本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種海洋條件下含自由液面的大容積設(shè)備液位測量方法及系統(tǒng)，涉及海洋條件下液位測量技術(shù)領(lǐng)域，采用液位測量裝置，包括以下步驟：S101、在大容積設(shè)備和液位測量裝置上布置傳感器；S201、獲取S101中的傳感器的測量值；S301、建立消除海洋條件對大容積設(shè)備液位測量影響的數(shù)學(xué)模型；S401、將S201中的測量值代入到S301中的數(shù)學(xué)模型中，得到消除海洋條件影響的液位測量值。本發(fā)明專利技術(shù)采用加速度計(jì)和傾角儀獲取海洋條件對差壓液位傳感器的液位測量影響，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建消除海洋條件影響的數(shù)學(xué)模型，從機(jī)理上消除了海洋條件對含自由液面大容積設(shè)備的液位測量影響。面大容積設(shè)備的液位測量影響。面大容積設(shè)備的液位測量影響。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
海洋條件下含自由液面的大容積設(shè)備液位測量方法及系統(tǒng)
[0001]本專利技術(shù)涉及海洋條件下液位測量
，尤其涉及海洋條件下含自由液面的大容積設(shè)備液位測量方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
[0002]船舶核動力裝置具有含自由液面的設(shè)備，如蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器等，這些設(shè)備的自由液面在海洋條件下會發(fā)生波動，造成液位測量失真，進(jìn)而引起液位控制系統(tǒng)誤動。這一問題在蒸汽發(fā)生器液位控制系統(tǒng)尤為嚴(yán)重，蒸汽發(fā)生器是連接船舶核動力裝置一、二回路的關(guān)鍵換熱設(shè)備，為保證有效換熱和二回路的蒸汽品質(zhì)，蒸汽發(fā)生器液位需要進(jìn)行精準(zhǔn)控制，而海洋條件造成的蒸汽發(fā)生器液位測量失真會嚴(yán)重影響液位控制性能，加之船舶核動力裝置各系統(tǒng)之間具有強(qiáng)烈的耦合特性，這一影響將波及多個系統(tǒng)，導(dǎo)致船舶核動力裝置處于不穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，威脅核反應(yīng)堆安全，甚至造成核泄漏事故。
[0003]因此，提出一種海洋條件下含自由液面的大容積設(shè)備液位測量方法及系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0004]有鑒于此，本專利技術(shù)提供了一種海洋條件下含自由液面的大容積設(shè)備液位測量方法及系統(tǒng)，消除了海洋條件對含自由液面大容積設(shè)備的液位測量影響，減少事故發(fā)生。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：
[0006]海洋條件下含自由液面的大容積設(shè)備液位測量方法，采用液位測量裝置，包括以下步驟：
[0007]S101、在大容積設(shè)備和液位測量裝置上布置傳感器；
[0008]S201、獲取S101中的傳感器的測量值；
[0009]S301、建立消除海洋條件對大容積設(shè)備液位測量影響的數(shù)學(xué)模型；
[0010]S401、將S201中的測量值代入到S301中的數(shù)學(xué)模型中，得到消除海洋條件影響的液位測量值。
[0011]可選的，S101包括以下步驟：
[0012]S1011、在大容積設(shè)備上布置差壓液位傳感器，測量壓差對應(yīng)的液位
[0013]S1012、在液位測量裝置上布置加速度計(jì)，測量大容積設(shè)備在豎直方向上的加速度；
[0014]S1013、在液位測量裝置上布置傾角儀，測量大容積設(shè)備在豎直方向上的傾斜角度。
[0015]可選的，S201包括以下步驟：
[0016]S2011、獲取差壓液位傳感器測量的液位值；
[0017]S2012、獲取加速度計(jì)測量的加速度；
[0018]S2013、獲取傾角儀測量的傾斜角度。
[0019]可選的，S301包括以下步驟：
[0020]S3011、建立消除海洋條件附加的加速度對差壓傳感器液位測量值影響的第一數(shù)學(xué)模型；
[0021]S3012、建立消除海洋條件附加的傾斜角對差壓傳感器液位測量值影響的第二數(shù)學(xué)模型。
[0022]可選的，S401包括以下步驟：
[0023]S4011、將S2011中的差壓液位傳感器測量的液位值和S2012中加速度計(jì)測量的加速度輸入至S3011中的第一數(shù)學(xué)模型中，得到消除加速度影響的液位測量值；
[0024]S4012、將S2013中的傾角儀測量的傾斜角和S4011中消除加速度影響的液位測量值代入到S3012中的第二數(shù)學(xué)模型中，得到消除海洋條件影響的液位測量值。
[0025]海洋條件下含自由液面的大容積設(shè)備液位測量系統(tǒng)，應(yīng)用一種海洋條件下含自由液面的大容積設(shè)備液位測量方法，包括依次連接的數(shù)據(jù)獲取模塊、數(shù)學(xué)模型建立模塊和液位計(jì)算模塊；
[0026]數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取布置于大容積設(shè)備和液位測量裝置上傳感器的測量值；
[0027]數(shù)學(xué)模型建立模塊，用于建立消除海洋條件對大容積設(shè)備液位測量影響的數(shù)學(xué)模型；
[0028]液位計(jì)算模塊，用于將傳感器的測量值輸入至數(shù)學(xué)模型中，得到消除海洋條件影響的液位測量值。
[0029]可選的，數(shù)據(jù)獲取模塊所獲取的傳感器的測量值包括：差壓液位傳感器測量的液位值，加速度計(jì)測量的加速度，傾角儀測量的傾斜角度。
[0030]可選的，數(shù)學(xué)模型建立模塊所建立的數(shù)學(xué)模型包括第一數(shù)學(xué)模型和第二數(shù)學(xué)模型，其中，第一數(shù)學(xué)模型用于消除海洋條件附加的加速度對差壓傳感器液位測量值影響，第二數(shù)學(xué)模型用于消除海洋條件附加的傾斜角對差壓傳感器液位測量值影響。
[0031]可選的，液位計(jì)算模塊將差壓液位傳感器測量的液位值和加速度計(jì)測量的加速度輸入至第一數(shù)學(xué)模型中，得到消除加速度影響的液位測量值；
[0032]將傾角儀測量的傾斜角和消除加速度影響的液位測量值代入到第二數(shù)學(xué)模型中，得到消除海洋條件影響的液位測量值。
[0033]經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)提供了一種海洋條件下含自由液面的大容積設(shè)備液位測量方法及系統(tǒng)：采用加速度計(jì)和傾角儀獲取海洋條件對差壓液位傳感器的液位測量影響，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建消除海洋條件影響的數(shù)學(xué)模型，從機(jī)理上消除了海洋條件對含自由液面大容積設(shè)備的液位測量影響。
附圖說明
[0034]為了更清楚地說明本專利技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1為本專利技術(shù)一種海洋條件下含自由液面的大容積設(shè)備液位測量方法流程圖；
[0036]圖2為本專利技術(shù)中S101的方法流程圖；
計(jì)算)，即Δg＝g
’÷
g；
[0062]2)計(jì)算修正加速度后的液位測量值h
a
：通過液位測量值h乘以步驟1)中計(jì)算的加速度偏離度Δg，即h
a
＝h
×
Δg。
[0063]在一個具體實(shí)施例中，S3012的具體內(nèi)容為：
[0064]1)計(jì)算傾角的余弦值：通過傾角測量值θ，求其余弦值，即cos(θ)；
[0065]2)計(jì)算液位修正值h
’
：通過S3011計(jì)算的修正加速度后的液位測量值，除以步驟1)中的傾角余弦值，即h
’
＝h
a
÷
cos(θ)。
[0066]在一個具體實(shí)施例中，參照圖5所示，S401包括以下步驟：
[0067]S4011、將S2011中的差壓液位傳感器測量的液位值和S2012中加速度計(jì)測量的加速度輸入至S3011中的第一數(shù)學(xué)模型中，得到消除加速度影響的液位測量值；
[0068]S4012、將S2013中的傾角儀測量的傾斜角和S4011中消除加速度影響的液位測量值代入到S3012中的第二數(shù)學(xué)模型中，得到消除海洋條件影響的液位測量值。
[0069]在一個具體實(shí)施例中，S201中獲取差壓液位傳感器測量的液位值為2.0m；加速度計(jì)測量的加速度為9.2m/s2；傾角儀測量的傾斜角為30
°
；
[0070]S4011的具體內(nèi)容為：
[0071]1)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種海洋條件下含自由液面的大容積設(shè)備液位測量方法，其特征在于，采用液位測量裝置，包括以下步驟：S101、在大容積設(shè)備和液位測量裝置上布置傳感器；S201、獲取S101中的傳感器的測量值；S301、建立消除海洋條件對大容積設(shè)備液位測量影響的數(shù)學(xué)模型；S401、將S201中的測量值代入到S301中的數(shù)學(xué)模型中，得到消除海洋條件影響的液位測量值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋條件下含自由液面的大容積設(shè)備液位測量方法，其特征在于，S101包括以下步驟：S1011、在大容積設(shè)備上布置差壓液位傳感器，測量壓差對應(yīng)的液位S1012、在液位測量裝置上布置加速度計(jì)，測量大容積設(shè)備在豎直方向上的加速度；S1013、在液位測量裝置上布置傾角儀，測量大容積設(shè)備在豎直方向上的傾斜角度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種海洋條件下含自由液面的大容積設(shè)備液位測量方法，其特征在于，S201包括以下步驟：S2011、獲取差壓液位傳感器測量的液位值；S2012、獲取加速度計(jì)測量的加速度；S2013、獲取傾角儀測量的傾斜角度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種海洋條件下含自由液面的大容積設(shè)備液位測量方法，其特征在于，S301包括以下步驟：S3011、建立消除海洋條件附加的加速度對差壓傳感器液位測量值影響的第一數(shù)學(xué)模型；S3012、建立消除海洋條件附加的傾斜角對差壓傳感器液位測量值影響的第二數(shù)學(xué)模型。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種海洋條件下含自由液面的大容積設(shè)備液位測量方法，其特征在于，S401包括以下步驟：S4011、將S2011中的差壓液位傳感器測量的液位值和S2012中加速度計(jì)測量的加速度輸入至S3011中的第一數(shù)學(xué)模型中，得到消除加速度影響的液位測量值；S...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張博文，王航，夏庚磊，成守宇，孫覬琳，王晨陽，彭敏俊，虞越，
申請(專利權(quán))人：哈爾濱工程大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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