专利名称：一种间接测量储罐内液体液位、体积的方法及重力法物位仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量容器内(储罐内)储存液体的液位、体积的方法，以及使用该方法的一种物位仪。
背景技术：
随着科学技术的发展，工业自动化程度的提升，人们对液体物位(液位、体积)的测量要求也越来越高，应用范围越来越广。市面上用于测量液体物位的测量装置即物位仪虽然也有很多，然而它们在对液体进行测量时，都需要对原来容器的内部结构进行改造以便安装。这样不仅浪费了大量的人力、物力、财力，而且改造后的容器原有的技术性能会发生变化，特别是装有危险化学品或易燃易爆品的容器或高压的容器以及超高温、超低温的容器，以及真空容器，一经改造其安全性能或保温性能等极有可能得不到保障。由于上述原因，使得现有物位仪的应用范围受到了限制。现有技术中的液体储罐,如其中的车载式LNG(Liquefied Natural Gas)储气罐, 即液化天然气储气罐。天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，主要成分由甲烷组成。 LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162°C，使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储运空间和成本，而且具有热值大、性能高等特点。上述储气罐目前并未有能够实时测量罐内液化天然气的液位、体积的比较可行有效的方法及物位仪，通常采取在加满液化天然气后根据车辆行驶里程的大致消耗量来估算罐内的液化天气剩余量，非常地不准确， 给用户的使用带来极大地不便。由此可见，有必要提供一种诸如能够实时测量储罐内液化天然气等液体的液位、 体积比较可行有效的方法，以及使用该方法的一种物位仪。
发明内容
本发明的任务在于提供一种间接测量储罐内液体的液位、体积的方法，该方法能够实时测量储罐内诸如液化天然气等液体的液位、体积。同时提供一种使用该方法的重力法物位仪。其技术解决方案是—种间接测量储罐内液体的液位、体积的方法，包括如下步骤a将储罐的一侧罐端的底部作为支点，在另一侧罐端的底部布置有测量点，在测量点上安装有重力传感器；重力传感器连接有信号放大器、A/D转换�？�、微处理器和显示�？椋籦在储罐为空罐时，由重力传感器测得在测量点处所受到的力，设定为fl，并将其转换为电信号，该电信号经过信号放大、A/D转换后，送入微处理器，由微处理器进行数据处理并存储，其数值设为Fl;C在储罐充满液体时，重力传感器测得在测量点处所受到的力，设定为f2，并将其转换成电信号，该电信号经过信号放大、A/D转换后，送入微处理器，由微处理器进行数据处理并存储，其数值设为F2。d微处理器根据上述b、c步骤获得的Fl、F2进行差值计算，所得数值为储罐充满液体时罐内液体对测量点所施加的力，设定为AF，AF = F2-F1，并将此数值保存；e在储罐使用过程中，重力传感器实时测得在测量点处所受到的力，设定为f，并将其转换成电信号，该电信号经过信号放大、A/D转换后，实时送入微处理器，其数值设为 F，由微处理器计算出此时储罐内剩余液体占整个容积的百分比，设定为S，S = (F-Fl)/ AF ;并通过储罐所储存的液体密度和罐容表计算出此时剩余液体的液位高度和/或体积， 由显示�？槭凳毕允旧鲜鍪菪畔�。一种重力法物位仪，包括储罐、重力传感器、信号放大器、A/D转换�？�、微处理器和显旲块，储 的一侧端固定连接在储te固定底座上，并在该一侧te端的底部形成支点，储罐的另一侧罐端也固定连接在储罐固定底座上，并在该另一侧罐端的底部布置有测量点，测量点与位于其下方的重力传感器接触，重力传感器安装在储罐固定底座上；重力传感器连接信号放大器，信号放大器连接A/D转换�？椋珹/D转换�？榱游⒋砥鳎⒋砥髁酉允灸？�。上述储罐通过布置在两罐端的环形钢带固定连接在储罐固定底座上。上述重力传感器有两只，安装在垂直于储罐中轴线的垂面与储罐固定底座相交的一条直线上，并分别靠近储罐的罐体两侧。上述储罐为车载式LNG储气罐。本发明具有以下有益技术效果本发明能够实时测量储罐内液体的液位、体积，用户通过显示�？榧纯杉笆绷私獯⒐弈谝禾宓氖Ｓ嗔浚没У氖褂么戳思蟮姆奖�。此外，本发明在应用过程中无需改造储罐的内部结构，安装方便，便于维护，用户还可自行校准，既能保证储罐的原有性能不变，又有利于推广实施。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步说明图I为本发明中的重力法物位仪一种实施方式的结构原理示意框图。图2示出了图I方式中的储罐与重力传感器的位置关系，此时，储罐为空罐状态。图3示出了图I方式中的储罐与重力传感器的位置关系，此时，储罐为充满液体即满罐状态。图4为本发明中的重力法物位仪另一种实施方式的结构原理示意框图。图5示出了图4方式中的储罐与重力传感器的位置关系。图6为图5方式的侧视结构原理示意图。
具体实施例方式实施例I结合图I、图2与图3，一种重力法物位仪，包括储罐I、重力传感器2、信号放大器
3、A/D转换模块4、微处理器5和显示�？�6。上述储罐的一侧罐端101固定连接在储罐固定底座上，并在该一侧罐端的底部形成支点，储罐的另一侧罐端102也固定连接在储罐固定底座上，并在该另一侧罐端的底部布置有测量点，测量点与位于其下方的一只重力传感器接触，重力传感器安装在储罐固定底座上；重力传感器连接信号放大器，信号放大器连接 A/D转换�？椋珹/D转换�？榱游⒋砥鳎⒋砥髁酉允灸？�。结合上述重力法物位仪，说明一种间接测量储罐内液体的液位、体积的方法，包括如下步骤a将储罐的一侧罐端的底部作为支点，在另一侧罐端的底部布置有测量点，在测量点上安装有重力传感器；重力传感器连接有信号放大器、A/D转换模块、微处理器和显示�？椋籦在储罐为空罐时，由重力传感器测得在测量点处所受到的力，设定为fl，并将其转换为电信号，该电信号经过信号放大、A/D转换后，送入微处理器，由微处理器进行数据处理并存储，其数值设为Fl;c在储罐充满液体时，重力传感器测得在测量点处所受到的力，设定为f2，并将其转换成电信号，该电信号经过信号放大、A/D转换后，送入微处理器，由微处理器进行数据处理并存储，其数值设为F2。d微处理器根据上述b、c步骤获得的Fl、F2进行差值计算，所得数值为储罐充满液体时罐内液体对测量点所施加的力，设定为AF，AF = F2-F1，并将此数值保存；e在储罐使用过程中，重力传感器实时测得在测量点处所受到的力，设定为f，并将其转换成电信号，该电信号经过信号放大、A/D转换后，实时送入微处理器，其数值设为 F，由微处理器计算出此时储罐内剩余液体占整个容积的百分比，设定为S，S = (F-Fl)/ AF ;并通过储罐所储存的液体密度和罐容表计算出此时剩余液体的液位高度和/或体积， 由显示�？槭凳毕允旧鲜鍪菪畔ⅰＪ凳├�2结合图4、图5与图6，一种重力法物位仪，包括储罐I、重力传感器2、信号放大器
3、A/D转换�？�4、微处理器5和显示�？�6。上述储罐的一侧罐端101固定连接在储罐固定底座7上，并在该一侧罐端的底部形成支点，储罐的另一侧罐端102也固定连接在储罐固定底座7上，并在该另一侧罐端的底部布置有测量点，测量点与位于其下方的重力传感器接触，重力传感器安装在储罐固定底座上；重力传感器连接信号放大器，信号放大器连接 A/D转换�？椋珹/D转换�？榱游⒋砥鳎⒋砥髁酉允灸？�。上述储罐通过布置在一侧罐端101的第一环形钢带8以及另一侧罐端102的第二环形钢带9固定连接在储罐固定底座上。上述重力传感器2有两只，安装在垂直于储罐中轴线的垂面与储罐固定底座相交的一条直线上，并分别靠近储罐的罐体两侧。上述储罐为车载式LNG储气罐。结合上述重力法物位仪，说明一种间接测量储罐内液体的液位、体积的方法，包括如下步骤a将储罐的一侧罐端的底部作为支点，在另一侧罐端的底部布置有测量点，在测量点上安装有重力传感器；重力传感器连接有信号放大器、A/D转换�？�、微处理器和显示�？椋籦在储罐为空罐时，由重力传感器测得在测量点处所受到的力，设定为Π，此时fl 为储罐自身在测量点处的施力和第二环形钢带在测量点处的施力之和，并将其转换为电信号，该电信号经过信号放大、A/D转换后，送入微处理器，由微处理器进行数据处理并存储， 其数值设为Fl ；c在储罐充满液体时，重力传感器测得在测量点处所受到的力，设定为f2，此时f2 为储罐自身(含液体)在测量点处的施力和第二环形钢带在测量点处的施力之和，并将其转换成电信号，该电信号经过信号放大、A/D转换后，送入微处理器，由微处理器进行数据处理并存储，其数值设为F2。d微处理器根据上述b、c步骤获得的Fl、F2进行差值计算，所得数值为储罐充满液体时罐内液体对测量点所施加的力，设定为AF，AF = F2-F1，并将此数值保存；e在储罐使用过程中，重力传感器实时测得在测量点处所受到的力，设定为f，此时f为储罐自身(含液体)在测量点处的施力和第二环形钢带在测量点处的施力之和， 并将其转换成电信号，该电信号经过信号放大、A/D转换后，实时送入微处理器，其数值设为F，由微处理器计算出此时储罐内剩余液体占整个容积的百分比，设定为S，S = (F-Fl)/ AF ;并通过储罐所储存的液体密度和罐容表计算出此时剩余液体的液位高度和/或体积， 由显示�？槭凳毕允旧鲜鍪菪畔�。上述实施例2中的数值如Fl、F2、F均为两只传感器测量结果的平均值。上述方式中未述及的有关技术内容采取或借鉴已有技术即可实现。本发明的适用对象包括但不限于车载式LNG储气罐。需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员还可以作出这样或那样的容易变化方式，诸如等同方式，或明显变形方式。上述的变化方式均应在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种间接测量储罐内液体的液位、体积的方法，其特征在于包括如下步骤a将储罐的一侧罐端的底部作为支点，在另一侧罐端的底部布置有测量点，在测量点上安装有重力传感器；重力传感器连接有信号放大器、A/D转换模块、微处理器和显示�？椋� b在储罐为空罐时，由重力传感器测得在测量点处所受到的力，设定为Π，并将其转换为电信号，该电信号经过信号放大、A/D转换后，送入微处理器，由微处理器进行数据处理并存储，其数值设为Fl ；c在储罐充满液体时，重力传感器测得在测量点处所受到的力，设定为f2，并将其转换成电信号，该电信号经过信号放大、A/D转换后，送入微处理器，由微处理器进行数据处理并存储，其数值设为F2。d微处理器根据上述b、c步骤获得的FI、F2进行差值计算，所得数值为储罐充满液体时罐内液体对测量点所施加的力，设定为Λ F，AF = F2-F1，并将此数值保存；e在储罐使用过程中，重力传感器实时测得在测量点处所受到的力，设定为f，并将其转换成电信号，该电信号经过信号放大、A/D转换后，实时送入微处理器，其数值设为F，由微处理器计算出此时储罐内剩余液体占整个容积的百分比，设定为S，S= (F-Fl)MF;并通过储罐所储存的液体密度和罐容表计算出此时剩余液体的液位高度和/或体积，由显示�？槭凳毕允旧鲜鍪菪畔�。
2.一种重力法物位仪，其特征在于包括储罐、重力传感器、信号放大器、A/D转换�？�、 微处理器和显示�？椋⒐薜囊徊喙薅斯潭釉诖⒐薰潭ǖ鬃希⒃诟靡徊喙薅说牡撞啃纬芍У悖⒐薜牧硪徊喙薅艘补潭釉诖⒐薰潭ǖ鬃希⒃诟昧硪徊喙薅说牡撞坎贾糜胁饬康悖饬康阌胛挥谄湎路降闹亓Υ衅鹘哟ィ亓Υ衅靼沧霸诖⒐薰潭ǖ鬃希恢亓Υ衅髁有藕欧糯笃鳎藕欧糯笃髁覣/D转换�？椋珹/D转换�？榱游⒋砥鳎⒋砥髁酉允灸？椤�
3.根据权利要求2所述的一种重力法物位仪，其特征在于所述储罐通过布置在两罐端的环形钢带固定连接在储罐固定底座上。
4.根据权利要求2所述的一种重力法物位仪，其特征在于所述重力传感器有两只，安装在垂直于储罐中轴线的垂面与储罐固定底座相交的一条直线上，并分别靠近储罐的罐体两侧。
5.根据权利要求2所述的一种重力法物位仪，其特征在于所述储罐为车载式LNG储气罐。
全文摘要
本发明公开了一种间接测量储罐内液体液位、体积的方法及重力法物位仪，后者包括储罐、重力传感器、信号放大器、A/D转换�？�、微处理器和显示�？椋⒐薜囊徊喙薅斯潭釉诖⒐薰潭ǖ鬃希⒃诟靡徊喙薅说牡撞啃纬芍У悖⒐薜牧硪徊喙薅艘补潭釉诖⒐薰潭ǖ鬃希⒃诟昧硪徊喙薅说牡撞坎贾糜胁饬康悖饬康阌胛挥谄湎路降闹亓Υ衅鹘哟ィ亓Υ衅靼沧霸诖⒐薰潭ǖ鬃希恢亓Υ衅髁有藕欧糯笃鳎藕欧糯笃髁覣/D转换�？椋珹/D转换�？榱游⒋砥鳎⒋砥髁酉允灸？�。本发明在应用过程中无需改造储罐的内部结构，安装方便，便于维护，用户还可自行校准，既能保证储罐的原有性能不变，又有利于推广实施。
文档编号G01F23/20GK102589643SQ20121004194
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月23日 优先权日2012年2月23日
发明者刘锡珍, 王照强, 陈斐 申请人:青岛贵和科技有限公司
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