[发明专利]一种液位测量系统及测量方法

说明书

本发明公开了一种液位测量系统，包括测压管、差压变送器和带显示模块的信号处理单元，所述测压管为下端开口上端密封的硬质长直管，其安装于待测水位的液舱内，且测压管的下端与液舱的最低水位平齐，测压管的上端超出液舱可容纳的最高水位；所述测压管的上端开设有通气孔，通气孔与差压变送器密封连接，差压变送器的信号输出接口通过数据线与信号处理单元相连，信号处理单元将压差信号转换为液位高度信号。本发明还公开了一种液位测量方法。本发明的有益效果为：本发明所述系统及方法将液面高低差在封闭的管道内形成的压差，转化为液位高度，实现液舱液位信息的实时监测，测量结果精度高，可靠性高，所述测量系统的使用寿命长。

技术领域

本发明涉及船舶辅助设备技术领域，具体涉及一种液位测量系统及测量方法。

背景技术

潜艇内部液舱(如淡水舱、蒸馏水舱、污水舱、污油舱)通常采用测深尺、液位计等物理测量的方式，通过直接观察的方式读取对应液舱的液位高低信息，物理测量的方式往往操作不便，需要打开液舱上部的旋塞，取出测深尺后方可读数，液位计受船只的倾斜和摇摆，测量的液位信息可能不准确。部分液舱通过超声波液位开关、电容液位开关等方式进行测量，这些方式在实际使用中，受传感器特性限制，部分油、污水中无法使用，同时当供电中断时无法工作。现代化的舰船、潜艇的内部液舱液位信息需要实现自动采集、显示的功能，上述已知的测量传感器和方式，受到种种限制不能良好的完成测量装置所要求的功能。

因此，需要一种液舱液位测量装置，既可以满足在多种液体中使用的需求，同时具有可靠性高，测量准确的要求，并且在供电中断的情况下，有备用的方式进行物理测量更佳。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种测试结果精确、操作方便的液位测量系统及测量方法。

本发明采用的技术方案为：一种液位测量系统，包括测压管、差压变送器和带显示模块的信号处理单元，所述测压管为下端开口上端密封的硬质长直管，其安装于待测水位的液舱内，且测压管的下端与液舱的最低水位平齐，测压管的上端超出液舱可容纳的最高水位；所述测压管的上端开设有通气孔，通气孔与差压变送器密封连接，差压变送器的信号输出接口通过数据线与信号处理单元相连，信号处理单元将压差信号转换为液位高度信号；通气孔将测压管内的压力传导至差压变送器，差压变送器传感器测量测压管内外的压差，并将压差信号转化为数字信号发送至信号处理单元，信号处理单元利用其内部的转换程序输出与压差对应的液位高度。

按上述方案，所述测压管的外壁标记有刻度线。

本发明还提供了一种液位测量方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、提供如上所述液位测量系统的各组件，包括测压管、差压变送器和信号处理单元并安装；

步骤二、对所述测量系统进行标定；

步骤三、液舱内注入液体，测压管伸入到液舱中，当液舱液位逐步上升至测压管底端开口以上位置时，测压管底端开口被液体密封；当液舱液位继续上升时，测压管内空气被逐步压缩，引起压力升高；

步骤四、通过差压变送器测得测压管内外的差压值，通过信号处理单元将差压变送器的差压信号转化为液位信号输出并显示。

按上述方案，在步骤二中，所述液位测量系统的标定方法为：向液舱内注入液体，每注入一定的液体，读取测压管内外压差值，同时将测压管取出，在管外壁上标注此时的液位刻度，得出液位高度h_o和测压管内外压差ΔP之间的关系；以此类推，直至液舱内注满；根据获得的液位高度h_o和测压管内外压差ΔP之间的关系编写转化程序并内置于信号处理单元，将差压变送器传递的压力信号，转换为液舱内部的液位高度；同时在信号处理单元上标注液舱最大容积，完成标定。