[發明專利]液化天然氣儲罐液位控制器

無效

• 申請號: 201110222571.6
• 申請日: 2011-08-04
• 公開（公告）號: CN102323831A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 尹波;張俊健;肖寧;彭育林;尹捷;尹屹;馬敏;王敏輝;喻萍;蔣文松
• 申請（專利權）人: 江南機器（集團）有限公司;湖南江南銀箭新能源裝備有限公司
• 主分類號: G05D9/12
• 分類號: G05D9/12;G05B19/042
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所 43108
• 代理人: 顏昌偉

技術領域

本發明涉及一種液化天然氣儲罐液位控制器，屬自動控制技術領域，它主要用于對儲罐中的低溫液化天然氣的液位進行實時監測及控制。

背景技術

天然氣的儲存主要采用壓縮天然氣(CNG)與液化天然氣(LNG)兩種形式。壓縮天然氣使用高壓儲罐充裝，壓力可達20MPa左右，儲氣量較小。液化天然氣則將-160℃的液態天然氣充裝在保溫儲罐中，壓力小，安全性高，儲氣量大。目前，天然氣的儲存越來越多地采用液化天然氣形式。在液化天然氣的儲存和運輸過程中，必須對儲罐內液化天然氣的液位高度進行實時監測和控制。背景技術中，目前國內主要通過電容式液位計產生的液位電容信號對儲罐內液化天然氣的液位高度進行模擬信號監測，其采用的傳統的模擬、數字接口不能直接接入運輸車輛的CAN總線控制電路，不能實現信息互通。為克服這些缺陷，對液化天然氣儲罐液位控制器進行了研制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是要提供一種液化天然氣儲罐液位控制器，它將電容式液位計產生的液位高度信號、儲罐壓力、汽化器出入口溫度信號經AD轉換電路轉換成數字信號，在單片機的控制下，數字信號與具有CAN總線的運輸車輛控制電路相連接，實現液位高度、儲罐壓力的實時監測和控制，同時可實現閥門開閉、汽化器輔助電加熱控制。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：它包括C-U轉換電路、AD轉換電路、CAN總線隔離接口模塊、單片機、開關量輸入輸出電路、電源模塊、模擬電子開關電路、模擬量輸出電路，?

C-U轉換電路包括C-U轉換芯片、電容式液位傳感器，C-U轉換芯片的型號為CAV444或CAV424，

AD轉換電路包括AD轉換芯片、基準電壓芯片，AD轉換芯片的型號為AD7705，基準電壓芯片為AD轉換電路提供2.5V基準電壓，

CAN總線隔離接口模塊采用成品CAN總線隔離傳輸模塊，主要作用是做電氣隔離，提高系統抗干擾能力，同時連接汽車CAN總線，

單片機的型號為PIC18F4680或PIC18F4580，

開關量輸入輸出電路直接從單片機的相應端口引出，它包括2路開關量信號輸入線路與2路開關量信號輸出線路，

電源模塊采用成品隔離電源模塊，

模擬電子開關電路包括模擬電子開關（U201B、U201D、U202A、U202B、U202C、U202D）、壓力傳感器接口、汽化器入口溫度傳感器接口、汽化器出口溫度傳感器接口，

模擬量輸出電路具有阻容濾波、控制信號交直流轉換功能。

本發明同現有技術相比所產生的有益效果：

1、采用單片機做控制核心，通過C-U轉換電路和AD轉換電路實現數字信號轉換，使液位高度、儲罐壓力、汽化器入口、出口溫度等信息更直觀地人機互通，同時可實現閥門開閉、汽化器輔助電加熱控制等擴展功能。

2、由于控制器采用CAN總線技術進行信號傳輸，它可直接與同時具有CAN總線控制電路的汽車電子控制電路接口連接，其線路簡單、可靠性高、使用直觀方便。

附圖說明

圖1為本發明液化天然氣儲罐液位控制器的結構方框圖。

圖2為本發明液化天然氣儲罐液位控制器的主控電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述：

參看附圖，一種液化天然氣儲罐液位控制器，它包括C-U轉換電路M1、AD轉換電路M2、CAN總線隔離接口模塊M3、單片機M4、開關量輸入輸出電路M5、電源模塊M6、模擬電子開關電路M7、模擬量輸出電路M8。

C-U轉換電路M1包括C-U轉換芯片U3、電容式液位傳感器P1，C-U轉換芯片U3的型號為CAV444或CAV424。

AD轉換電路M2包括AD轉換芯片U2、基準電壓芯片U1，AD轉換芯片U2的型號為AD7705。

CAN總線隔離接口模塊M3采用成品CAN總線隔離傳輸模塊，其主要作用是做電氣隔離，提高系統抗干擾能力，同時連接汽車CAN總線。

單片機M4的型號為PIC18F4680或PIC18F4580，為系統控制核心，提供AD轉換、開關量輸入輸出、CAN總線通訊等控制。

開關量輸入輸出電路M5直接從單片機M4的相應端口引出，它包括2路開關量信號輸入線路與2路開關量信號輸出線路。

電源模塊M6采用成品隔離電源模塊，從汽車電池獲得能量，為系統提供電源供應，同時可提高系統抗干擾能力。