船舶液位遥测系统中的新技术应用VIP免费

SHIPENGINEERING、b1．29NO．32OO7船舶工程总第29卷，2007年第3期崔晓俊，季建华(上海恩德斯豪斯自动化设备有限公司，上海2~241)擅要：着重对海水液位测量仪表的腐蚀性作了详细分析并介绍了最新的技术进展，特别介绍了Profibus总线在船舶液位遥测系统的最新应用，最后对未来船舶液位测量的发展作了展望．关t词：传感器；压载舱液位测量；货舱液位测量；现场总线技术中圈分类号：TP212．6文献标识码：A文章■号：1000-6982(2007)03-0072-03ApplicationofnewtechnologyintheleveltelemetrysystemofshipscuIXiao-Jun，JIJian-hua(E~dress+HauserAutomationEquipment00．，Ltd．Shanghai2fi0241，China)Abstract：Th／spaperanalyzesthecorrosivecharacteristicsofseawaterleveltelemetrysystemindetailandintroducestheup-to·datetechnicaldevelopments．Itintrudestheup．to-dateapplicationofProfibusintheleveltelemetrysystemofshespeciallyandmakesanexpectationonthedevelopmentoffuturelevelmeasuremenLKeywords：sensor；ballastlevelmeasurement；cargolevelmeasurement；j~eldbustechnology0前言液位遥测系统是油轮和化学品船的核心系统，直接关系到船舶在海上航行的安全性．但长期以来，在压载舱和海水液位测量上一直未能解决测量仪表的腐蚀性问题，直接影响了整个系统的可靠性．本文对海水液位测量仪表和雷达液位计的最新技术展开论述，并详细介绍了Profibus总线技术在整个液位遥测系统中的应用作．1压载舱液位测量安全可靠地测量所有的船舱包括压载水舱的液位测量对整个液位遥测系统非常重要．特别是吃水深度的稳定的测量对于船舶的安全性至关重要．但海水具有非常大的腐蚀性，甚至不锈钢、哈氏合金和钛材均不能长期抵抗海水的腐蚀．造成这种腐蚀的原因之一是这些船舱内安装了防腐蚀的锌或铝阳极，使以往测量仪表的探头的薄金属外壳相当于原电池的阴极造成的氢腐蚀，图1为舱内实际状况，图2为氢腐蚀化学原理．氢腐蚀使薄金属外壳内部形成了压力，这造成了测量值的不准，并造成探头头部的损坏．德国E+H公司针对该工况开发了完全没有金属成分的新型传感器，利用具有足够强度的PPS外壳来保护耐各种腐蚀的陶瓷传感器并保证高的电磁兼容性(见图3)，所以在密封圈处和整个探头将长期保证密封性(图4为FMX167内部结构)．德国柏林大学实验室曾将目前市场上所有知名厂家的相关产品在实验室模拟海水工况来试验，FMX167的高可靠性和耐久性完全满足这—特殊工况的测量要求．图1舱内实际状况图2氢腐蚀的化学原理图收稿日期：2007-03．15：修回日期：2007-05-22作者简介：崔晓俊(1974．)，男，船舶特种装置专业工程师，主要从事油船及化学品船的液位遥测系统的研究设计．一72—维普资讯http://www.cqvip.com图3FMX167仪表外形图图4FMX167仪表内部结构2货舱液位测量2．1音叉开关在高／高高位报警上的应用目前，在化学品船和油船的高高位报警中还广泛使用浮球开关，但随着船舶对安全性的要求提高，浮球开关将逐渐被高可靠性的音叉开关所取代．叉体由压电晶体所驱动，当叉体被液体浸没时振动频率发生变化，从而能可靠地检测限位．这就要求音叉开关符合以下要求：高强度；全不锈钢外壳：自检测功能；不受温度、泡沫、密度的影响，远程测试；并满足最高安全的设计标准SILII．在很多场合，造船厂和设计单位要求产品的规格尽可能简单，为此可选用2个音叉开关通过G11／2螺纹安装在特殊定制的安装支架上，支架的连接法兰和长度根据实际需要在安装现场进行调整(图5音叉开关在山／高高位报警上的应用)从而可极大地方便设计和施工．另外，将备件统一简化到1个规格，降低了维护成本．图5音叉开关在．／高高位报警上的应用2．2导波■达液位计在货舱中的应用在化学品船的货舱中一般在底部布置加热盘管，但液位接近金属加热盘管时，金属加热盘管对雷达波的反射强度往往要大于液位对雷达波的反射强度，特别是有些低介电常数的化学品，在这种工况下必须选用导波雷达液位计．导波雷达液位计是使雷达波沿着一根特制的缆绳或杆传输，这样雷达波的能量将集中在导波缆绳或杆周围(图6导波雷达液位计的波形图)．通...