CN104215297B - Lng车载气瓶集成式变送器结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LNG车载气瓶集成式变送器结构，包括一变送器和与该变送器相连的至少二个LNG气瓶。每一LNG气瓶均包括气瓶本体、液位传感器、液位传感器信号线及密封接头组件。变送器包括主控芯片以及与主控芯片相连的电容测量模块、记忆读取模块、电源模块、CAN或模拟总线通信模块和LED指示灯，电容测量模块和记忆读取模块分别具有至少二个输入通道，电容测量模块的每一输入通道对应与LNG气瓶中密封接头组件内的液位传感器信号线相连，记忆读取模块的每一输入通道对应与LNG气瓶中密封接头组件内的记忆芯片相连。该结构能通过一个变送器同时测量两个或多个气瓶内的液位，从而方便安装，降低故障率，缩小功耗，节约成本等。

Description

LNG车载气瓶集成式变送器结构

技术领域

本发明涉及LNG气瓶技术领域，特别是一种LNG车载气瓶集成式变送器结构。

背景技术

目前国内LNG车载液位计均使用直连方式，每个气瓶对应一个变送器进行测量，实际生产过程中，线束复杂，安装繁琐，故障率高，功耗大，成本高，之前技术条件无法通过一个变送器对两个或多个气瓶进行测量。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种LNG车载气瓶集成式变送器结构，使得一个变送器可同时对两个或多个气瓶内的液位进行测量，从而方便安装，降低故障率，缩小功耗，节约成本。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

LNG车载气瓶集成式变送器结构，包括一变送器和与该变送器相连的至少二个LNG气瓶。每一所述LNG气瓶均包括气瓶本体、液位传感器、液位传感器信号线及密封接头组件，所述液位传感器设置在气瓶本体内，所述液位传感器信号线一端与液位传感器连接，另一端引出气瓶本体并安装固定在密封接头组件内，所述密封接头组件内还设置有用于存储气瓶参数的记忆芯片。所述变送器包括主控芯片以及与主控芯片相连的电容测量模块、记忆读取模块、电源模块、CAN或模拟总线通信模块和LED指示灯，所述电容测量模块和记忆读取模块分别具有至少二个输入通道，所述电容测量模块的每一输入通道对应与LNG气瓶中密封接头组件内的液位传感器信号线相连，所述记忆读取模块的每一输入通道对应与LNG气瓶中密封接头组件内的记忆芯片相连。

进一步的，所述变送器还包括与主控芯片相连的燃气泄漏检测模块、气瓶压力检测模块和气瓶温度检测模块。

进一步的，所述密封接头组件包括密封接头、连接插针、玻璃密封、连接线缆、密封组件接口，所述密封接头安装固定在气瓶本体上，所述连接插针通过玻璃密封安装固定在密封接头内。

进一步的，所述连接插针一端与液位传感器信号线连接，另一端与连接线缆连接，所述连接线缆与密封组件接口连接，所述记忆芯片设置在密封组件接口内。

进一步的，所述电容测量模块和记忆读取模块的输入通道外接有变送器接口，所述变送器接口与密封组件接口之间采用公母插方式相接。

进一步的，所述CAN或模拟总线通信模块外接有通信接口，该通信接口与外部显示设备连接。

进一步的，所述燃气泄漏检测模块、气瓶压力检测模块和气瓶温度检测模块均外接有相应的接口。

通过上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：首先，能通过一个变送器同时测量两个或多个气瓶内的液位，从而减少线束复杂程度，方便安装，降低故障率，缩小功耗，节约成本。其次，功能全面，集成有燃气泄漏检测、气瓶压力检测、气瓶温度检测等功能，安全性好。再者，变送器与气瓶及外部显示设备之间均采用接口方式插接实现，便于后续使用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中变送器的电路方框示意图；

图3为本发明中密封接头组件的结构示意图；

图4为本发明中变送器接口与密封组件接口的插接示意图；

图5为本发明中电容测量模块的内部结构示意图；

图6为本发明的工作过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1至图4所示，本发明所述的LNG车载气瓶集成式变送器结构，包括一个变送器1和与该变送器1相连的二个或二个以上LNG气瓶2。每一个LNG气瓶2均包括气瓶本体21、液位传感器22、液位传感器信号线23及密封接头组件24，其中，液位传感器22设置在气瓶本体21内，液位传感器信号线23一端与液位传感器22连接，另一端引出气瓶本体21并安装固定在密封接头组件24内，密封接头组件24内还设置有用于存储气瓶参数的记忆芯片240。

变送器1包括主控芯片11以及与主控芯片11相连的电容测量模块12、记忆读取模块13、电源模块14、CAN或模拟总线通信模块15、LED指示灯16、燃气泄漏检测模块17、气瓶压力检测模块18和气瓶温度检测模块19。电容测量模块12和记忆读取模块13分别具有二个或二个以上输入通道，电容测量模块12的每一输入通道对应与LNG气瓶中密封接头组件24内的液位传感器信号线23相连，用于实现对气瓶中液位传感器的电容信号进行测量与计算；记忆读取模块13的每一输入通道对应与LNG气瓶中密封接头组件24内的记忆芯片240相连，用于实现对气瓶接口的记忆参数进行读取。

进一步的，主控芯片11选用STM32F103RBT6，电源模块14将汽车电瓶供电的24V电源通过DC转DC技术实现给主控芯片及各模块电路供电；LED指示灯16用于指示当前变送器运行及工作状态，方便客户根据当前指示情况判定变送器运行情况；CAN或模拟总线通信模块15用于实现与汽车仪表盘之间的通信。

优选的，密封接头组件24包括密封接头241、连接插针242、玻璃密封243、连接线缆244、密封组件接口245。密封接头241安装固定在气瓶本体21上，连接插针242通过玻璃密封243安装固定在密封接头241内。连接插针242一端与液位传感器信号线23连接，另一端与连接线缆244连接，连接线缆244与密封组件接口245连接，记忆芯片240设置在密封组件接口245内。

优选的，电容测量模块12和记忆读取模块13的输入通道外接有变送器接口1a，变送器接口1a与密封组件接口245之间采用公母插方式相接。CAN或模拟总线通信模块15外接有通信接口1b，该通信接口1b与外部显示设备连接，例如与汽车仪表盘进行通信连接。燃气泄漏检测模块17、气瓶压力检测模块18和气瓶温度检测模块19均外接有相应的接口1c、1d、1e，用于与气瓶连接，而为了提高检测的准确性，燃气泄漏检测模块17和气瓶压力检测模块18均可设置成多通道检测结构。

如图5所示，优选的，电容测量模块12使用电容充放电比较方案实现对二个或多通道电容测量目的，可选用德国ACAM公司生产的PACAP01芯片来设计，该芯片是一款专门进行电容测量的电容数字转换单芯片方案，它具有测量通道数多，测量精度高、封装小等特点，其内部结构可参见图5。其中，核心测量模块为CDC电容测量单元与48位DSP数据测量转换单元，及测量转换于一体的数字芯片。

如图6所示，本发明的工作过程为：变送器上电后的第一个任务就是识别和读取气瓶接口中存储的各种参数，完成以后就开始对传感器进行测量及根据读取到的参数进行计算和转换得到相应的计算结果，最后根据通信协议将计算结果发送到对应的显示器当中进行显示，方便司机进行观测，此过程需要同时对二个或二个以上气瓶传感器及多通道压力与燃气报警传感器进行测量。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (6)

1.LNG车载气瓶集成式变送器结构，其特征在于：

包括一变送器和与该变送器相连的至少二个LNG气瓶；

每一所述LNG气瓶均包括气瓶本体、液位传感器、液位传感器信号线及密封接头组件，所述液位传感器设置在气瓶本体内，所述液位传感器信号线一端与液位传感器连接，另一端引出气瓶本体并安装固定在密封接头组件内，所述密封接头组件内还设置有用于存储气瓶参数的记忆芯片；

所述变送器包括主控芯片以及与主控芯片相连的电容测量模块、记忆读取模块、电源模块、CAN或模拟总线通信模块和LED指示灯，所述电容测量模块和记忆读取模块分别具有至少二个输入通道，所述电容测量模块的每一输入通道对应与LNG气瓶中密封接头组件内的液位传感器信号线相连，所述记忆读取模块的每一输入通道对应与LNG气瓶中密封接头组件内的记忆芯片相连；

所述电容测量模块和记忆读取模块的输入通道外接有变送器接口，所述变送器接口与密封组件接口之间采用公母插方式相接。

2.根据权利要求1所述的LNG车载气瓶集成式变送器结构，其特征在于：所述变送器还包括与主控芯片相连的燃气泄漏检测模块、气瓶压力检测模块和气瓶温度检测模块。

3.根据权利要求2所述的LNG车载气瓶集成式变送器结构，其特征在于：所述燃气泄漏检测模块、气瓶压力检测模块和气瓶温度检测模块均外接有相应的接口。

4.根据权利要求3所述的LNG车载气瓶集成式变送器结构，其特征在于：所述密封接头组件包括密封接头、连接插针、玻璃密封、连接线缆、密封组件接口，所述密封接头安装固定在气瓶本体上，所述连接插针通过玻璃密封安装固定在密封接头内。

5.根据权利要求4所述的LNG车载气瓶集成式变送器结构，其特征在于：所述连接插针一端与液位传感器信号线连接，另一端与连接线缆连接，所述连接线缆与密封组件接口连接，所述记忆芯片设置在密封组件接口内。

6.根据权利要求1或2所述的LNG车载气瓶集成式变送器结构，其特征在于：所述CAN或模拟总线通信模块外接有通信接口，该通信接口与汽车仪表盘连接。