[发明专利]具有液位测量功能的船舶油水隔离油舱及液位测量方法

说明书

本发明公开具有液位测量功能的船舶油水隔离油舱及液位测量方法，包括油舱，油舱顶部内壁连接有油囊；油水隔离油舱还包括管道系统，管道系统包括与油囊内部连通的输油管道和与油舱内部联通的输水管道，输油管道和输水管道上均设置有流量传感器；油舱底部的内壁上设置有若干压力传感器，油舱顶部的内壁上设置有若干超声波传感器；油水隔离油舱还包括液位监控箱，液位监控箱包括数据处理模块，压力传感器和超声波传感器均与数据处理模块连接，数据处理模块用于根据压力传感器和超声波传感器测得的数据计算油舱内水的液位高度和油囊内油的液位高度。本发明能实时获得油舱内水和油的液位高度和体积，并提高了油量检测的精度。

技术领域

本发明涉及船舶油舱油水液面检测领域，具体为一种油水隔离置换的船舶油舱的液位检测装置及方法。

背景技术

随着中国经济和对外贸易的快速发展，国内船舶需求呈现持续增长趋势，在船舶排水量相等的情况下提高燃油的利用效率，对降低运营成本具有重要作用。为了防止传统油水置换水下储油引起的污染，人们开始采用油水隔离置换的油囊进行储存油料。但现在对油舱的检测仍旧采用接触式液位检测器，并且船舶在海上的摇晃状态、装卸油状态以及现在油舱的形状也更加不规则，极大地增加了油舱液位检测和装油总量的计量难度。

公开号为CN111750278A的中国专利公开发明了一种船舶油舱液位监测保护系统，该系统包括多个液位开关，液位开关设置在各个燃油舱上，液位开关依次连接有控制器和继电器控制单元，继电器控制单元连接有电动阀控制电路和报警器，进舱油上设有进舱阀和进舱电动阀，进舱阀和进舱电动阀的两端并联有保护电动阀，进舱油管经加注流量开关和加注阀连接有燃油加注口，当某一燃油舱的液位超过液位开关时，控制器控制该燃油舱的进舱电动阀关闭和控制报警器发出报警，并控制其它液位低于液位开关的燃油舱的保护电动阀打开。但该发明只考虑了油舱在装卸油的过程中进行的液位检测及保护，不能再船舶运行的途中高精度实时检测水和油的液位高度。

公开号为CN113532587A的中国专利公开发明了一种测量船用燃油舱内液面位置的传感器及其工作方法；传感器包括有安装机构、保护筒、长方形隔板、第一电容测量探针、第二电容测量探针和处理模块；第二电容测量探针被绝缘层包裹且使第二电容测量探针的底端位置低于第一电容测量探针的底端位置，从而可以在传感器安装后基于常规的电容检测和液位高度测量原理；根据标定数据的拟合函数和通过长短不一的两电容测量探针所采集获取的两电容测量值，确定与两电容测量值对应的燃油液面位置和油水界面位置，实现对舱底浸水监测并同时测量燃油液位的目的，进而可提高船舶运行的安全性和抗损管能力。但该发明与水和油都有接触，无法避免水油接触带来的污染，没有解决传统油水置换的问题。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种具有液位测量功能的船舶油水隔离油舱及液位测量方法，用以解决上述技术问题中的至少一项。

基于本发明的一方面，提供一种具有液位测量功能的船舶油水隔离油舱，包括油舱，油舱顶部内壁连接有油囊；油水隔离油舱还包括管道系统，管道系统包括与油囊内部连通的输油管道和与油舱内部联通的输水管道，输油管道和输水管道上均设置有流量传感器；油舱底部的内壁上设置有若干压力传感器，油舱顶部的内壁上设置有若干超声波传感器；油水隔离油舱还包括液位监控箱，液位监控箱包括数据处理模块，压力传感器和超声波传感器均与数据处理模块连接，数据处理模块用于根据压力传感器和超声波传感器测得的数据计算油舱内水的液位高度和油囊内油的液位高度。

在上述技术方案中，油囊内部的空间用于装载油，油囊与油舱之间的空间用于装载海水，从而实现了油与水的隔离储存。同时，采用超声波传感器测量油囊括油液面到油舱顶部的高度和油囊底部到油舱顶部的高度；采用压力传感器测量油舱内的水压，利用水压公式记得算出水的液面高度。

进一步地，液位监控箱还还包括控制模块和报警模块，控制模块与数据处理模块及报警模块连接，当数据处理模块计算得到的水的液位高度和/或油的液位高度超出所设阈值时，控制模块控制报警模块报警。