[發明專利]內置一體的子母電容式傳感器

有效

• 申請號: 201310135474.2
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN103196037A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 陳樹軍;孫建華
• 申請（專利權）人: 蘇州賽智達智能科技有限公司
• 主分類號: F17C13/02
• 分類號: F17C13/02;G01F23/26
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 黃春松

技術領域

本發明涉及用來檢測貯罐中液化天然氣液位的液位檢測儀，尤其涉及到液位檢測儀中的電容式傳感器。

背景技術

液化天然氣作為一種清潔能源其應用越來越廣泛，在用來液化、貯存、運輸和裝載液化天然氣的容器中，通常都配置有液位檢測儀來檢測并顯示液化天然氣的液位。目前常用的液位檢測儀的結構包括：安裝于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；目前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。電容式傳感器是液位檢測儀的核心部件之一，其安裝于裝載液化天然氣的貯罐內腔中，當貯罐中灌裝液化天然氣后，電容式傳感器中也會灌入液化天然氣，并且電容式傳感器的電容量會隨著液化天然氣液位的上升而線性增大；利用電容式傳感器的上述特性，液位檢測儀中的信號處理器通過檢測電容式傳感器的電容量，并將電容量值轉換處理后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，實時顯示貯罐中液化天然氣的液位。

目前常用的電容式傳感器的結構為：包括作為檢測電極的外管和內管，內管的兩端分別通過絕緣支撐塊絕緣支撐連接于外管中，絕緣支撐塊外覆蓋有與外管相焊接的端蓋座，外管和引出導線的金屬屏蔽層電連接，內管中的電極板與引出導線的金屬芯線電連接；在外管和內管上還設置有供液化天然氣進出的通孔。

上述結構的液位檢測儀、以及所采用的電容式傳感器存在如下缺點：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。對于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某種確定的液化天然氣——假設為液化天然氣D，那么，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，液位檢測儀通過電容式傳感器所檢測出的液位就越接近于貯罐中的實際液位，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，采用上述電容式傳感器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

本發明的目的是提供一種能使液位檢測儀準確地檢測貯罐中液化天然氣液位的內置一體的子母電容式傳感器。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案。

內置一體的子母電容式傳感器，包括外管，其特點是：在外管中設置有相互絕緣支撐連接的第一內管和第二內管，第一內管和第二內管的外端分別通過一塊主絕緣支撐塊絕緣支撐連接于外管中，第二內管的長度不超過第一內管長度的二分之一，在外管和第一內管上分別設置有至少一個供液化天然氣進出的通孔，在外管和第二內管上分別設置有至少一個供液化天然氣進出的通孔，主引出導線的金屬屏蔽層與外管電連接，主引出導線的金屬芯線與第一內管電連接，使外管和第一內管成為主電容式傳感器的兩個檢測電極；子引出導線的金屬屏蔽層與外管電連接，子引出導線的金屬芯線與第二內管電連接，使外管和第二內管作為子電容式傳感器的兩個檢測電極。

進一步地，前述的內置一體的子母電容式傳感器，其中，第二內管的長度不超過第一內管長度的三分之一。

進一步地，前述的內置一體的子母電容式傳感器，其中，在主絕緣支撐塊外覆蓋有與外管相焊接的端蓋座。

進一步地，前述的內置一體的子母電容式傳感器，其中，在第一內管中焊接有第一電極板，主引出導線的金屬芯線通過第一螺釘與第一電極板電連接；在第二內管中焊接有第二電極板，子引出導線的金屬芯線通過第二螺釘與第二電極板電連接。

本發明的有益效果：在實際使用時，液位檢測儀中的信號處理器先存儲子電容式傳感器被灌滿液化天然氣D時的滿載電容量CD；在每次灌裝使用時，信號處理器采集并存儲子電容式傳感器被灌滿其它液化天然氣時的滿載電容量CA，并將電容量CA與CD作比較，得到反應電容量變化比例的值t，信號處理器再利用t去調整主電容式傳感器的電容量，從而能提高液位的測量精度，大大減小了測量誤差。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。

附圖說明

圖1是本發明所述的內置一體的子母電容式傳感器的結構示意圖。

具體實施方式