專利名稱：外環結構的子母電容式傳感器的制作方法
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外環結構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。外環結構的子母電容式傳感器，包括主電容式傳感器，主電容式傳感器的結構包括:外管和位于外管中的內管，內管的兩端分別通過主絕緣支撐塊絕緣支撐連接于外管中，在外管和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內管電連接，使外管和內管作為主電容式傳感器的兩個電極；其特點是:還設置有一個子電容式傳感器，子電容式傳感器的結構包括:在外管的外面還套裝有一個外套管，外套管的兩端分別通過子絕緣支撐塊絕緣支撐連接在外管上，外套管上設置有至少一個供液化天然氣進出的外通孔，外套管的長度不超過外管長度的四分之三，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外套管電連接，使外管和外套管作為子電容式傳感器的兩個電極。進一步地，前述的外環結構的子母電容式傳感器，其中，外套管的長度不超過外管長度的二分之一。進一步地，前述的外環結構的子母電容式傳感器，其中，外套管的長度不超過外管長度的三分之一。進一步地，前述的外環結構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，前述的外環結構的子母電容式傳感器，其中，在內管中焊接有電極板，主引出導線的金屬芯線通 過螺釘與電極板電連接。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?；蛘?，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。
圖1是本發明所述的外環結構的子母電容式傳感器的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和優選實施例對本發明所述的外環結構的子母電容式傳感器作進一步的說明。參見圖1所示，本發明所述的外環結構的子母電容式傳感器，包括主電容式傳感器，主電容式傳感器的結構包括:外管I和位于外管I中的內管2，內管2的兩端分別通過主絕緣支撐塊3和31絕緣支撐連接于外管I中，在主絕緣支撐塊3外覆蓋有與外管I相焊接的端蓋座4，在主絕緣支撐塊31外覆蓋有與外管I相焊接的端蓋座41，通過設置端蓋座4和41，一方面可以保護主絕緣支撐塊3和31，另一方面使主絕緣支撐塊3和31更可靠地連接于外管I和內管2之間；在外管I的兩端部位分別設置有至少一個供液化天然氣進出的通孔11，在內管2的兩端部位分別設置有至少一個供液化天然氣進出的通孔21，主引出導線6的金屬屏蔽層7與外管I電連接，主引出導線6的金屬芯線61與內管2電連接——本實施例中在內管2中焊接有電極板5，主引出導線6的金屬芯線61及其絕緣層一起依次穿過錐形堵頭、端蓋座4和主絕緣支撐塊3后，金屬芯線61通過螺釘10與電極板5電連接，從而確保金屬芯線61與電極板5穩定可靠連接,使外管I和內管2作為主電容式傳感器的兩個電極；錐形堵頭能將外界引起的導線振動阻隔在電連接點之外，有效防止電連接點脫焊斷裂。還設置有一個子電容式傳感器，子電容式傳感器的結構包括:在外管I的外面還套裝有一個外套管8，外套管8的兩端分別通過子絕緣支撐塊32和33絕緣支撐連接在外管I上，外套管8上設置有至少一個供液化天然氣進出的外通孔81，外套管8的長度不超過外管I長度的四分之三，優選為外套管8的長度不超過外管I長度的二分之一，更優選為外套管8的長度不超過外管I長度的三分之一，以保證在往貯罐中灌裝液化天然氣時，子電容式傳感器能被充滿并且比主電容式傳感器先充滿液化天然氣。子引出導線62的金屬屏蔽層71與外管I電連接，子引出導線62的金屬芯線63與外套管8電連接，使外管I和外套管8作為子電容式傳感器的兩個電極。在實際使用時，將本發明所述的外環結構的子母電容式傳感器安裝于貯罐中，并且使外套管8位于貯罐底部，這樣可以確保在每次灌裝時，子電容式傳感器能被灌滿并且始終比主電容式傳感器先灌滿液化天然氣。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?；蛘?，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。
權利要求
1.外環結構的子母電容式傳感器，包括主電容式傳感器，主電容式傳感器的結構包括:外管和位于外管中的內管，內管的兩端分別通過主絕緣支撐塊絕緣支撐連接于外管中，在外管和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內管電連接，使外管和內管作為主電容式傳感器的兩個電極；其特征在于:還設置有一個子電容式傳感器，子電容式傳感器的結構包括:在外管的外面還套裝有一個外套管，外套管的兩端分別通過子絕緣支撐塊絕緣支撐連接在外管上，外套管上設置有至少一個供液化天然氣進出的外通孔，外套管的長度不超過外管長度的四分之三，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外套管電連接，使外管和外套管作為子電容式傳感器的兩個電極。
2.根據權利要求1所述的外環結構的子母電容式傳感器，其特征在于:外套管的長度不超過外管長度的二分之一。
3.根據權利要求2所述的外環結構的子母電容式傳感器，其特征在于:外套管的長度不超過外管長度的三分之一。
4.根據權利要求1或2或3所述的外環結構的子母電容式傳感器，其特征在于:在主絕緣支撐塊外覆蓋有與外管相焊接的端蓋座。
5.根據權利要求1或2或3所述的外環結構的子母電容式傳感器，其特征在于:在內管中焊接有電極板，主引出導線的金屬芯線通過螺釘與電極板電連接。
全文摘要
本發明公開了一種可應用于液位檢測儀的外環結構的子母電容式傳感器，包括主電容式傳感器，主電容式傳感器主要由外管和兩端分別通過主絕緣支撐塊絕緣支撐連接于外管中的內管組成，在外管和內管上分別設置有至少一個通孔，外管和內管作為主電容式傳感器的兩個電極；還設置有一個子電容式傳感器，在外管的外面還套裝有一個外套管，外套管上設置有至少一個外通孔，外套管的長度不超過外管長度的四分之三，外管和外套管作為子電容式傳感器的兩個電極。使用上述的子母電容式傳感器，能夠提高液位檢測儀檢測液化天然氣液位的測量精度，減小測量誤差。
文檔編號G01F23/26GK103217201SQ20131013552
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月18日 優先權日2013年4月18日
發明者陳樹軍, 孫建華 申請人:蘇州賽智達智能科技有限公司
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