CN103197155B - Lng液位检测仪中检测满载电容量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了LNG液位检测仪中检测满载电容量的方法，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，首先采集主电容式传感器在空气中的空载电容量C0，然后利用子电容式传感器计算出每次灌装的液化天然气的介电常数，再利用该介电常数准确地计算并存储主电容式传感器的满载电容量CA1。利用本发明所述的方法，液位检测仪就能以随液化天然气品质变化而线性变化的满载电容量为检测液位的依据，从而就能提高液位检测仪的测量精度，减小测量误差。
Description
技术领域
本发明涉及到用来检测贮罐中液化天然气液位的液位检测仪，尤其涉及到液位检测仪中检测满载电容量的方法。
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，为能实时显示贮罐中的液位，通常还配备有液位检测仪。目前所用的液位检测仪的结构包括：安装于贮罐内腔中的传感器装置，传感器装置外接信号处理器，信号处理器与液位指示器相连接。其中所用的传感器装置为一个单个的、用来检测贮罐中LNG液位的电容式传感器。电容式传感器作为液位检测仪中的主要组成部件，安装于贮罐的内腔中。工作时，液位检测仪常用的检测方法为：㈠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，信号处理器采集该空载电容量C0、并根据该电容量C0转换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；㈡信号处理器再将液化天然气的介电常数t乘以空载电容量C0得到电容式传感器中充满液化天然气时的电容量——即满载时的电容量CA=C0×t，信号处理器存储该满载电容量CA；㈢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实时电容量CS，并将该实时电容量CS和满载电容量CA比较后——如实时电容量CS占满载电容量CA的比例，再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和满载电容量CA相等时，信号处理器根据该满载电容量CA转换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。
液位检测仪的上述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仪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确定的液化天然气——假设为液化天然气D，也就是说，在实际投入使用前，液位检测仪中所存储的满载电容量CA是根据液化天然气D的介电常数计算出来的，在液位检测仪的整个使用过程中，满载电容量CA都是固定不变的。那么，在实际使用过程中，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，液位检测仪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，由于满载电容量CA是固定不变的，而实时电容量CS却会随LNG介电常数的变化而发生较大的变化，造成上述的检测方法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
本发明的目的是提供一种能使液位检测仪提高检测精度的LNG液位检测仪中检测满载电容量的方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。
LNG液位检测仪中检测满载电容量的方法，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，即空载时的空载电容量C0；其特点是：还包括如下步骤：㈡在贮罐中还设置有一个子电容式传感器，并且工作中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；信号处理器采集该子电容式传感器在空气中的电容量，即空载时的电容量CK1；㈢信号处理器采集每次正常灌装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CA2除以CK1，得到每次灌装的该种液化天然气的介电常数值t2=CA2/CK1；㈣信号处理器根据算式CA1=C0×t2计算出每次正常灌装使用时主电容式传感器被充满液化天然气时的满载电容量CA1，信号处理器存储该满载电容量CA1。
进一步地，前述的LNG液位检测仪中检测满载电容量的方法，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，以保证在每次正常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LNG液位检测仪中检测满载电容量的方法，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，以保证在每次正常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。
本发明的有益效果是：在液位检测仪中使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，从而可以利用子电容式传感器计算出每次灌装的液化天然气的介电常数，从而可以准确地计算出主电容式传感器的满载电容量，从而能提高液位检测仪的测量精度，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LNG液位检测仪中检测满载电容量的方法作进一步的说明。
参见图1所示，应用于本发明所述方法的检测装置，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，为保证每次正常灌装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，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LNG液位检测仪中检测满载电容量的方法，包括以下步骤：㈠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，即空载时的空载电容量C0；其特点是：还包括如下步骤：㈡在贮罐3中还设置有一个子电容式传感器1，并且工作中在往贮罐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；信号处理器5采集该子电容式传感器1在空气中的电容量，即空载时的电容量CK1；㈢信号处理器5采集每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CA2除以CK1，得到每次灌装的该种液化天然气的介电常数值t2=CA2/CK1；㈣信号处理器5根据算式CA1=C0×t2计算出每次正常灌装使用时主电容式传感器2被充满液化天然气时的满载电容量CA1，信号处理器存储该满载电容量CA1。
由上所述可知，在实际使用过程中，在贮罐3每次正常灌装液化天然气之后，信号处理器5都能及时预先计算并存储主电容式传感器2的满载电容量CA1；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5实时采集主电容式传感器2的实时电容量CS，并将该实时电容量CS和满载电容量CA1比较后——如实时电容量CS占满载电容量CA的比例，再转换输出一个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。例如：在某次正常灌装液化天然气时，若计算出的满载电容量CA1为100微法(μf)，那么，若实时的电容量CS为80微法时，则液位指示器显示出此时液位为满载液位的80%；若实时的电容量CS为50微法时，则液位指示器显示出此时液位为满载液位的50%；同样，若实时的电容量CS为30微法时，则液位指示器显示出此时液位为满载液位的30%；若实时的电容量CS为100微法时，则液位指示器显示出此时液位为满载液位。
可见，在液位检测仪中使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，从而可以利用子电容式传感器计算出每次灌装的液化天然气的介电常数，从而可以准确地计算出主电容式传感器的满载电容量，以此随液化天然气品质变化而变化的满载电容量为测量液位的依据，就能提高液位检测仪的测量精度，减小测量误差。
Claims (3)
1.LNG液位检测仪中检测满载电容量的方法，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，即空载时的空载电容量C0；其特征在于：还包括如下步骤：㈡在贮罐中还设置有一个子电容式传感器，并且工作中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；信号处理器采集该子电容式传感器在空气中的电容量，即空载时的电容量CK1；㈢信号处理器采集每次正常灌装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CA2除以CK1，得到每次灌装的该种液化天然气的介电常数值t2=CA2/CK1；㈣信号处理器根据算式CA1=C0×t2计算出每次正常灌装使用时主电容式传感器被充满液化天然气时的满载电容量CA1，信号处理器存储该满载电容量CA1。
2.根据权利要求1所述的LNG液位检测仪中检测满载电容量的方法，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，以保证在每次正常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LNG液位检测仪中检测满载电容量的方法，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，以保证在每次正常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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