专利名称：一种罐体液位和界位的测量方法
技术领域：
本发明涉及ー种罐体液位和界位的測量方法，适用于罐体内两种不同成分含量的密度混合液的液体分布情况或分层液的液位和界位的測量，并可以根据分布情况推出罐体内液体的平均密度、相含量等相关信息。
背景技术：
目前測量液位的产品很多，但是测量界位的比较少，主要有磁致伸縮液位计、浮筒式液界位计、压差法、导波雷达液位计等。磁致伸縮及浮筒式液位计受液体分层分布、密度差过小等原因导致界位测量误差过大，而且测量的只是ー个数值，不能反映分布的变化情況。多点差压法测量液位可以测量液位的分布情况，但多点成本比较高，且安装密封都比较困难，由于是接触測量，所以其防腐、耐压、密封都导致设计困难，影响系统可靠性。导播雷达液位仪特别适合于高污染度或高粘度的产品，如浙青等。雷达液位仪测量的重复精度较高，无须定期维修和重新标定，測量精度也较高，但价格较高，測量油水界面困难。
发明内容
本发明目的是为了克服上述不足而提供一种新型的罐体液位和界位的測量方法，其通过测量结构中每一段分布的介电常数分布情况，来推算液体在罐体中的分布情况，由此可以推算出罐体内液体的平均密度、相含量等相关信息。本发明提供的ー种罐体液位和界位的測量方法采用多段式分布电容测量系统测量各段介质的电容，利用介质的电容与其高度的相关性并结合总高度而确定罐体液位和界位，所述多段式分布电容测量系统包括内部构造与金属外壁，所述内部构造由外向内依次包括塑性绝缘层、内部金属电极和灌封绝缘材料，从所述内部金属电极经所述灌封绝缘材料引出多条用于测量电容的仪表引线，所述金属外壁设置有多个液位通孔。下面对上述技术方案的技术特征或者可以采用的更具体的技术手段做进ー步说明。介质的电容与其高度的相关性为:各介质的电容之间的比值等于各介质的介电常数与其高度的乘积之间的比值。介质的电容与其高度的相关性如下式所示:
权利要求
1.种罐体液位和界位的測量方法，其特征在于，采用多段式分布电容测量系统测量各段介质的电容，利用介质的电容与其高度的相关性并结合总高度而确定罐体液位和界位，所述多段式分布电容测量系统包括内部构造与金属外壁，所述内部构造由外向内依次包括塑性绝缘层、内部金属电极和灌封绝缘材料，从所述内部金属电极经所述灌封绝缘材料引出多条用于测量电容的仪表引线，所述金属外壁设置有多个液位通孔。
2.据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，介质的电容与其高度的相关性为:各介质的电容之间的比值等于各介质的介电常数与其高度的乘积之间的比值。
3.据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，介质的电容与其高度的相关性如下式所示:
4.据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述塑性绝缘层使所述内部构造与所述金属外壁之间的绝缘阻抗大于500MQ。
5.据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述仪表引线相互之间独立，并由灌封材料绝缘，且保持固定。
6.据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，測量方式采用下面两种方式之一:a)多组电容同时测量山)多组电容分时测量，在測量其中ー组时，其他保持O电平。
7.据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，利用温度传感器測量温度，对介电常数进行温度修正。
8.据权利要求6所述的测量方法，其特征在干，采用纵向分布的多组温度传感器，在分布各点測量内部的温度梯度。
9.据权利要求6所述的测量方法，其特征在干， 设空气中电容值Ctl,对于任何ー种液体都有电容值OCtl, 假设从罐底的第一个极板计数为1，向上依次递加，则对于第N个极板来说，电容测量值Cn分以下几种情况: a)如果极板数量为N，即为最上边的ー块，则此时按同一介电常数连续处理； b)如果Cn Ctl，则认为该处处于空气中； c)如果CPQ1且CN+1^ C0,则该极板处于液位处，可认为在此处液体分布保持均匀，其介电常数可通过CV1求得:
全文摘要
本发明提供了一种罐体液位和界位的测量方法，是通过测量结构中每一段分布的介电常数分布情况，来推算液体在罐体中的分布情况，由此可以推算出罐体内液体的平均密度、相含量、等相关信息。本发明结构设计简单，与传统电容法测量不同，由于采用分段式分时计量，可以大大降低集散参数及其他效应对测量的影响，提高系统测量精度。本发明优点为结构简单，运行可靠，精度高，易安装，使用及维护方便等特点。适用条件1.不同介质间的介电常数要有区分；2.如果推算含量，则只有两种产品或多种液体间分界明显的情况。
文档编号G01F23/26GK103090929SQ20131002173
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月21日 优先权日2013年1月21日
发明者贺江林, 白润会, 郑增玉 申请人:北京乾达源科技有限公司