[发明专利]一种挖泥船泥浆浓度测量系统和方法

说明书

本发明涉及一种挖泥船泥浆浓度测量系统和方法，包括中央处理器、变频器、泥泵和压力传感器，所述中央处理器分别与所述变频器和所述压力传感器电连接，所述变频器与所述泥泵电连接并实现对所述泥泵的控制，所述压力传感器与所述泥泵的泥浆输出端连接，所述中央处理器根据所述变频器的输出参数和所述泥泵的工作参数计算泥浆的浓度。本发明通过变频器实现对泥泵的控制，并通过采集变频器和泥泵工作时的相关参数计算泥浆的浓度，以降低船舶建造和运营成本，同时避免了对环境的污染。

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种挖泥船泥浆浓度测量系统和方法。

背景技术

目前，挖泥船泥浆浓度测量系统基本采用放射性元素穿透测量方法，通过检测放射性元素产生的射线经过泥浆后强度衰弱程度来判定泥管内泥浆浓度。该种测量方法存在一定安全问题和维护问题，且泥管内的泥浆浓度属于实时变化量，瞬时的测量值对系统也没有绝对的实际意义。传统的密度测量系统中的放射源需要进行安全审批，且安全运输和监管需要特定流程，系统的维护和安装设计放射性元素，船员无法进行操作维护，将会影响系统维护周期。经过放射源的泥浆内存在放射残留，对环境和人体存在一定危害。由于上述原因和放射源成本较高的问题，传统的密度测量系统价格昂贵，增加了船舶建造和运营成本。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种挖泥船泥浆浓度测量系统和方法，该系统通过变频器实现对泥泵的控制，并通过采集变频器和泥泵工作时的相关参数计算泥浆的浓度，以降低船舶建造和运营成本，同时避免了对环境的污染。

为实现上述目的，本发明提供了一种挖泥船泥浆浓度测量系统，包括中央处理器、变频器、泥泵和压力传感器，所述中央处理器分别与所述变频器和所述压力传感器电连接，所述变频器与所述泥泵电连接并实现对所述泥泵的控制，所述压力传感器与所述泥泵的泥浆输出端连接，所述中央处理器根据所述变频器的输出参数和所述泥泵的工作参数计算泥浆的浓度。

作为优选方案，所述中央处理器包括泥浆浓度计算模块：其通过以下公式计算所述泥泵的泥浆浓度M₁：

M₁＝K*C*A*(P2/P1)

其中，K为所述泥泵的效率常数，C为泥泵系统流量系数，A为泥泵系统工作修正参数；P2为所述泥泵系统工作排压；P1为清水校准排压。

作为优选方案，所述中央处理器还包括修订模块：其在对所述泥浆的浓度进行计算前需对所述泥泵系统流量系数C、所述泥泵的效率常数K和所述泥泵系统工作修正参数A进行修正。

作为优选方案，所述修订模块根据所述泥泵在清水工况时所述变频器的输出参数和所述泥泵的工作参数，实现对所述泥泵系统流量系数C、所述泥泵的效率常数K和所述泥泵系统工作修正参数A进行修正；

其中，所述变频器的输出参数包括所述变频器的输出转速、输出功率和工作电流；

所述泥泵的工作参数包括所述泥泵的固有参数、排压压力和泵效曲线。

为实现上述相同目的，本发明还提供了一种挖泥船泥浆浓度测量方法，包括以下步骤：

采集变频器的输出参数和泥泵的工作参数；

根据变频器的输出参数和泥泵的工作参数计算泥泵的泥浆浓度。

作为优选方案，通过以下公式计算所述泥泵的泥浆浓度M₁：

M₁＝K*C*A*(P2/P1)

其中，K为所述泥泵的效率常数，C为泥泵系统流量系数，A为泥泵系统工作修正参数；P2为所述泥泵系统工作排压；P1为清水校准排压。