好的液位测量及修正装置中，底板借助感压头的支撑承担油舱内油液产生的下压力，同时在感压头内设置压力传感器，以测量油液带来的压力值，再通过修正系感应晃动中油液的重力加速度，并对感应的重力加速度进行修正，得到修正比，将修正比和感应的压力相乘得到修正后的压力值。

32、2、该大型船舶用稳定性好的液位测量及修正装置中，一个测量座和浮体平行，且落在油舱内的中心面上，这样浮体上搭载的9轴重力加速度芯片能够感应到感压头正上方的液面晃动情况，使二者得到的数据能够匹配在同一位置界线上，而时间界线的统一通过滤波算法来实现，而在中心面上进行测量可以避免轻微晃动的干扰，因为液面的中间受晃动影响最小。

33、3、该大型船舶用稳定性好的液位测量及修正装置中，浮体能够在液面波浪的推动下，同波浪同步摆动，此时浮体反应的姿态会更加具体，再利用9轴重力加速度芯片对各姿态产生的加速度进行有效采集，从而进一步提高重力加速度修正的精度，而且还能够带动一个测量座同步移动，进而保证了压力测量位置与加速度采集位置的匹配。

34、4、该大型船舶用稳定性好的液位测量及修正装置中，通过空腔可以对上台体和下台体进行保护，也能防止上台体和下台体发生形变，避免对后续得到的修正结果造成影响；

35、另外，中间杆是设置在该空腔内的，滑杆外设置与滑接座连接的弹簧，在平静状态下，弹簧使中间杆保持在油舱的中心面上。