用于油罐车的液位测量装置
技术领域
本发明涉及一种用于油罐车的液位测量装置。
背景技术
在现有技术中,一般通过在油罐车的油仓的正底部安装超声波液位传感器来实时检测油仓内的液位,一个超声波液位传感器仅能实时测量一个油仓的液位,通常情况下,油罐车具有多个、一般为5-7个不同形状的油仓,常常需要多个超声波液位传感器分别测量各个油仓的液位,在现有技术中,一个超声波液位传感器仅与一台车载检测终端相连,当安装多个超声波液位传感器时,需要多台车载检测终端分别与各个超声波液位传感器相连,造成零部件数量显著增加。另一方面,现有技术的超声波液位传感器需要驾驶室中的车载终端来供电,因此需要从后方车架向前方驾驶室穿线实现电连接,造成油罐车的油仓底部布线复杂。在油罐车的油仓的正底部安装液位传感器时,需要安装人员进入到油罐车辆的底部的狭小空间寻找安装位置,中、大型多油仓的油罐车的底部管线很多,管线之间空隙很小,在油仓底部通常还被两到三个车轴遮挡,因此安装液位传感器比较困难,更有甚者,在油罐车的前部油仓的转向机构下面通常都有加厚的钢板,阻碍安装或根本无法安装。超声波液位传感器通常使用A/B胶直接粘接在油罐车底部表面,安装后难以拆卸并且拆卸时往往会损坏传感器,而在实际应用中,比如在非洲和拉丁美洲的很多国家和地区跨境运输油罐车时,不同国家的海关需要安装不同的液位传感器来监管在本国境内运输的油罐车,因此在不同的国家的边境线需要多次安装和拆卸不同的液位传感器,显然地,使用A/B胶直接粘接的安装方法具有很大的局限性。因此,需要一种可以灵活安装和拆卸、结构简单且不影响测量精度的液位测量装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于油罐车的液位测量装置来解决上述技术问题。
本发明的一个方面提供了一种用于油罐车的液位测量装置,包括主锁、传输线缆和多个液位传感器套件,其中,所述多个液位传感器套件分别连接在所述油罐车的多个油仓的侧壁上以测量各个油仓的液位,所述传输线缆与所述多个液位传感器套件和所述主锁相连以便将所述多个液位传感器套件的测量结果传输至所述主锁,所述主锁用于收集所述多个液位传感器套件的测量结果并将所述测量结果发送至监控平台。
在一些可选的实施例中,所述液位传感器套件包括液位传感器和传感器支架,所述传感器支架包括连接部和容纳部,所述连接部连接在所述油仓的侧壁,所述容纳部具有能够与所述油仓的侧壁紧密接触的接触面,所述接触面上具有容纳孔,用于容纳所述液位传感器并使得所述液位传感器保持水平;所述容纳孔中还容纳有耦合剂,所述耦合剂填满所述容纳孔与所述油仓的侧壁形成的闭合空间中除所述液位传感器之外的空间,以便辅助处于水平的液位传感器测量所述油仓的液位。
在一些可选的实施例中,所述容纳孔具有水平的底部,用于放置液位传感器。
在一些可选的实施例中,所述容纳部整体为空心盒,其中,所述空心盒的顶面和底面之间的夹角与所述油仓的侧壁与水平面之间的夹角相同,其中,所述顶面作为所述接触面,所述接触面上具有开口,所述开口的尺寸适于被所述液位传感器穿过,带有开口的所述空心盒的内部作为容纳孔,所述底面作为所述容纳孔的水平的底部。
在一些可选的实施例中,所述容纳部整体为空心盒,其中,所述空心盒具有平坦的底壁,以及与所述底壁相对的顶壁,所述容纳部还包括伸缩管,所述伸缩管的一端经由所述顶壁与所述空心盒连通,另一端能够与所述油仓的侧壁相连以使得伸缩管、空心盒和油仓的侧壁形成所述闭合空间,连通的所述伸缩管和空心盒形成所述容纳孔,并且,所述连接部包括万向角度支架,用于调整所述空心盒的空间位置,使得所述空心盒的底壁保持水平。
在一些可选的实施例中,所述连接部和所述容纳部的接触面通过粘合剂固定连接在所述油仓的侧壁。
在一些可选的实施例中,所述液位传感器为超声波液位传感器,所述耦合剂为超声波耦合剂。
在一些可选的实施例中,所述传输线缆包括电池盒和导线,其中,所述电池盒用于为所述多个液位传感器供电,所述导线包括多个分支,分别与各个液位传感器电连接。
在一些可选的实施例中,所述电池盒与所述导线之间通过航空插头可拆卸地连接。
在一些可选的实施例中,所述主锁包括主控模块、传输线缆接口、定位模块和通信模块,所述主控模块通过所述传输线缆接口连接所述传输线缆以接收各个液位传感器采集的测量结果,通过定位模块和通信模块定时上传所述测量结果的信息。
在一些可选的实施例中,所述主控模块还通过所述定位模块和通信模块定时上传液位传感器和传输线缆异常状态报警数据的信息、车辆位置数据的信息和主锁状态的信息。
在一些可选的实施例中,所述主锁还包括加解密模块,用于对所述主锁进行通信的信息加密或解密。
在一些可选的实施例中,所述主锁还包括电子标签模块、施解封模块、电池及电池管理模块、以及温度湿度检测模块。
在一些可选的实施例中,所述传输线缆接口为航空插头。
在一些可选的实施例中,所述主锁悬挂于油罐车尾部,远离所述油仓的卸油口。
根据本发明的用于油罐车的液位测量装置具有万向角度支架,能够贴合具有不同倾角的油罐体侧壁,在油罐车的油仓的侧面靠近底部的位置,而无需在油仓的正底部安装液位传感器,并且具有能够一拖多(一根线缆同时接入多个传感器)且拉到油罐车尾部与主锁相连的传输线缆,此外,由一个主锁而不是多个车载检测终端将油仓的液位信息上报到监控平台上。根据本发明的用于油罐车的液位测量装置安装简单快捷,解决了中、大型多仓油罐车的底部管线多,安装复杂,以及一些油罐底部有加厚钢板遮挡,无法安装测量的问题。此外,一个主锁可拖带多个传感器,可以灵活扩展,因此适用于多种规格的油仓;固定角度支架和万向角度支架可以进行组合,使得制造成本也大幅降低。
附图说明
图1示出根据本发明的液位测量装置安装在油罐车上的示意图;
图2示出根据本发明的液位测量装置的一种传感器支架的立体示意图和安装示意图;
图3示出根据本发明的液位测量装置的另一种传感器支架的立体示意图和安装示意图;
图4示出根据本发明的液位测量装置的传输线缆的结构示意图;以及
图5示出根据本发明的液位测量装置的主锁的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中,相同或相似的附图标号表示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释,而不应当理解为对本发明的一种限制。
根据本发明的总体构思,提供一种用于油罐车的液位测量装置,包括主锁、传输线缆和多个液位传感器套件,其中,所述多个液位传感器套件分别连接在所述油罐车的多个油仓的侧壁上以测量各个油仓的液位,所述传输线缆与所述多个液位传感器套件和所述主锁相连以便将所述多个液位传感器套件的测量结果传输至所述主锁,所述主锁用于收集所述多个液位传感器套件的测量结果并将所述测量结果发送至监控平台。
另外,在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地,一个或更多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。
图1示出根据本发明的液位测量装置安装在油罐车上的示意图。其中,根据本发明的用于油罐车的液位测量装置包括主锁100、传输线缆200和多个液位传感器套件300,其中,所述多个液位传感器套件分别连接在所述油罐车的多个油仓400的侧壁410上以测量各个油仓的液位,所述传输线缆与所述多个液位传感器套件和所述主锁相连以便将所述多个液位传感器套件的测量结果传输至所述主锁,所述主锁用于收集所述多个液位传感器套件的测量结果并将所述测量结果发送至监控平台。
在一个实施例中,所述液位传感器套件包括液位传感器310和传感器支架320。
根据本发明的液位测量装置是在油罐侧面靠近底部位置安装超声波液位传感器,并且具有万向角度支架和/或固定角度支架,安装步骤简单快捷,解决了中、大型多仓油罐拖车的正底部因管线多而造成安装复杂,以及因某些油仓底部设有加厚钢板遮挡而无法安装传感器的问题。
在本发明中,液位传感器为超声波液位传感器。超声波液位传感器是一种利用超声波的发射和接收之间的时间来计算传感器到被测物体的距离的测量器件。在测量时,传感器(换能器)发出高频脉冲声波,声波经液体表面反射后被同一传感器接收,声波的传播时间与声波发出到液体表面的距离成正比,声波传输距离S与声速V和声传输时间T的关系可用公式表示:S=V×T,声波到达液体表面折返,声波传输距离是声波源到液体表面的距离的2倍,因此,被测液体的高度H=S/2。
图2示出根据本发明的液位测量装置的一种传感器支架的立体示意图和安装示意图;图3示出根据本发明的液位测量装置的另一种传感器支架的立体示意图和安装示意图;
所述传感器支架包括连接部321和容纳部322,所述连接部连接在所述油仓的侧壁,所述容纳部具有能够与所述油仓的侧壁紧密接触的接触面323,所述接触面上具有容纳孔324,用于容纳所述液位传感器并使得所述液位传感器保持水平;所述容纳孔中还容纳有耦合剂325,所述耦合剂填满所述容纳孔与所述油仓的侧壁形成的闭合空间中除所述液位传感器之外的空间,以便辅助处于水平的液位传感器测量所述油仓的液位。本发明的耦合剂是超声波耦合剂,例如锂基脂黄油。在实际安装过程中,将液位传感器放入容纳孔后,需将耦合剂填满整个容纳孔,不能有任何气泡或气层,这是因为耦合剂起到辅助超声波的传播的作用,耦合剂中的气泡或气层会影响超声波的传播,继而影响液位传感器的测量结果。
此外,根据本发明的液位测量装置的液位传感器安装在传感器支架内,可以临时安装和临时拆卸,解决了现有技术中超声波液位传感器用A/B胶直接粘接在油罐底部、拆卸时损坏传感器的缺陷,满足了油罐车在非洲、拉丁美洲的很多国家和地区跨境运输临时监管的应用需求。
在一个实施例中,所述容纳孔具有水平的底部326,用于放置液位传感器。
在一个实施例中,如图2所示,所述容纳部322整体为空心盒,其中,所述空心盒的顶面323’和底面326’之间的夹角与所述油仓的侧壁与水平面之间的夹角相同,其中,所述顶面作为所述接触面,所述接触面上具有开口324’,所述开口的尺寸适于被所述液位传感器穿过,所述空心盒的内部作为容纳孔,所述底面作为所述容纳孔的水平的底部。所述空心盒的顶面323’与所述油仓的侧壁接触并通过粘结剂固定在所述油仓的侧壁上。
在一个实施例中,如图3所示,所述容纳部整体为空心盒,其中,所述空心盒具有平坦的底壁,以及与所述底壁相对的顶壁327’,所述容纳部还包括伸缩管328,所述伸缩管的一端经由所述顶壁与所述空心盒连通,另一端能够与所述油仓的侧壁相连以使得伸缩管、空心盒和油仓的侧壁形成闭合空间,连通的所述伸缩管和空心盒形成所述容纳孔,并且,所述连接部包括万向角度支架321’,用于调整所述空心盒的空间位置,使得所述空心盒的底壁保持水平。
如图3所示,所述连接部通过粘合剂固定连接在所述油仓的侧壁。在这里,粘合剂501可以是401强力胶水,401强力胶水可以在市面上买到,能够粘接金属、塑料、陶瓷、玻璃等材料。
在实践中,大型多仓油罐车的罐体从前到后,一般都为7个油仓,本发明的用于油罐车的液位测量装置是安装在油罐体侧壁的,具有贴合油罐侧壁的专用支架,在油罐车侧面靠近底部的位置进行安装。油罐体横向截面大多为椭圆形,前后仓的侧壁弧度并不一致,罐体从前向后,第1个油仓椭圆侧壁与水平面的夹角一般是15度,需要1个15度的固定角度支架安装液位传感器;第2个油仓侧壁并不是椭圆形的,水平和竖直方向都是倾斜的;第3至第7个油仓的椭圆侧壁与水平面的夹角一般是24度,需要5个24度的固定角度支架安装液位传感器;第2个油仓因为侧壁水平和竖直方向都是倾斜的,需要一个上下和左右方向可调节的支架。
本发明的用于油罐车的液位测量装置包括万向角度支架和固定角度支架,其中,万向角度支架适用于第2个油仓侧壁,通过调节万向角度支架的两侧螺杆长短,来调节传感器并使之处于水平状态。固定角度支架安装在第1和3-7个油仓,其中,第1个油仓安装倾斜度为15度的固定角度支架,第3-7个油仓安装倾斜度为24度的固定角度支架,既可以使支架紧密贴合罐体,也保证了支架内的液位传感器处于水平状态,实现对液位高度的可靠测量。
上述支架组合可以很好的适应多种罐体斜面,在现场实现快速安装,保持液位传感器工作时处于水平状态,这样才能获取液面反射的稳定有效回波,保障高效稳定的测量效果;同时也兼顾了产品成本,万向角度支架成本比较高,固定角度支架成本较低,在罐体前后不同的油仓应用不同的支架,也可以很大程度地降低液位测量装置的整体成本。
图4示出根据本发明的液位测量装置的传输线缆的结构示意图。如图4所示,所述传输线缆200包括电池盒210和导线220,其中,所述电池盒用于为所述多个液位传感器供电,所述导线包括多个分支221,分别与各个液位传感器电连接。
在一个实施例中,所述电池盒与所述导线之间通过航空插头211可拆卸地连接。
根据本发明的液位测量装置可以在油罐车的侧面布置一拖多的传输线缆(一根线缆可同时连接多个传感器),并且可以灵活扩展,适用于多种规格的罐体。此外,线缆上装载一个电池盒,并可根据传感器使用数量灵活配置电池的数量,保证传感器用电,这里使用的电池为锂聚合物电池。
图5示出根据本发明的液位测量装置的主锁的结构示意图。如图所示,主锁100是一个智能终端,包括主控模块110、传输线缆接口120、定位模块130和通信模块140,所述主控模块通过所述传输线缆接口连接所述传输线缆以接收各个液位传感器采集的测量结果,通过定位模块和通信模块定时上传所述测量结果信息。此外,所述主控模块还通过所述定位模块和通信模块定时上传液位传感器和传输线缆异常状态报警数据信息、车辆位置数据信息和主锁状态信息。
如图所示,所述主锁还包括加解密模块150,用于对所述主锁进行通信的信息加密或解密。
如图所示,所述主锁还包括电子标签(Radio Frequency Identification,简称RFID)模块160、施解封模块170、电池及电池管理模块180、和温度湿度检测模块190。
其中,所述传输线缆接口也为航空插头。
在根据本发明的液位测量装置中,传输线缆被牵拉至油罐车尾部的主锁,再由主锁将油仓的液位信息上报到监控平台,整套液位测量装置采用电池自供电,解决了现有技术中从车架向车辆驾驶室穿线,连接到驾驶室内的车载终端取电的技术方案中穿线、布线复杂的问题,并且满足了实际应用中的快速安装快速拆卸的需求。
虽然结合附图对本发明进行了说明,但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明,而不能理解为对本发明的一种限制。
虽然本发明总体构思的一些实施例已被显示和说明,本领域普通技术人员将理解,在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下,可对这些实施例做出改变,本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。