专利名称：一种船舶主机燃油消耗实时测量分析装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测装置，特别是涉及一种用于油耗过程分析与节能管理的 船舶主机燃油消耗实时测量分析装置。
背景技术：
据统计，我国炼制的成品柴油25%以上由船舶消耗。目前还没有对航运船舶油耗 进行科学、精细的测量和控制，燃油利用的经济性不高，给企业造带来很大的经济损失。据 有关资料显示，燃油成本占到船舶经营收入的1/3以上，一艘5000TEU的大型集装箱船，每 天的标准油耗在110吨左右；而一艘航行于长江及其支流的3000载重吨的散杂货船，一年 的柴油消耗也在300吨左右，燃油成本占运输收入的40-60%。从航运企业层面讲，油耗是 经营成本的大头，船舶节能是节约成本的主要方向之一。船舶节能措施可以从管理节能和技术节能两个方面进行考虑。在技术节能方面，全国交通行业也在推广一些先进的节油经验，如青岛港“亚洲二 号”拖轮船长周学良的“学良节油，，法，通过使用他的一套长期总结的方法，“亚洲二号”轮 2006年至2007年节约燃油159. 5吨，按当时的油价折算节油87. 7万元，节油成果相当突 出。但下述原因造成这种节油方法很难普及，其一，该船舶不具有普遍的代表性，港作拖轮 作业水域小、海况相对稳定，长期在同一小段线路上往复行驶，便于找出规律。而绝大多数 货运船舶都具有运距长、航线广、航道条件多变的特点，无法采用同样的方法总结出经验； 其二，对经验的介绍十分笼统，缺乏充实的数据，没有定量的过程分析，基本方法无非是减 少航行距离、利用经济航速、最大地发挥船舶特性等常用知识。而我们缺乏的不是这些常 识，而是如何将这些知识科学地用于实践。即如何计算与油耗相关的船舶特性、如何确定 经济航速，由于航道条件的变化对它们的影响很大，要找出规律，不是仅凭经验就可以做到 的。因此，普及船舶节油最根本方法是对柴油机的油耗过程进行动态的测量和综合分析，以 准确的数据作为依据，进而进行分析和运用。而目前尚没有适用于船舶的油耗测量工具。造 成船员对航行中燃油的消耗过程认识很模糊，甚至是错误的，这也是船舶节能难以深入推 广的瓶颈所在。

实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种船舶主机燃油消耗实时 测量分析装置，它能够实时获取并保存船舶航行时的油耗与环境的各种参数，并对相关数 据进行深入挖掘和全面分析，其结果用于指导驾驶员航道条件的变化科学地调整主机转速 从而控制船舶航行油耗。本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现所述装置由安装在驾驶台的终端 机和安装在机舱内的燃油检测装置两部分组成，终端机安装在机壳内，燃油检测装置安装 在机箱内，所述机壳的正面安装显示屏、报警器、电源开关和键盘，其侧面安装柴油机转速 传感器接头、船舶航速传感器接头、富余水深传感器接头和燃油检测装置接头，其内部安装电路主板；所述机箱的正面安装压力调节阀、进油压力表、流量调节阀、流量传感器的一次 表和出油压力表，其侧面安装燃油入口接头、回油口接头和燃油出口接头，其内部还安装三 个储能器和流量传感器；所述终端机的电路主板的数据采集模块通过燃油检测装置接头与 燃油检测装置的流量传感器电连接。所述燃油检测装置的燃油入口接头与燃油增压泵输出口连接，其燃油出口接头与 高压油泵的输入口连接，其回油口接头与柴油机的回油管连接；所述燃油检测装置的流量 传感器通过燃油检测装置接头与电路主板电连接；所述流量传感器与燃油出口接头之间顺 序连接出油压力表和一个储能器；所述流量传感器与燃油入口接头之间顺序连接流量调节 阀、进油压力表和两个储能器，且两个储能器之间连接压力调节阀，压力调节阀的另外一端 与回油口接头连接。所述电路主板由数据采集模块、CPU及存贮单元和印刷电路板组成；所述数据采 集模块与柴油机转速传感器接头、船舶航速传感器接头、富余水深传感器接头和燃油检测 装置接头电连接，数据采集模块和CPU及存贮单元安装在印刷电路板上；所述CPU及存贮单 元与显示屏、通讯接口、键盘和报警器电连接。本实用新型具有以下优点结构简单合理，成本低，检测分析精度高，数据保存完 整，分析全面，便于现场显示和节能管理的事后研究。适合于航运企业使用。
图1为本实用新型一实施例结构示意图；图2为图1的燃油检测装置结构示意图。图3为图1的电路主板电气原理框图。图中1-柴油机转速传感器接头，2-船舶航速传感器接头，3-富余水深传感器 接头，4-燃油检测装置接头，5-终端机，6-燃油检测装置，7-压力调节阀，8-燃油入口接 头，9-回油口接头，10-进油压力表，11-流量传感器，12-流量调节阀，13-燃油出口接头， 14-出油压力表，15-机箱，16-储能器，17-显示屏，18-电路主板，19-机壳，20-电源插座， 21-电源开关，22-通讯接口，23-键盘，24-报警器，25-数据采集模块，26-CPU及存贮单元。
具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明参照附图，本实用新型所述装置由安装在驾驶台的终端机5和安装在机舱内的燃 油检测装置6两部分组成，终端机5安装在机壳19内，燃油检测装置6安装在机箱15内， 所述机壳19的正面安装显示屏17、报警器24、电源开关21和键盘23，其侧面安装柴油机 转速传感器接头1、船舶航速传感器接头2、富余水深传感器接头3和燃油检测装置接头4， 其内部安装电路主板18 ；所述机箱15的正面安装压力调节阀7、进油压力表10、流量调节 阀12、流量传感器11的一次表和出油压力表14，其侧面安装燃油入口接头8、回油口接头9 和燃油出口接头13，其内部还安装三个储能器16和流量传感器11 ；所述终端机5的电路 主板18的数据采集模块25通过燃油检测装置接头4与燃油检测装置6的流量传感器11 电连接。所述燃油检测装置6的燃油入口接头8与燃油增压泵输出口连接，其燃油出口接 头13与高压油泵的输入口连接，其回油口接头9与柴油机的回油管连接；所述燃油检测装 置6的流量传感器11通过燃油检测装置接头4与电路主板18电连接；所述流量传感器11 与燃油出口接头13之间顺序连接出油压力表14和一个储能器16 ；所述流量传感器11与燃油入口接头8之间顺序连接流量调节阀12、进油压力表10和两个储能器16，且两个储能 器16之间连接压力调节阀7，压力调节阀7的另外一端与回油口接头9连接。所述电路主板18由数据采集模块25、CPU及存贮单元26和印刷电路板组成；所 述数据采集模块25与柴油机转速传感器接头1、船舶航速传感器接头2、富余水深传感器接 头3和燃油检测装置接头4电连接，数据采集模块25和CPU及存贮单元26安装在印刷电 路板上；所述CPU及存贮单元26与显示屏17、通讯接口 22、键盘23和报警器24电连接。在本实施例中所述燃油机转速传感器接头1连接柴油机自带的转速仪。所述船舶航速传感器接头2连接成熟的现有技术的产品，如GPS产品。所述富余水深传感器接头3连接船舶自带的测深仪。所述键盘23采用成熟的现有技术产品，具有输入、功能选择与切换功能。所述报警器24采用成熟的现有技术产品，当油耗值超过某一特定值时，声光报 警，通知驾驶员调整船舶主机转速以降低油耗。所述流量传感器11采用成熟的现有技术产品。优选用小口径椭圆齿轮流量计或 活塞式流量计，应具有累积流量、瞬时流量显示和远传功能。所述储能器16采用液压技术中使用的液压储能器，吸收管道中油液的脉动和冲 击，使油液脉动降低到最低限度，确保压力稳定和油液平稳流动，使瞬时流量显示平稳、准 确，并减少对精密仪表的损坏。优选隔膜式储能器，由于储能器在充气容积的1/3-2/3区段 使用为好，故要求在使用前将隔膜式储能器内的氮气压力调至0. 2MPa。所述压力调节阀7采用成熟的现有技术产品，优选用高精度流量调节阀，其作用 是通过调节回油流量进而调整进入流量表油路的压力，以调节进油压力至0. 4MPa为宜。压 力调节阀7通过回油接头9连接至柴油机的回油管，同时应将高压油泵的回油口进行封 堵；所述流量调节阀12采用成熟的现有技术产品，优选用高精度流量调节阀，其作用 是在流量传感器与其进口端的储能器之间起到阻尼器的作用，减少油液流动的冲击，同时 辅助储能器吸收脉动，消除压力波动对流量计测量精度的影响，以调节流量传感器前后压 力差为0. 05-0. IMPa为宜。本实用新型的产品同样可以用于柴油发电机、燃油锅炉的燃油消耗的实时分析， 通过对柴油发电机、燃油锅炉油耗的瞬时流量的准确测量，为设备的维护和保养提供纵向 比较的基本参数。通过整合发电机的功率表或锅炉带瞬时流量显示的蒸汽流量表，算出每发出Ikw 电或1立方蒸汽所需的燃油量，找到柴油机或锅炉的最节能的工作区间，指导操作人员的 采用科学合理的操作方法。本实用新型的特点1、改变对船舶柴油机油耗过程只能模糊了解和事后分析的现状，提供高精度的测 量系统，实现过程中的即时测量、即时分析和即时纠偏，实践证明通过本系统的运用，可科 学降低主机燃油消耗15-30%，是非常值得普及的油耗分析基础工具；2、储能器和节流阀的组合使用，有效地对测量油路进行整流，消除了油路压力的 波动和冲击，使测量油路压力稳定、流速变化平稳，保证了测量的稳定性、准确性和精确性，设备结构相对简单，成本低，便于推广；3、通过对测量数据的挖掘、开发，为船舶节能减排提供了一套完善的解决方案。 通过专用软件，可对基本测量数据和转速-瞬时油耗关系图、瞬时油耗轨迹图、公里油耗率 轨迹图等分析图表进行动态显示，能够反映出设备保养、工况调节和船舶操纵等方面存在 的问题。在指导船舶操纵节能方面，操作者无需掌握太多的理论知识，无需进行麻烦的计算 分析，使用十分简单、直观，分析内容全面，便于普及。为解决船舶在现有设备和人员条件下 如何挖掘节油潜力提供了可行的方法。适用于各类船舶；4、无须改造设备原有结构，安装方便，便于在新、旧设备中安装；5、同时也为柴油发电机、燃油锅炉的油耗测量提供了准确的实时分析工具。
权利要求一种船舶主机燃油消耗实时测量分析装置，其特征在于所述装置由安装在驾驶台的终端机(5)和安装在机舱内的燃油检测装置(6)两部分组成，终端机(5)安装在机壳(19)内，燃油检测装置(6)安装在机箱(15)内，所述机壳(19)的正面安装显示屏(17)、报警器(24)、电源开关(21)和键盘(23)，其侧面安装柴油机转速传感器接头(1)、船舶航速传感器接头(2)、富余水深传感器接头(3)和燃油检测装置接头(4)，其内部安装电路主板(18)；所述机箱(15)的正面安装压力调节阀(7)、进油压力表(10)、流量调节阀(12)、流量传感器(11)的一次表和出油压力表(14)，其侧面安装燃油入口接头(8)、回油口接头(9)和燃油出口接头(13)，其内部还安装三个储能器(16)和流量传感器(11)；所述终端机(5)的电路主板(18)的数据采集模块(25)通过燃油检测装置接头(4)与燃油检测装置(6)的流量传感器(11)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种船舶主机燃油消耗实时测量分析装置，其特征在于所 述油耗检测装置(6)的燃油入口接头(8)与燃油增压泵输出口连接，其燃油出口接头(13) 与高压油泵的输入口连接，其回油口接头(9)与柴油机的回油管连接；所述油耗检测装置 (6)的流量传感器(11)通过燃油检测装置接头⑷与电路主板(18)电连接；所述流量传 感器(11)与燃油出口接头(13)之间顺序连接出油压力表(14)和一个储能器(16)；所述 流量传感器(11)与燃油入口接头(8)之间顺序连接流量调节阀(12)、进油压力表(10)和 两个储能器(16)，且两个储能器(16)之间连接压力调节阀(7)，压力调节阀(7)的另外一 端与回油口接头(9)连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种船舶主机燃油消耗实时测量分析装置，其特征在于 所述电路主板(18)由数据采集模块(25)、CPU及存贮单元(26)和印刷电路板组成，据采集 模块(25)和CPU及存贮单元(26)安装在印刷电路板上；所述数据采集模块(25)与柴油机 转速传感器接头(1)、船舶航速传感器接头(2)、富余水深传感器接头(3)和燃油检测装置 接头(4)电连接；所述CPU及存贮单元(23)与显示屏(17)、通讯接口(22)、键盘(23)和报 警器(24)电连接。
专利摘要本实用新型公开了一种船舶主机燃油消耗实时测量分析装置，由终端机(5)和燃油检测装置(6)组成，终端机(5)的机壳(19)的正面安装显示屏(17)、报警器(24)、电源开关(21)和键盘(23)，侧面安装柴油机转速传感器接头(1)、船舶航速传感器接头(2)、富余水深传感器接头(3)和燃油检测装置接头(4)，内部安装电路主板(18)；燃油检测装置(6)的机箱(15)的正面安装压力调节阀(7)、进油压力表(10)、流量调节阀(12)、流量传感器(11)的一次表和出油压力表(14)，侧面安装燃油入口接头(8)、回油口接头(9)和燃油出口接头(13)，内部还安装三个储能器(16)和流量传感器(11)。
文档编号G01F9/00GK201666803SQ20092006492
公开日2010年12月8日 申请日期2009年6月26日 优先权日2009年6月26日
发明者李张智 申请人:李张智