[发明专利]油轮货油加热自动测控系统

摘要

油轮货油加热自动测控系统属于水路运输技术领域。油轮在运送高熔点货油时，为到港时能顺利卸货，在航行中要采用蒸气盘管为货油加热。目前各航运公司均采用人工操作的方式对货油进行加热，具有劳动强度大、耗费能源以及污染环境等缺点。本发明提供一套软硬件相结合的控制系统，解决货油加热问题。系统由WDZ型温度传感器、PCI8360型数据采集卡、加热控制程序、ZQDF蒸气电磁阀等软硬件组成。通过对温度信号自动采集以及对加热与保温方式进行逻辑判断后，对蒸气电磁阀自动开启或关闭，达到对货油加热控制的目的。本发明具有自动化程度高、节能、环保等优点，适用于0℃＜熔点＜80℃的货油水路运输过程中。

主权项

1.油轮货油加热自动测控系统，由硬件和软件系统两部分构成，其特征在于，a.硬件系统由WDZ型温度传感器(1)、PCI-8360数据采集卡(2)、加热控制器(3)和ZQDF蒸气电磁阀(4)构成，WDZ型温度传感器(1)与PCI-8360数据采集卡(2)连接，PCI-8360数据采集卡(2)插入加热控制器(3)计算机的PCI槽中，PCI-8360数据采集卡(2)与ZQDF蒸气电磁阀(4)连接；b.软件系统的操作步骤是：(1)货油装船离港后，启动货油加热控制系统，输入本航次货油名称、货油初温、终温、加热蒸气压力、航行时间；(2)运行数据采集系统，WDZ型温度传感器采集温度信号，货油温度范围为0-80℃，传感器产生0～5V的电压信号，经PCI8360型数据采集卡转换成数字信号后，被货油加热控制系统调用；(3)控制系统经过程序运算，计算公式为$T=\frac{1}{M}\ln \frac{t_0-\frac{N}{M}}{t-\frac{N}{M}},$ $M=\frac{K_a{A}_a+K_w{A}_a}{\mathrm{\rho cv}},$ $M=\frac{K_a{A}_a{t}_a+K_w{A}_a{t}_w}{\mathrm{\rho cv}}$ 计算出开始加热时间T1与结束加热时间T2；程度通过运行时间函数toc产生时间函数t，t从程序开始运行时开始计时；(4)控制系统经过逻辑运算；当t＜T1时，货油加热盘管的ZQDF蒸气电磁阀处于关闭状态，没有加热，货油处于保温状态；(5)当t＝T1时，程序生成“是”数字信号，经PCI8360型数据采集卡转换成5V电压信号，电压信号传递给ZQDF蒸气电磁阀，使电磁阀启动，开始加热，加热蒸气压力范围为0.3-0.9MPa；(6)当t＝T2时，程序生成“否”数字信号，经PCI8360型数据采集卡转换成5V电压信号，电压信号传递给ZQDF蒸气电磁阀，使电磁阀关闭，停止加热，货油转入保温阶段，直至本次航行结束；(7)油轮到港，货油卸货，本次加热控制程序运行结束，关闭系统。