CN108700445B - 用于监控大型船舶的油料添加的测量装置 - Google Patents

Abstract

一种测量装置，用于监控为大型船舶添加液体产品(1)，测量装置包括至少两个平行的管线(4、5)，管线布置在通入到船舶的油料罐(2)中的油料管道(3)的延伸中。在每个管线(4、5)中分别在流通方向上依次布置科氏质量流量计(41、51)、压力计(42、52)和调节阀(43、53)，调节阀具有操动机构(44、54)和位置调节器(45、55)。从科氏质量流量计(41、51)所提供的测量值中得出液体产品(1)的质量流量和从中推导出的相关的测量变量。在油料添加期间，根据由科氏质量流量计(41、51)和压力计(42、52)提供的测量值单独地调整调节阀(43、54)，使得所测量的流量在平行的管线(4、5)的仅一个中大于零并且小于预设的流量阈值，并且在其余的管线(4、55)中或者为零或者达到流量阈值，并且在此所测量的压力不低于预设的压力阈值。

Description

用于监控大型船舶的油料添加的测量装置

技术领域

本发明涉及一种测量装置，其用于监控为大型船舶添加矿物油工业或石油/化学工业的液体产品。

背景技术

尤其在高价值的液体产品、例如燃料或润滑剂的情况中存在如下需求：精确地测量在油料添加过程中接收的液体产品量或者验证供应商的测量。油料罐中的液位测量对此并不适合，因为对此所需的、从所测量的液位经由油料罐的体积到液体产品的质量的换算非常不精确并且存在错误。另外，此时没有考虑到包含在所接收的液体中的空气。

出于该理由，在油料添加过程期间借助于一个或多个并接的科氏质量流量计测量液体产品的质量流量，其中分别激发至少一个由介质(在此为液体产品)穿流的弯曲的测量管振动。相对应的测量装置从EP 2 613 126A2中已知，其中能够为每个科氏质量流量计分配一个压力和温度计，压力和温度计在流通方向上观察位于相应的科氏质量流量计的上游并且实现液体产品的密度确定。切换阀使得当例如未连接或移除所涉及的科氏质量流量计时，引导液体产品从一个或另一个科氏质量流量计旁边经过。

从US 4,884,441中已知具有可变容量的流量计，其中至少在两个平行的流动通道中的第一流动通道中布置流量计，而第二流动通道包含可控的截止阀，当在第一流动通道中测量到的流量低于预设的阈值时，截止阀截止第二流动通道。在具有两个被激发至振动的测量管的科氏质量流量计的情况下，截止阀布置在这两个测量管之一的流出口中。

科氏质量流量计例如从WO2011/072711A1中已知。通过从质量流量的相位差中并且从完全填充的测量管的共振频率中得出穿流的液体产品的密度，在测量管的流入口和流出口处记录和评估振动。从这两个测量变量中能够计算出其他的相关的测量变量，如体积流量，并且通过测量值积分或求和能够计算出接收的液体产品的总质量或总体积。

尚未在先公开的、申请号为102014114858.4的在先德国专利申请描述用于为船舶填充液体产品的油料添加系统，其中在通入到船舶的油料罐中的油料管道的延伸中布置有平行的管线，管线用于分配流入的液体产品并收集流出的液体产品。在管线中分别布置有科氏质量流量计和阀，阀能够是截止阀或压力调节阀。阀能够与控制设备连接，控制设备与用于检测中流入口与流出口之间的液体的压力的压力传感器或与压力调节阀连接，并且控制设备在自特定的阈值起的压力下打开阀并且在压力下降到低于阈值时闭合阀。在此，油料添加系统自动地匹配于液体的质量流，使得在大质量流的情况下接通科氏质量流量计，并且在小质量流的情况下关断科氏质量流量计。

鉴于油料罐的高容积和所接收的相应大量的液体产品，最小的测量不精确性已经能够导致高的绝对测量误差和相应高的用于油料添加的超支或更小成本。

发明内容

因此，本发明所基于的目的是：利用简单的措施尽可能精确地监控大型船舶的油料添加。

因此，本发明的主题是一种测量装置，用于监控为大型船舶添加矿物油工业或石油/化学工业的液体产品，测量装置具有至少两个平行的管线，管线布置在通入到船舶的油料罐中的油料管道的延伸中，管线用于分配流入的液体产品并收集流出的液体产品，

-其中，在每个管线中分别在流通方向上依次布置科氏质量流量计、压力计和调节阀，调节阀具有操动机构以及位置调节器，并且

-其中，科氏质量流量计、压力计和位置调节器连接在控制和评估装置处，控制和评估装置设计用于，

-从科氏质量流量计所提供的测量值中得出液体产品的质量流量和从中推导出的相关的测量变量，并且

-在油料添加期间，根据由科氏质量流量计和压力计提供的测量值通过操控配属的位置调节器单独地调整调节阀，使得

-所测量的流量在平行的管线的仅一个管线中大于零并且小于预设的流量阈值，并且在其余的管线中或者为零或者达到流量阈值，并且

-在此所测量的压力不低于预设的压力阈值。

本发明的主题还是一种用于运行该用于监控油料添加的测量装置的方法。

流量阈值如下地选择，使得其基本上对应于科氏质量流量计的最佳测量范围的上限。因为在低流量直至流量值为零的情况下在下部的测量范围中的绝对测量精度和重复精度增加，所以液体产品的总流量分配到平行的管线上，使得在管线的仅一个中流量位于零与预设的流量阈值之间并且在其余的管线中或者为零或者达到流量阈值。由此实现，与总流量大小无关地也在最不利的情况下，科氏质量流量计中的仅一个在其下部的测量范围中进行测量，而全部其余的科氏质量流量计在其最佳的测量范围中工作。即使提供了设计用于测量最大应预期的总流量的科氏质量流量计，出于上面提出的理由有利的是：代替一个科氏质量流量计而设置两个并接的科氏质量流量计，以便由此提高测量的总精度。

特别地，通过本发明，当液体产品的流量从零开始增加或下降到零时，提高在油料添加的初始和结束阶段期间的测量精度。相应地，在油料添加的初始阶段中以如下方式打开仅一个调节阀，其中每当具有打开的调节阀的管线中所测量的流量达到流量阈值时，才依次地打开初始时闭合的其余调节阀。相反地，在油料添加的结束阶段中依次闭合所打开的调节阀。

在油料添加期间，又还根据由压力计所提供的测量值单独地调整调节阀，使得所测量的压力不低于预设的压力阈值。借此实现：液体产品在科氏质量流量计中、即在流量测量期间具有最小压力，使得包含在待测液体产品中的气泡保持得很小并且稳定，进而不会使测量失真。

优选地，当科氏质量流量计的在油料添加期间检测的质量参数变差并且表示出待测液体产品中的空气量或气泡大小发生改变时，提高预设的压力阈值。通过经由调节阀限制质量流量并且提高压缩，使液体空气混合物均质化。在如下科氏质量流量计中，尤其是用于激励装置的激励电流、由传感器生成的测量电压和/或振动的测量管的共振频率适用为待监控的质量参数，其中科氏质量流量计具有：至少一个由液体产品穿流的弯曲的测量管、激发测量管振动的激励装置和用于检测振动的传感器。

附图说明

唯一所示附图以简化的示意图示出根据本发明的测量装置的一个实施例。

具体实施方式

唯一所示附图以简化的示意图示出根据本发明的测量装置的一个实施例，测量装置用于监控为大型船舶添加液体产品1、例如重油。测量装置安装在下降的油料管道3中并且在此具有两个相同的平行的管线4、5，以便分配流入的液体产品1并再次收集流出的液体产品，油料管道从此处未示出的接收接口(Bunker Manifold油料歧管)引导至油料罐2。在每个管线4、5中，分别在流通方向上依次布置科氏质量流量计41、51、压力计42、52和调节阀43、53，调节阀具有操动机构44、54以及位置调节器45、55。科氏质量流量计41、51、压力计42、52和位置调节器45、55连接到控制和评估装置6处，控制和评估装置具有显示屏61和输入件62(例如触摸板)并且经由通信装置7、例如总线能够与船舶的在此未示出的上级控制系统通信。

控制和评估装置6设计用于，从科氏质量流量计41、42所提供的测量值中得出液体产品1的质量流量和从中推导出的相关的测量变量。所得出的测量变量能够在显示屏61上示出、存储在控制和评估装置6的存储器中并且传输到控制系统。科氏质量流量计41、42除了质量流量的测量值之外也提供液体产品1的密度和温度的测量值，从而由此能够计算体积流量。通过测量值积分或加和能够计算液体产品1的自油料添加开始时所提供的总质量或总体积。通过将液体产品1的所测量的密度和无空气的液体产品的已知密度相比较，能够得出并监控空气份额。

在油料添加期间，根据由科氏质量流量计41、42提供的测量值通过操控配属的位置调节器45、55单独地调整调节阀43、53，使得所测量的流量在这两个管线4、5的仅一个管线中大于零并且小于预设的流量阈值，并且在其余的管线中或者为零或者达到流量阈值。另外，根据由压力计42、52提供的测量值单独地调整调节阀43、53，使得所测量的压力不低于预设的压力阈值。

这在实践中如下地实现，在油料添加的初始阶段中打开仅一个调节阀，例如43，而另一调节阀53闭合。由此，不发生流入的液体产品1的分配，并且单独地由科氏质量流量计41测量其流量。当所测量的流量达到预设的流量阈值时，才再打开另一调节阀53。在油料添加的最终阶段中，反向地进行该过程，使得当液体产品1的总流量下降到低于预设的流量阈值时，闭合调节阀中的一个，例如53，并且总流量单独地由科氏质量流量计41测量。

如示意性示出的，每个科氏质量流量计41、51以已知的方式分别具有至少一个由液体产品1穿流的弯曲的测量管46、56，测量管借助于例如电磁体形式的激励装置47、57被激发至振动。在测量管46、56的流入口和流出口处利用传感器48、49或58、59检测和评估该振动，这通过由质量流量的相位差中和由被填充的测量管46、56的共振频率中得出穿流的液体产品1的密度来实现。另外，检测用于激励装置47、57的激励电流和由传感器48、49或58、59生成的测量电压，来作为待监控的质量参数，其中控制和评估装置6提高上述提及的预设的压力阈值，即当分别对应的科氏质量流量计41、51的质量参数变差，即测量电压和/或驱动电流的值离开预设的值范围时，调节阀43、53进行节流。因为无空气的液体产品1的密度是已知的，所以以相同的方式也能够考虑将共振频率作为质量参数，以便检测待测液体产品1中的空气量或气泡大小的变化，并且据此通过对质量流量进行限制并提高压缩使得液体空气混合物均质化。

Claims (6)

1.一种测量装置，用于监控为大型船舶添加矿物油工业或石油/化学工业的液体产品(1)，所述测量装置具有至少两个平行的管线(4、5)，所述管线布置在通入到船舶的油料罐(2)中的油料管道(3)的延伸中，所述管线用于分配流入的所述液体产品并收集流出的所述液体产品(1)，

-其中，在每个管线(4、5)中分别在流通方向上依次布置科氏质量流量计(41、51)、压力计(42、52)和调节阀(43、53)，所述调节阀具有操动机构(44、54)以及位置调节器(45、55)，并且

-其中，所述科氏质量流量计(41、51)、所述压力计(42、52)和所述位置调节器(45、55)连接在控制和评估装置(6)处，所述控制和评估装置设计用于，

-从所述科氏质量流量计(41、51)所提供的测量值中得出所述液体产品(1)的质量流量和从中推导出的相关的测量变量，并且

-在油料添加期间，根据由所述科氏质量流量计(41、51)和所述压力计(42、52)提供的测量值通过操控配属的所述位置调节器(45、55)单独地调整所述调节阀(43、53)，使得

-所测量的流量在平行的所述管线(4、5)的仅一个管线中大于零并且小于预设的流量阈值，并且在其余的管线(4、55)中或者为零或者达到所述流量阈值，并且

-在此所测量的压力不低于预设的压力阈值。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述控制和评估装置(6)还设计用于，通过操控配属的所述位置调节器(45、55)单独地调整所述调节阀(43、53)，使得在所述油料添加的初始阶段中打开仅一个调节阀，并且每当具有打开的调节阀(53)的管线(4、5)中所测量的流量达到流量阈值时，才依次打开初始时闭合的其余调节阀。

3.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，所述控制和评估装置(6)还设计用于，通过操控配属的所述位置调节器(45、55)单独地调整所述调节阀(43、53)，使得在所述油料添加的结束阶段中依次闭合所打开的调节阀(43、53)。

4.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，所述控制和评估装置(6)还设计用于，在所述油料添加期间检测所述科氏质量流量计(41、51)的质量参数，并且在所述质量参数变差时提高所述预设的压力阈值。

5.根据权利要求4所述的测量装置，其特征在于，所述科氏质量流量计(41、51)分别包含：至少一个由所述液体产品(1)穿流的弯曲的测量管(46、56)；激发所述测量管(46、56)振动的激励装置(47、57)；和用于检测所述振动的传感器(48、49；58、59)，并且所使用的所述质量参数包括用于所述激励装置(47、57)的激励电流、由所述传感器(48、49；58、59)生成的测量电压和/或共振频率。

6.一种用于运行测量装置的方法，所述测量装置用于监控为大型船舶添加矿物油工业或石油/化学工业的液体产品(1)，所述测量装置具有至少两个平行的管线(4、5)，所述管线布置在通入到船舶的油料罐(2)中的油料管道(3)的延伸中，所述管线用于分配流入的所述液体产品并收集流出的所述液体产品(1)，

-其中，在每个管线(4、5)中分别在流通方向上依次布置科氏质量流量计(41、51)、压力计(42、52)和调节阀(43、53)，所述调节阀具有操动机构(44、54)以及位置调节器(45、55)，并且

-其中，所述科氏质量流量计(41、51)、所述压力计(42、52)和所述位置调节器(45、55)连接在控制和评估装置(6)处，在该方法中，

-从所述科氏质量流量计(41、51)所提供的测量值中得出所述液体产品(1)的质量流量和从中推导出的相关的测量变量，并且

-在油料添加期间，根据由所述科氏质量流量计(41、51)和所述压力计(42、52)提供的测量值通过操控配属的所述位置调节器(45、55)单独地调整所述调节阀(43、53)，使得

-所测量的流量在平行的所述管线(4、5)的仅一个管线中大于零并且小于预设的流量阈值，并且在其余的管线(4、55)中或者为零或者达到所述流量阈值，并且

-在此所测量的压力不低于预设的压力阈值。

Images