一种燃油泄漏报警器及其实现方法与流程

本发明是一种燃油泄漏报警器及其实现方法，涉及发动机零部件技术领域。

背景技术：

现在船舶上的柴油供油管路都要求使用双壁管路，即内壁管路流通柴油，外壁管路用于收集泄漏的柴油，保证柴油不会泄漏到船舱内。使用了双壁油管之后，燃油的泄漏无法直接通过肉眼看出来，必须要加装燃油泄漏报警器。

目前市场上的燃油泄漏报警器大多都是采用机械浮球加机械微动开关的方式，好的利用干簧管的方式，这种方式用来测量燃油泄漏，会有不报警和误报警的失效模型，机械开关和干簧管长期在船舶上应用，在油路中浸泡的时间长了以后，报警开关的灵敏度会随着柴油的长期浸泡而下降。

并且机械测漏的方式，只能判断燃油是否有泄漏，无法检测出具体的燃油泄漏速率。

专利号“201921612207.9”、专利名称“一种燃油泄漏收集报警器”公开了包含外壳、探测装置、连接线、插头、泄放口、进口、出口、连接板，所述的外壳为圆形中空构件，所述的外壳的正上方中间位置设置有圆形孔，圆形孔用于将探测装置安装在外壳的内部，所述的探测装置的下端通过圆形孔安装外壳的内部，所述的泄放口安装在外壳的底部中间位置，泄放口用于将外壳内部的油放出，所述的进口安装在外壳的右侧上部，进口通过连接管道连接燃油机漏斗，所述的出口安装在外壳的左侧上部，出口通过管道连接至燃油机的滤器，将漏出的油进行过滤再次使用，所述的连接线的一端连接在探测装置的上方，连接线的另一端安装有插头，探测装置通过连接线另一端的插头与外部的报警装置连接，此项专利中探测装置同样是长期浸泡在柴油中，同样存在上述问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种燃油泄漏报警器及其实现方法，使用了测量精度更高的金属接近式传感器，能够实现检测的漏油情况，并在发动机监控仪显示泄漏数值，操作人员可以从泄漏数值上直管判断出泄漏率大小，测量精度高。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种燃油泄漏报警器，包括杯体，杯体内设有一个空心金属球，杯体的底部设有电磁阀，杯体的顶部安装有电控系统，电控系统的底部连接有接触传感器，接触传感器伸入到杯体内。

进一步的，所述杯体的上端设有燃油收集入口，燃油收集入口联通有柴油机双壁油管的外壁。

进一步的，所述杯体的上端还设有燃油溢流口，燃油溢流口直接联通空气或者通过引油管连接有船舶的机油箱。

进一步的，所述接触传感器的检测头外侧环绕设有保护凸起，接触传感器的底部检测头不伸出保护凸起。

进一步的，所述保护凸起的内腔与燃油溢流口联通，保护凸起的外腔与燃油收集入口联通，保护凸起将接触传感器的检测头与燃油收集入口隔离开。

进一步的，所述电磁阀处于常闭状态，电磁阀上设有手动开关。

进一步的，所述杯体的顶部安装有接线盒，电控系统和接触传感器的上端位于接线盒内，接线盒一端设有填料函。

进一步的，所述电控系统包括单片机，单片机连接有电磁阀、接触传感器、can总线和24v转3.3v的供电电源，can总线连接有发动机监控仪。

进一步的，所述所述单片机包括芯片u2，芯片u2的型号为fs32k116lt0vfmt；

所述电磁阀驱动单元包括芯片u4，芯片u4的型号为bts428l2，芯片u4的3脚连接有电容c15一端，并接vin电源，电容c15另一端接地，芯片u4的5脚连接有二极管d3一端和接插件j3的1脚，二极管d3另一端连接有场效应管qc15和接插件j3的2脚，场效应管qc15还连接有电阻r10一端、电容c17一端和电阻r11一端，电阻r10另一端连接有芯片u2的16脚和电容c18一端，电容c18另一端、电容c17另一端和电阻r11另一端接地，场效应管qc15还连接有电阻rc37一端和电阻rc38一端，电阻rc37另一端连接有芯片u2的8脚，电阻r38另一端接地；

所述芯片u4的4脚连接有电阻r6一端和电阻r5一端，电阻r5另一端接+5v，电阻r6另一端连接有芯片u4的25脚和电容c16一端，电容c16另一端接地，芯片u4的1脚连接有电阻r7一端，电阻r7另一端接地，芯片u4的2脚连接有电阻r9一端，电阻r9另一端连接有电阻r8一端和芯片u4的7脚，电阻r8另一端接地。

一种燃油泄漏报警器的实现方法，包括以下步骤：

步骤s101，电控系统检测接触传感器的信号，完成后进入步骤s102；

步骤s102，电控系统判断信号是否是常开信号，即判断浮球是否接近接触传感器，若是常开信号则进入步骤s103，若是常闭信号则燃油未泄露；

步骤s103，打开电磁阀，并且持续t1时间后电磁阀关闭，完成后进入步骤s104；

步骤s104，重新检测接触传感器的信号，完成后进入步骤s102；

步骤s105，电控系统判断信号是否是常开信号，若是常闭信号则进入步骤s106；若是常开信号则电磁阀关闭后开始计时，检测到浮球再次接触到接近开关的时间，记录两次传感器常开信号间隔时间t2，计算出燃油泄漏的速率＝v/t2，v为集油杯体的体积，发动机监控仪输出燃油泄漏报警信息；

步骤s106，判断10小时内传感器是否再次常开，即判断单片机检测到浮球第二次接触到接触开关的时间是否大于10小时，若是不大于10小时则燃油为泄漏；若是则电磁阀关闭后开始计时，检测到浮球再次接触到接近开关的时间，记录两次传感器常开信号间隔时间t2，计算出燃油泄漏的速率＝v/t2，v为集油杯体的体积，发动机监控仪输出燃油泄漏报警信息。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本发明所述的燃油泄漏报警器，能够实现检测的漏油情况，并在发动机监控仪显示泄漏数值，操作人员可以从泄漏数值上直管判断出泄漏率大小，测量精度高。

并且本发明采用了接近式传感器，传感器本身与柴油不接触，不会被柴油浸泡坏，可靠性更好，测量更准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例燃油泄漏报警器的剖视结构示意图；

图2为本发明实施例燃油泄漏报警器的结构示意图；

图3为本发明实施例燃油泄漏报警器的工作流程图；

图4为本发明实施例电控系统的结构框图；

图5-图10为本发明实施例电控系统的电气原理图；

图中：1-接线盒，2-电控系统，3-接触传感器，4-燃油收集入口，5-杯体，6-空心金属球，7-电磁阀，8-保护凸起，9-燃油溢流口，10-接线端子，11-填料函，12-手动开关，13-安装支架，14-减震器，15-出油管。

具体实施方式

实施例1，如图1和图2所示，一种燃油泄漏报警器，包括杯体5，杯体5内设有一个空心金属球6，杯体5的底部设有出油管15，出油管15上安装有电磁阀7，杯体5的顶部安装有接线盒1，杯体5的上端设有燃油收集入口4和燃油溢流口9，燃油收集入口4联通有柴油机双壁油管的外壁，燃油溢流口9直接联通空气或者通过引油管连接有船舶的机油箱，一旦发生大流量泄漏时，泄漏燃油的压力较高，燃油溢流口9可以保证集油杯体不会被高压的燃油冲击坏。

所示空心金属球6采用304不锈钢制成。

所述电磁阀7处于常闭状态，电磁阀7上设有手动开关12，为了提高测量精度，以及消除因为极微小泄漏造成的误报警，在杯体下方安装了一个常闭电磁阀，电磁阀上设置有手动开关，当发生报警后，操作人员检修设备，泄漏解决后，可手动操作电磁阀上的手动开关，将集油杯内的燃油排出。

所述接线盒1内安装有电控系统2,电控系统2顶部设有接线端子10，电控系统2的底部连接有接触传感器3，接触传感器3伸入到杯体5内。

所述接线盒1一端设有填料函11，用于出线防水用的，接触传感器需要接电源线、信号出线，都要进行防水。

所述报警器还包括安装支架13和减震器14，报警器通过安装支架13安装在发动机机体上，减震器的作用是给报警器减震。

所述电控系统2上设有接线端子10，是为了接线方便，不用人工焊线，直接将电源线和信号线接在端子上就行。

所述接触传感器3的检测头外侧环绕设有保护凸起8，接触传感器3的底部检测头不伸出保护凸起8，保护凸起8的内腔与燃油溢流口9联通，保护凸起8的外腔与燃油收集入口4联通，保护凸起8将接触传感器3的检测头与燃油收集入口4隔离开，保证泄漏燃油进入收集杯体的时候，不会直接与接触传感器接触，引发误报警，而燃油溢流的时候，必须经过包围腔内部，增加了与接触传感器接触的几率，保证了燃油泄漏后必然会报警。

如图4所示，所述电控系统2包括单片机，单片机连接有电磁阀驱动单元、接触传感器检测单元、工作电压检测单元、can通讯单元和供电电源单元，can通讯单元连接有发动机监控仪。

如图5所示，所述单片机包括芯片u2，芯片u2的型号为fs32k116lt0vfmt，芯片u2的5脚连接有晶振yb1一端、电阻r15一端和电容c13一端，芯片u2的6脚连接有晶振yb1另一端、电阻r15另一端和电容c14一端，电容c13另一端和电容c14另一端接地，芯片u2的31脚连接有接插件j2的1脚、电阻r4一端和电容c12一端，电阻r4另一端接+5v，电容c12另一端接地，芯片u2的32脚连接有接插件j2的2脚，芯片u2的30脚连接有接插件j2的3脚，接插件j2的4脚接地，接插件j2的5接+5v电源。

如图6所示，所述电磁阀驱动单元包括芯片u4，芯片u4的型号为bts428l2，芯片u4的3脚连接有电容c15一端，并接vin电源，电容c15另一端接地，芯片u4的5脚连接有二极管d3一端和接插件j3的1脚，二极管d3另一端连接有场效应管qc15和接插件j3的2脚，场效应管qc15还连接有电阻r10一端、电容c17一端和电阻r11一端，电阻r10另一端连接有芯片u2的16脚和电容c18一端，电容c18另一端、电容c17另一端和电阻r11另一端接地，场效应管qc15还连接有电阻rc37一端和电阻rc38一端，电阻rc37另一端连接有芯片u2的8脚，电阻r38另一端接地。

所述芯片u4的4脚连接有电阻r6一端和电阻r5一端，电阻r5另一端接+5v，电阻r6另一端连接有芯片u4的25脚和电容c16一端，电容c16另一端接地，芯片u4的1脚连接有电阻r7一端，电阻r7另一端接地，芯片u4的2脚连接有电阻r9一端，电阻r9另一端连接有电阻r8一端和芯片u4的7脚，电阻r8另一端接地。

如图7所示，所述接触传感器检测单元包括接插件j4，接插件j4的1脚接+24v，接插件j4的2脚连接有芯片u2的17脚，接插件j4的3脚接地。

如图8所示，所述工作电压检测单元包括电阻r13，电阻r13一端连接有电阻r12一端、电容c19一端、稳压管dd7一端和电阻r14一端，电阻r13另一端接vin电源，电阻r12另一端、电容c19另一端和单向tvs管dd7另一端接地，电阻r14另一端连接有电容c20一端和芯片u4的26脚，电阻c20另一端接地。

如图9所示，所述can通讯单元包括芯片u3，芯片u3的型号为tja1042tk/3,芯片u3的1脚连接有芯片u2的1脚，芯片u3的4脚连接有芯片u2的2脚，芯片u3的7脚连接有双向tvs管uf1的1脚和电阻r3一端，芯片u3的6脚连接有tvs管uf1的2脚和电阻r3另一端，tvs管3脚接地。

所述芯片u3的7脚连接有接插件j1的4脚，芯片u3的6脚连接有接插件j1的3脚，接插件j1的2脚接gnd_hi，接插件j1的1脚接vin电源。

如图10所示，所述供电电源单元包括芯片u1，芯片u1的型号为max17501btevkit，芯片u1的2脚连接有电阻r1一端、电容c5一端、电容c4一端、二极管d2一端、电容c2一端和二极管d1一端，并接+24v，电阻r1另一端连接有电阻r2一端和芯片u1的3脚，电阻r2另一端接地，电容c5另一端、电容c4另一端、二极管d2另一端和电容c2另一端接gnd_hi，并接地，二极管d1另一端接vin电源。

所述芯片u1的4脚连接有电容c8一端，电容c8另一端接地，芯片u1的6脚连接有电容c9一端，电容c9另一端接地，芯片u1的10脚连接有电感l2一端，电感l2另一端连接有芯片u1的5脚、电容c7一端、电容c1一端、电容c6一端和电容c3一端，并输出+5v电源，电容c7另一端、电容c1另一端、电容c6另一端和电容c3另一端接地。

所述单片机通过接触传感器检测是否有液位上升到目标高度，如果检测到液位上升到高度，系统通过can总线发送燃油泄漏报警信息；单片机控制电磁阀打开，将容杯内的燃油放掉，然后关闭电磁阀；单片机开始计时，直到重新检测到液位上升到设定高度，此时可通过计时时间和泄漏的燃油量，计算出燃油泄漏速率，通过can总线发送燃油泄漏速率。

如图3所示，一种燃油泄漏报警器的实现方法包括以下步骤：

步骤s101，电控系统检测接触传感器的信号，完成后进入步骤s102；

步骤s102，电控系统判断信号是否是常开信号，即判断浮球是否接近接触传感器，若是常开信号则进入步骤s103，若是常闭信号则燃油未泄露；

步骤s103，打开电磁阀，并且持续t1时间后电磁阀关闭，完成后进入步骤s104；

步骤s104，重新检测接触传感器的信号，完成后进入步骤s102；

步骤s105，电控系统判断信号是否是常开信号，若是常闭信号则进入步骤s106；若是常开信号则电磁阀关闭后开始计时，检测到浮球再次接触到接近开关的时间，记录两次传感器常开信号间隔时间t2，计算出燃油泄漏的速率＝v/t2，v为集油杯体的体积，发动机监控仪输出燃油泄漏报警信息；

步骤s106，判断10小时内传感器是否再次常开，即判断单片机检测到浮球第二次接触到接触开关的时间是否大于10小时，若是不大于10小时则燃油为泄漏；若是则电磁阀关闭后开始计时，检测到浮球再次接触到接近开关的时间，记录两次传感器常开信号间隔时间t2，计算出燃油泄漏的速率＝v/t2，v为集油杯体的体积，发动机监控仪输出燃油泄漏报警信息。

一旦发生燃油泄漏，泄漏的燃油流入到杯体内，将浮球304浮起来，浮球靠近接近传感器时，传感器信号由常开信号变为常闭信号，对外输出，当单片机检测到空心金属球已经接触到接触传感器之后，单片机发出命令，打开电磁阀，并且持续t1时间，电磁阀关闭后开始计时，检测到浮球再次接触到接近开关的时间t2，我们可提前计算出，集油杯体的有效体积v，则可以计算出燃油泄漏的速率＝v/t2，单片机通过can总线将该燃油泄漏速率值发送给发动机监控仪，操作人员可以从泄漏数值上直管判断出泄漏率大小。如果是误报警，可以设置，单片机检测到浮球第二次接触到接触开关的时间大于10小时，则判定此时的泄漏为误报警。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。