[發明專利]一種電容液位計及液位測量方法、系統、存儲介質

在審

• 申請號: 202110866423.1
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113503938A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 朱三江
• 申請（專利權）人: 湖南銥鏑艾姆流體科技有限公司
• 主分類號: G01F23/26
• 分類號: G01F23/26
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 趙琴娜

一種電容液位計及液位測量方法、系統、存儲介質，電容液位計包括：內電極，包括多個首尾依次相鄰設置的內子電極，且相鄰兩個內子電極之間絕緣，多個內子電極的高度相等，每個內子電極皆具有用于獨立連接變送器的信號輸出端；外電極，與內電極同軸設置，用于與每個內子電極形成子電容。本發明通過將內電極分成多個高度相等的內子電極，并將每個內子電極連接到變送器，從而可以實現對每個子電容的電容值的采集，進而可以直接利用多個子電容的電容值來確定具體的實際液位。本發明的電容液位計相較于傳統的電容液位計而言，不再受到介質成分、密度、溫度等因素的影響，可以具備更好的檢測精度和抗環境影響的能力，適合在復雜環境下進行推廣使用。

技術領域

本發明屬于傳感器檢測領域，具體涉及一種電容液位計及液位測量方法、系統、存儲介質。

背景技術

傳統的電容式液位計的電容檢測器件是根據圓筒形電容器原理進行設計的，由一個圓柱型內電極(正極)和一個與內電極同軸的金屬外筒作為外電極(負極)組成。電容式液位計的測量主要就是依賴兩個電極之間的電容量變化，也就是說電容液位計的靈敏度是取決于兩個介質，氣體和液體的介電常數的差值，只有介電常數的穩定才能保證液位測量準確，否則介電常數的變化會直接導致誤差的產生，因此，傳統的電容式液位計只能用于被測介質介電常數相對穩定的場合。但是，在石油化工生產過程中介電常數不可能一成不變，而是不斷的隨介質成分、密度、溫度等變化而變化，因此限制了傳統電容式液位的使用。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種電容液位計，所述電容液位計解決了液位檢測的準確度會隨介質成分、密度、溫度變化而發生變化的問題。本發明還提出了一種液位測量方法、一種液位測量系統和一種用于存儲上述液位測量方法的計算機可執行指令的存儲介質。

根據本發明第一方面實施例的電容液位計，包括：

內電極，包括多個首尾依次相鄰設置的內子電極，且相鄰兩個所述內子電極之間絕緣，多個所述內子電極的高度相等，每個所述內子電極皆具有用于獨立連接變送器的信號輸出端；

外電極，與所述內電極同軸設置，用于與每個所述內子電極形成子電容。

根據本發明實施例的電容液位計，至少具有如下技術效果：通過將內電極分成多個高度相等的內子電極，并將每個內子電極連接到變送器，從而可以實現對每個子電容的電容值的采集，進而可以直接利用多個子電容的電容值來確定具體的實際液位。本發明實施例的電容液位計相較于傳統的電容液位計而言，不再受到介質成分、密度、溫度等因素的影響，可以具備更好的檢測精度和抗環境影響的能力，適合在復雜環境下進行推廣使用。

根據本發明的一些實施例，所述電容液位計還包括中間絕緣體，多個所述內子電極依次交錯布置所述中間絕緣體上。

根據本發明的一些實施例，所述內電極包括的所述內子電極的數量至少為5個。

根據本發明的一些實施例，每個所述內子電極的高度至少為30mm。

根據本發明的一些實施例，每個所述內子電極采用金屬圓棒或金屬圓管。

根據本發明第二方面實施例的液位測量方法，基于上述的電容液位計，包括以下步驟：

獲取每個所述子電容的電容值，所述子電容總數為L，其中，完全處于第一介質中的所述子電容的電容值為第一電容值，完全處于第二介質中的所述子電容的電容值為第二電容值，與液面對應的所述子電容的電容值為第三電容值；

依據第一電容值確定L個所述子電容中完全處于所述第一介質中的所述子電容的數目M；

依據所述第一電容值、所述第二電容值、所述第三電容值以及所述內子電極的高度數據計算出與液面對應的所述子電容的相對高度信息；

依據每個所述子電容的高度數據、所述數目M和所述相對高度信息計算出實際液位高度。