CN103196525A - 检测贮罐中液化天然气液位的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测贮罐中液化天然气液位的方法，主要原理是在贮罐中设置主电容式传感器和工作时能被充满并且始终比主电容式传感器先充满液化天然气的子电容式传感器；工作时，首先采集子电容式传感器中充满选定的液化天然气D时的电容量CA1，然后将正常使用时被充满液化天然气的子电容式传感器的电容量CA2与CA1进行比较，得到一个反应电容量变化比例的值t；再根据电容量变化比例值t，将正常使用时的主电容式传感器的电容量CS调整为电容量CB；信号处理器根据电容量CB的值转换输出实时液位信号至液位指示器，实时显示贮罐中液化天然气的液位。本发明所述的方法具有测量精度高、测量误差小的优点。

Description

检测贮罐中液化天然气液位的方法
技术领域
本发明涉及到检测贮罐中液化天然气液位的方法。
背景技术
液化天然气(简称LNG)通常都贮存在保温绝热的贮罐中，为实时显示贮罐中的液位，通常还配备有液位检测装置，目前常用的液位检测装置的结构包括：安装于贮罐内腔中的电容式传感器，电容式传感器外接信号处理器，信号处理器与液位指示器相连接；电容式传感器作为液位检测装置中的主要部件，安装于贮罐的内腔中，用以检测贮罐中液化天然气的液位。目前，液位检测装置所采用的具体的检测方法为：(一)首先检测电容式传感器放置在空气中的电容量——即空载时的电容量C0，信号处理器采集该电容量C0、并根据该电容量C0输出一个空载信号至与信号处理器配合工作的液位指示器，显示此状态下的液位为空载液位；(二)然后将电容式传感器浸没在液化天然气中，也就是使电容式传感器中充满液化天然气，检测此状态下电容式传感器的电容量——即满载时的电容量CA，信号处理器采集该满载电容量CA；(三)利用电容式传感器的电容量随传感器中液化天然气液位变化而线性变化的特性——电容量随着传感器中液化天然气液位的上升而增大，信号处理器实时采集电容式传感器的电容量CS、并根据该实时电容量CS转换输出一个实时液位信号至与信号处理器配合工作的液位指示器，实时显示液化天然气的液位；当实时电容量CS等于满载电容量CA时，信号处理器根据该实时电容量CS输出一个满载信号至与信号处理器配合工作的液位指示器，显示此状态下的液位为满载液位。
上述的检测方法存在如下缺点：液化天然气的品质会因产地等因素的不同而有差异，其中，不同品质的液化天然气的介电常数的差异对电容式传感器电容量的影响最大。对于某个确定的贮罐而言，其所配置的液位检测装置在正式投入使用前就已调试好，在调试过程中通常只能选用一种选定的液化天然气——假设为液化天然气D，那么，在实际使用中，贮罐中所灌装的液化天然气的介电常数与液化天然气D的介电常数越接近，液位检测装置所显示出的液位就越接近于贮罐中的实际液位，即其检测结果就越准确；当贮罐中所灌装的液化天然气的介电常数与液化天然气D的介电常数偏离过多时，上述的检测方法就无法准确地检测出贮罐中液化天然气的液位，就会给贮罐的正常灌装、运输和使用带来诸多不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能准确地检测贮罐中液化天然气液位的方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。
检测贮罐中液化天然气液位的方法，包括以下步骤：(一)在贮罐中设置有用来检测贮罐中液化天然气液位的主电容式传感器，信号处理器采集该主电容式传感器在空气中的电容量，即空载时的电容量C0，并根据该空载电容量C0转换输出空载信号至与信号处理器配合的液位指示器，显示此状态下的液位为空载液位；(二)使主电容式传感器中充满任选的一种液化天然气D，信号处理器采集并存贮此状态下主电容式传感器的电容量，即满载时的电容量CA；其特点是：还包括如下步骤：(三)在贮罐中还设置有一个子电容式传感器，在往贮罐中灌装液化天然气时，子电容式传感器必须能被充满并且比主电容式传感器先充满，首先使子电容式传感器中充满液化天然气D，信号处理器采集并存贮此状态下子电容式传感器的电容量CA1；(四)信号处理器采集正常使用时被充满液化天然气的子电容式传感器的电容量CA2，并将电容量CA2与电容量CA1进行比较，得到一个反应电容量变化比例的值t；同时信号处理器实时采集正常使用时的主电容式传感器的电容量CS，并根据电容量变化比例值t来调整电容量CS的大小，将调整后的电容量记为CB，并且电容量CB不大于电容量CA；(五)利用电容式传感器的电容量随传感器中液化天然气液位变化而线性变化的特性，信号处理器根据电容量CB的值转换输出实时液位信号至与信号处理器配合工作的液位指示器，实时显示液化天然气的液位；当电容量CB等于电容量CA时，信号处理器输出一个满载信号至与信号处理器配合工作的液位指示器，显示此状态下的液位为满载液位。
进一步地，前述的检测贮罐中液化天然气液位的方法，其中：所述的子电容式传感器的高度不超过主电容式传感器高度的二分之一，以保证在每次灌装使用时子电容式传感器能被充满并且比主电容式传感器先充满液化天然气。
进一步地，前述的检测贮罐中液化天然气液位的方法，其中：所述的子电容式传感器横卧着设置于贮罐内腔的底部，以保证在每次灌装使用时子电容式传感器能被充满并且比主电容式传感器先充满液化天然气。
本发明的有益效果：利用本发明所述的方法，由于每次灌装LNG时能确保子电容式传感器被首先充满，利用子电容式传感器正常使用时的满载电容量与子电容式传感器在充满选定的液化天然气D时的满载电容量作比较，得到一个反应电容量变化比例的值，来修整主电容式传感器的实时电容量，从而能提高测量精度，减小测量误差。
附图说明
图1是应用于本发明所述检测方法的检测装置的结构原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明所述的检测贮罐中液化天然气液位的方法作进一步的说明。
参见图1所示，应用于检测贮罐中液化天然气液位的检测装置，包括：设置于贮罐3中的电容式传感器，与电容式传感器相连接的信号处理器5，与信号处理器5相连接的液位指示器6，所述的电容式传感器包括一个用来检测贮罐3中液化天然气液位的主电容式传感器2，还包括一个使用时必须能被充满并且比主电容式传感器2先充满的子电容式传感器1，主电容式传感器2与子电容式传感器1分别与信号处理器5相连接；在实际制作中，为保证每次灌装时子电容式传感器1能被充满并且始终比主电容式传感器2先充满液化天然气，可以使子电容式传感器1的高度不超过主电容式传感器2高度的二分之一，还可以使子电容式传感器1横卧着设置于贮罐3内腔的底部，原则上子电容式传感器1越接近罐底越好。
本发明所述的检测贮罐中液化天然气液位的方法，包括以下步骤：(一)在贮罐3中设置有用来检测贮罐3中液化天然气液位的主电容式传感器2，信号处理器5采集该主电容式传感器2在空气中的电容量，即空载时的电容量C0，并根据该空载电容量C0转换输出空载信号至与信号处理器5配合的液位指示器6，显示此状态下的液位为空载液位；(二)使主电容式传感器2中充满任选的一种液化天然气D，信号处理器5采集并存贮此状态下主电容式传感器2的电容量，即满载时的电容量CA；(三)在贮罐3中还设置有一个子电容式传感器1，在往贮罐3中灌装液化天然气时，子电容式传感器1必须能被充满并且比主电容式传感器2先充满，在实际制作中，所述的子电容式传感器1的高度不超过主电容式传感器2高度的二分之一，或者将子电容式传感器1横卧着设置于贮罐3内腔的底部，以保证在实际使用时子电容式传感器1能被充满并且始终比主电容式传感器2先充满液化天然气，原则上子电容式传感器1越接近罐底越好；首先使子电容式传感器1中充满液化天然气D，信号处理器5采集并存贮此状态下子电容式传感器1的电容量CA1；(四)信号处理器5采集每一次正常灌装使用时被充满液化天然气的子电容式传感器1的电容量CA2，并将电容量CA2与电容量CA1进行比较，得到一个反应电容量变化比例的值t；(五)同时信号处理器5实时采集正常使用时的主电容式传感器2的电容量CS，并根据电容量变化比例值t来调整电容量CS的大小，将调整后的电容量记为CB，并且电容量CB不大于电容量CA；(六)利用电容式传感器的电容量随传感器中液化天然气液位变化而线性变化的特性，信号处理器5根据电容量CB的值转换输出实时液位信号至与信号处理器5配合工作的液位指示器6，实时显示液化天然气的液位；当电容量CB等于电容量CA时，信号处理器5输出一个满载信号至与信号处理器5配合工作的液位指示器6，显示此状态下的液位为满载液位。
下面以列表形式例举说明了本发明所述的检测贮罐中液化天然气液位的方法，结果见表1。需要指出的是，表1中例举了二个种类的天然气品种、相应地得到了二种不同的CA2值，并且本发明不应仅限于表中例举的计算调整方法。
表1
Figure BDA00003067979200051
本发明所述的方法，由于每次灌装LNG时能确保子电容式传感器被首先充满，利用子电容式传感器正常使用时的满载电容量与子电容式传感器在充满选定的液化天然气D时的满载电容量作比较，得到一个反应电容量变化比例的值，来修整主电容式传感器的实时电容量，从而能提高测量精度，减小测量误差。

Claims (3)

1.检测贮罐中液化天然气液位的方法，包括以下步骤：㈠在贮罐中设置有用来检测贮罐中液化天然气液位的主电容式传感器，信号处理器采集该主电容式传感器在空气中的电容量，即空载时的电容量C0，并根据该空载电容量C0转换输出空载信号至与信号处理器配合的液位指示器，显示此状态下的液位为空载液位；㈡使主电容式传感器中充满任选的一种液化天然气D，信号处理器采集并存贮此状态下主电容式传感器的电容量，即满载时的电容量CA；其特征在于：还包括如下步骤：㈢在贮罐中还设置有一个子电容式传感器，在往贮罐中灌装液化天然气时，子电容式传感器必须能被充满并且比主电容式传感器先充满，首先使子电容式传感器中充满液化天然气D，信号处理器采集并存贮此状态下子电容式传感器的电容量CA1；㈣信号处理器采集正常使用时被充满液化天然气的子电容式传感器的电容量CA2，并将电容量CA2与电容量CA1进行比较，得到一个反应电容量变化比例的值t；同时信号处理器实时采集正常使用时的主电容式传感器的电容量CS，并根据电容量变化比例值t来调整电容量CS的大小，将调整后的电容量记为CB，并且电容量CB不大于电容量CA；㈤利用电容式传感器的电容量随传感器中液化天然气液位变化而线性变化的特性，信号处理器根据电容量CB的值转换输出实时液位信号至与信号处理器配合工作的液位指示器，实时显示液化天然气的液位；当电容量CB等于电容量CA时，信号处理器输出一个满载信号至与信号处理器配合工作的液位指示器，显示此状态下的液位为满载液位。
2.根据权利要求1所述的检测贮罐中液化天然气液位的方法，其特征在于：所述的子电容式传感器的高度不超过主电容式传感器高度的二分之一，以保证在每次灌装使用时子电容式传感器能被充满并且比主电容式传感器先充满液化天然气。
3.根据权利要求1所述的检测贮罐中液化天然气液位的方法，其特征在于：所述的子电容式传感器横卧着设置于贮罐内腔的底部，以保证在每次灌装使用时子电容式传感器能被充满并且比主电容式传感器先充满液化天然气。
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