一種用於lng貯罐中的傳感器裝置的製作方法

2023-06-05 00:18:36 1

專利名稱：一種用於lng貯罐中的傳感器裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及到一種用於LNG貯罐中的傳感器裝置，液位檢測儀利用該裝置可準確地檢測出貯罐中LNG的液位。
背景技術：
液化天然氣(簡稱LNG)通常都貯存在保溫絕熱的貯罐中，為實時顯示貯罐中的液位，通常還配備有液位檢測儀。目前常用的液位檢測儀的結構包括:安裝於貯罐內腔中的傳感器裝置，傳感器裝置外接信號處理器，信號處理器與液位指示器相連接；其中所用的傳感器裝置為一個單個的、用來檢測貯罐中LNG液位的電容式傳感器。上述結構的液位檢測儀的工作原理是:利用電容式傳感器的電容量隨電容式傳感器中液化天然氣液位的上升而線性增大的特性，信號處理器實時採集電容式傳感器的電容量CS，並根據該電容量CS轉換輸出一個實時液位信號至與信號處理器配合工作的液位指示器，實時顯示液化天然氣的液位。上述結構的液位檢測儀、以及所採用的傳感器裝置存在如下缺點:液化天然氣的品質會因產地等因素的不同而有差異，其中，不同品質的液化天然氣的介電常數的差異對電容式傳感器電容量的影響最大。對於某個確定的貯罐而言，其所配置的液位檢測儀在正式投入使用前就已調試好，在調試過程中通常只能選用一種選定的液化天然氣——假設為液化天然氣D，那麼，在實際使用中，貯罐中所灌裝的液化天然氣的介電常數與液化天然氣D的介電常數越接近，液位檢測儀所顯示出的液位就越接近於貯罐中的實際液位，即其檢測結果就越準確；當貯罐中所灌裝的液化天然氣的介電常數與液化天然氣D的介電常數偏離過多時，採用上述傳感器裝置的液位檢測儀就無法根據傳感器的電容量來準確地判斷出貯罐中的實際液位，也就無法準確地檢測出貯罐中液化天然氣的液位,就會給貯罐的正常灌裝、運輸和使用帶來諸多不便
發明內容
本發明的目的在於提供一種用於LNG貯罐中的傳感器裝置，液位檢測儀利用該裝置可準確地檢測出貯罐中LNG的液位。為實現上述目的，本發明採用了以下技術方案。一種用於LNG貯罐中的傳感器裝置，包括:安裝於貯罐內腔中的用來檢測貯罐中LNG液位的主電容式傳感器，其特點是:在貯罐內腔中還設置有一個子電容式傳感器，並且工作中在往貯罐中灌裝液化天然氣時，子電容式傳感器必須能被充滿並且比主電容式傳感器先充滿液化天然氣。進一步地，前述的一種用於LNG貯罐中的傳感器裝置，其中:子電容式傳感器的高度不超過主電容式傳感器高度的二分之一，以保證在每次灌裝使用時子電容式傳感器能被充滿並且比主電容式傳感器先充滿液化天然氣。進一步地，前述的一種用於LNG貯罐中的傳感器裝置，其中:子電容式傳感器橫臥著設置於貯罐內腔的底部，以保證在每次灌裝使用時子電容式傳感器能被充滿並且比主電容式傳感器先充滿液化天然氣。本發明的有益效果:在液位檢測儀中應用本發明所述的傳感器裝置，每次灌裝LNG時能確保子電容式傳感器被首先充滿，利用子電容式傳感器正常使用時的滿載電容量與子電容式傳感器在充滿選定的液化天然氣D時的滿載電容量作比較，得到一個反應電容量變化比例的值，再用該值來修整主電容式傳感器的實時電容量，從而能提高測量精度，減小測量誤差。或者，利用子電容式傳感器每次灌裝LNG時能確保被首先充滿，從而計算出每次灌裝的液化天然氣的介電常數，從而可以預先準確地計算出主電容式傳感器每次實際使用時的滿載電容量，同樣能提高測量精度，減小測量誤差。


圖1是本發明所述的一種用於LNG貯罐中的傳感器裝置具體應用時的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和優選實施例對本發明所述的一種用於LNG貯罐中的傳感器裝置作進一步的說明。參見圖1所示，本發明所述的一種用於LNG貯罐中的傳感器裝置，包括:安裝於貯罐3內腔中的用來檢測貯罐3中LNG液位的主電容式傳感器2，在貯罐3內腔中還設置有一個子電容式傳感器1，並且工作中在往貯罐3中灌裝液化天然氣時，子電容式傳感器I必須能被充滿並且比主電容式傳感器2先充滿液化天然氣，在實際製作中，所述的子電容式傳感器I的高度可選擇不超過主電容式傳感器2高度的二分之一，優選地可選擇不超過主電容式傳感器2高度的三分之一,或者將子電容式傳感器I橫臥著設置於忙罐3內腔的底部，以確保在每次灌裝使用時子電容式傳感器I能被充滿並且比主電容式傳感器2先充滿液化天然氣，原則上子電容式傳感器 I越接近罐底越好。本發明所述的傳感器裝置的工作原理如下:在實際應用時，將主電容式傳感器2和子電容式傳感器I分別與構成液位檢測儀的信號處理器5相連接，信號處理器5與液位指示器6相連接；(一)首先使主電容式傳感器2中充滿任選的一種液化天然氣D，信號處理器5採集並存儲此狀態下主電容式傳感器2的電容量，即滿載時的電容量CA ;並且也使子電容式傳感器I中充滿液化天然氣D，信號處理器5採集並存儲此狀態下子電容式傳感器I的滿載電容量CAl ； (二)工作中在往貯罐3中灌裝液化天然氣時，信號處理器5採集正常使用時被充滿液化天然氣的子電容式傳感器I的電容量CA2，並將電容量CA2與電容量CAl進行比較，得到一個反應電容量變化比例的值t，假設t= (CA1- CA2)/ CAl;同時信號處理器5實時採集正常使用時的主電容式傳感器2的電容量CS，並根據電容量變化比例值t來調整電容量CS的大小，將調整後的電容量記為CB，CB= CS/(1- t)，並且電容量CB不大於電容量CA;(三)利用電容式傳感器的電容量隨傳感器中液化天然氣液位上升而線性增大的特性，信號處理器5根據電容量CB的值輸出實時液位信號至與信號處理器5配合工作的液位指不器6,實時顯不液化天然氣的液位；當電容量CB等於電容量CA時,信號處理器5輸出一個滿載信號至與信號處理器5配合工作的液位指示器6，顯示此狀態下的液位為滿載液位。
由上所述可知，在液位檢測儀中應用本發明所述的傳感器裝置，每次灌裝LNG時能確保子電容式傳感器被首先充滿，利用子電容式傳感器正常使用時的滿載電容量與子電容式傳感器在充滿選定的液化天然氣D時的滿載電容量作比較，得到一個反應電容量變化比例的值，來修整主電容式傳感器的實時電容量，從而能提高測量精度，減小測量誤差。或者，利用子電容式傳感器每次灌裝LNG時能確保被首先充滿，從而計算出每次灌裝的液化天然氣的介電常數，從而可以預先準確地計算出主電容式傳感器每次實際使用時的滿載電容量，同樣能提高測量精度，減小測`量誤差。
權利要求
1.一種用於LNG貯罐中的傳感器裝置，包括:安裝於貯罐內腔中的用來檢測貯罐中LNG液位的主電容式傳感器，其特徵在於:在貯罐內腔中還設置有一個子電容式傳感器，並且工作中在往貯罐中灌裝液化天然氣時，子電容式傳感器必須能被充滿並且比主電容式傳感器先充滿液化天然氣。
2.根據權利要求1所述的一種用於LNG貯罐中的傳感器裝置，其特徵在於:子電容式傳感器的高度不超過主電容式傳感器高度的二分之一，以保證在每次灌裝使用時子電容式傳感器能被充滿並且比主電容式傳感器先充滿液化天然氣。
3.根據權利要求1所述的一種用於LNG貯罐中的傳感器裝置，其特徵在於:子電容式傳感器橫臥著設置於貯罐內腔的底部，以保證在每次灌裝使用時子電容式傳感器能被充滿並且比主電容式傳感器先充滿液化天然氣。
全文摘要
本發明公開了一種用於LNG貯罐中的傳感器裝置，包括安裝於貯罐內腔中的用來檢測貯罐中LNG液位的主電容式傳感器，在貯罐內腔中還設置有一個子電容式傳感器，並且工作中在往貯罐中灌裝液化天然氣時，子電容式傳感器必須能被充滿並且比主電容式傳感器先充滿液化天然氣。在液位檢測儀中應用本發明所述的傳感器裝置，每次灌裝LNG時能確保子電容式傳感器被首先充滿，利用子電容式傳感器正常使用時的滿載電容量與子電容式傳感器在充滿選定的液化天然氣D時的滿載電容量作比較，得到一個反應電容量變化比例的值，來修整主電容式傳感器的實時電容量，從而能提高測量精度，減小測量誤差。
文檔編號G01F23/26GK103234598SQ20131013547
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月18日 優先權日2013年4月18日
發明者陳樹軍, 孫建華 申請人:蘇州賽智達智能科技有限公司