应用于船用LNG贮罐的电容式液位计的制作方法

文档序号:12767110阅读:766来源:国知局

本实用新型涉及一种低温气体液化罐内使用的电子液位计,具体涉及一种应用于船用LNG贮罐的电容式液位计。



背景技术:

随着国家对生产、运输行业能耗比和排放比要求的提高,国内能源消费结构正在发生调整。在政府“节能减排”政策的指引下,内河船舶改装LNG燃料将成为重点发展领域。LNG作为船用燃料的优势在逐步显现,作为提供船上单一气体发动机或双燃料发动机燃料的贮存设备LNG贮罐是必不可少的。

与LNG贮罐配套的液位计一般采用压差液位计或磁性翻板或磁浮子指示液位、界面,并可安装液位变送器,液位开关,适用于开放或封闭压力容器内的液位或界面测量的液位计。

但罐内液位实际高度与液位计实测数据误差非常大,造成液位指示或显示信息偏差较远,以致于造成用户不能准确确定存储数量或灌装数量,在实际使用中产生很多弊端。所以亟需能够准确反映客观液位的指示系统。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种应用于船用LNG贮罐的电容液位计,能够准确反映罐体内液位的真实情况。

为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案为:

一种应用于LNG贮罐的电容式液位计,其包括:

(1)传感器:传感器给出一个和液位高度成正比的变化电容值信号;

(2)变送器:将该电容值信号转换为电输出信号;输出控制在供电总线上产生4~20mA电流信号;

(3)耐压电极引出器:耐压电极引出器和配套的外部电气接插件;

(4)数据线:数据线采用高强度阻燃电缆。

(5)显示表:显示表连接数据线及耐压电极引出器;

(6)将数据线从贮罐真空夹层中引出并保证夹层真空不会受到破坏或影响的穿越真空夹层结构。

所述传感器包括温度和液位传感器,均在贮罐内部沿直径高度方向垂直安装,下部是固定端,顶部是自由端。

所述传感器工作温度范围200至250℃,耐压不低于3Mpa。

所述温度传感器至少设置三个,分别测量罐内高、中、低三个点的实时温度,测量信号传输给温度变送器变换为三路独立4mA-20mA模拟信号。

所述数据线采用高强度阻燃电缆,具体为304型号的不锈钢芯线加聚四氟乙烯绝缘层。

所述显示表处于罐外,可就地显示或远程通讯显示。

所述耐压电极引出器及数据线处于贮罐的内罐与外壳之间,耐压电极引出器及数据线从内罐中穿出,罐体与该耐压电极引出器及数据线为玻璃封结方式密封。

由于采用了上述技术方案,传感器竖直设置在罐体的直径方向,当液位升高时,传感器给出一个和液位高度成正比的变化电容值,后续的变送器将其转换为4-20mA电输出信号,从而计算出罐内实际容积,显示器上会显示罐体内的液位真实液位情况。

此方案安全性好、结构简单、原理简单、容易实现。

附图说明:

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式:

附图标记如下:

1、外罐

2、内罐

3、温度传感器

4、液位传感器

5、数据传输线

6、穿越真空夹层结构

7、耐压电极引出器

8、变送器

9、显示表

本实用新型提供了一种应用于船用LNG贮罐的电容式液位计, 其安装在船用LNG贮罐上,该LNG贮罐包括内罐2和外罐1,整套LNG液位计由温度传感器3和液位传感器4、耐压电极引出器7、变送器8、数据传输线5和显示表9等五大部分构成。

(1)传感器:包括温度传感器3和液位传感器4考虑到国内液态LNG的杂质较大的现状,为避免探针在长期使用过程中因短路而引起的失效,内外壁采取大间隙设计方案。后续的信号处理电路灵敏度极高,在传感器电容较小的情况下可确保测量精度和可靠性。此外还有电气性能稳定,装配简单,电容量一致性高,结构坚固,抗振性强,能抵抗船船上罐内液体反复冲击等优点。

(2)耐压电极引出器:电极引出器作为带压贮罐外壁的一部分,在引出电容电极的同时,具有很高的耐压指标。由于出口处温度较低,为有效防止结露对电极的绝缘度影响,耐压电极引出器和配套的外部电气接插件采取玻璃封结工艺密封设计。其特点是耐压高、密封可靠、操作方便。引出器的工作温度范围可达200至+250℃,耐压不低于3Mpa。

(3)变送器:该单元处于罐外,设计上具有很高的环境性能指标。产品耐振、耐冲击,适于各种工况;工作温度范围宽,防水、防潮,适于各种气候。

(4)数据线:数据线采用高强度阻燃电缆。304型号的不锈钢芯线加聚四氟乙烯绝缘层。具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐气候、高润滑、电绝缘性好等优点。

(5)显示表:该单元处于罐外,可就地显示,也留有远传接口。显示表上直接读取的参数是温度和液位数值,也可输出罐内液体质量百分比。显示器功能简约实用,关键参数直观易读。

(6)穿越真空夹层结构,其特征在于:该单元处于贮罐的内罐与外壳之间,可将数据线从内罐中穿出,同时防止夹层内真空泄漏,结构坚固,可补偿热胀热缩引起的位移变化。

安装方法:

a)传感器(探针)在贮罐内部沿直径高度方向垂直安装,下部是固定端,顶部是自由端,此种设计能够补偿贮罐因热胀冷缩带来的直径弹性变化。

b)电极引出器和罐体之间采取玻璃封结工艺实现密封,此种工艺具有耐压强度高、气密性高、绝缘性能优良等特点。

信号输出说明:

一、三个温度传感器分别测量罐内高、中、低三个点的实时温度,测量信号传输给温度变送器变换为三路独立4mA-20mA模拟信号,然后取三路信号平均值,计算出罐内实际温度T。

二、液位传感器输出罐体内容积信号,经液位变送器变换为1路4mA-20mA模拟信号,从而计算出罐内实际容积V。

三、利用实际温度T和实际容积V计算出罐内液体实际质量。

四、介电常数传感器作用为容积修正。因温度、压力等因素导致的容积偏差可通过此传感器进行修正,保证输出容积信号的准确性。

一种应用于船用LNG贮罐的电容式液位计是利用变电容原理研制出的新一代适用于船装大型LNG贮罐液位测量仪表。它具有可靠性高、寿命长、稳定性高、结构精巧、环境适应性强、安装方便等特点。

本实用新型说明书记载的上述说明,并非对本实用新型技术的限制,本技术领域的普通技术人员,在本案记载的技术实质范围内,对本案的变化、改进、添加或替换,都属于本案所保护的范围内。

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