專利名稱：內(nèi)置一體的子母電容式傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來(lái)檢測(cè)貯罐中液化天然氣液位的液位檢測(cè)儀，尤其涉及到液位檢測(cè)儀中的電容式傳感器。
背景技術(shù)：
液化天然氣作為一種清潔能源其應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在用來(lái)液化、貯存、運(yùn)輸和裝載液化天然氣的容器中，通常都配置有液位檢測(cè)儀來(lái)檢測(cè)并顯示液化天然氣的液位。目前常用的液位檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)包括:安裝于貯罐內(nèi)腔中的傳感器裝置，傳感器裝置外接信號(hào)處理器，信號(hào)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(gè)單個(gè)的、用來(lái)檢測(cè)貯罐中LNG液位的電容式傳感器。電容式傳感器是液位檢測(cè)儀的核心部件之一，其安裝于裝載液化天然氣的貯罐內(nèi)腔中，當(dāng)貯罐中灌裝液化天然氣后，電容式傳感器中也會(huì)灌入液化天然氣，并且電容式傳感器的電容量會(huì)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(cè)儀中的信號(hào)處理器通過(guò)檢測(cè)電容式傳感器的電容量，并將電容量值轉(zhuǎn)換處理后輸出一個(gè)實(shí)時(shí)液位信號(hào)至與信號(hào)處理器配合工作的液位指示器，實(shí)時(shí)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(jié)構(gòu)為:包括作為檢測(cè)電極的外管和內(nèi)管，內(nèi)管的兩端分別通過(guò)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(dǎo)線的金屬屏蔽層電連接，內(nèi)管中的電極板與引出導(dǎo)線的金屬芯線電連接；在外管和內(nèi)管上還設(shè)置有供液化天然氣進(jìn)出的通孔。上述結(jié)構(gòu)的液位檢測(cè)儀、以及所采用的電容式傳感器存在如下缺點(diǎn):液化天然氣的品質(zhì)會(huì)因產(chǎn)地等因素的不同而有差異，其中，不同品質(zhì)的液化天然氣的介電常數(shù)的差異對(duì)電容式傳感器電容量的影響最大。對(duì)于某個(gè)確定的貯罐而言，其所配置的液位檢測(cè)儀在正式投入使用前就已調(diào)試好，在調(diào)試過(guò)程中通常只能選用某種確定的液化天然氣——假設(shè)為液化天然氣D，那么，在實(shí)際使用中，貯罐中所灌裝的液化天然氣的介電常數(shù)與液化天然氣D的介電常數(shù)越接近，液位檢測(cè)儀通過(guò)電容式傳感器所檢測(cè)出的液位就越接近于貯罐中的實(shí)際液位，即其檢測(cè)結(jié)果就越準(zhǔn)確；當(dāng)貯罐中所灌裝的液化天然氣的介電常數(shù)與液化天然氣D的介電常數(shù)偏離過(guò)多時(shí)，采用上述電容式傳感器的液位檢測(cè)儀就無(wú)法根據(jù)傳感器的電容量來(lái)準(zhǔn)確地判斷出貯罐中的實(shí)際液位，也就無(wú)法準(zhǔn)確地檢測(cè)出貯罐中液化天然氣的液位，就會(huì)給貯罐的正常灌裝、運(yùn)輸和使用帶來(lái)諸多不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能使液位檢測(cè)儀準(zhǔn)確地檢測(cè)貯罐中液化天然氣液位的內(nèi)置一體的子母電容式傳感器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案。內(nèi)置一體的子母電容式傳感器，包括外管，其特點(diǎn)是:在外管中設(shè)置有相互絕緣支撐連接的第一內(nèi)管和第二內(nèi)管，第一內(nèi)管和第二內(nèi)管的外端分別通過(guò)一塊主絕緣支撐塊絕緣支撐連接于外管中，第二內(nèi)管的長(zhǎng)度不超過(guò)第一內(nèi)管長(zhǎng)度的二分之一，在外管和第一內(nèi)管上分別設(shè)置有至少一個(gè)供液化天然氣進(jìn)出的通孔，在外管和第二內(nèi)管上分別設(shè)置有至少一個(gè)供液化天然氣進(jìn)出的通孔，主引出導(dǎo)線的金屬屏蔽層與外管電連接，主引出導(dǎo)線的金屬芯線與第一內(nèi)管電連接，使外管和第一內(nèi)管成為主電容式傳感器的兩個(gè)檢測(cè)電極；子引出導(dǎo)線的金屬屏蔽層與外管電連接，子引出導(dǎo)線的金屬芯線與第二內(nèi)管電連接，使外管和第二內(nèi)管作為子電容式傳感器的兩個(gè)檢測(cè)電極。進(jìn)一步地，前述的內(nèi)置一體的子母電容式傳感器，其中，第二內(nèi)管的長(zhǎng)度不超過(guò)第一內(nèi)管長(zhǎng)度的三分之一。進(jìn)一步地，前述的內(nèi)置一體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(jìn)一步地，前述的內(nèi)置一體的子母電容式傳感器，其中，在第一內(nèi)管中焊接有第一電極板，主引出導(dǎo)線的金屬芯線通過(guò)第一螺釘與第一電極板電連接；在第二內(nèi)管中焊接有第二電極板，子引出導(dǎo)線的金屬芯線通過(guò)第二螺釘與第二電極板電連接。本發(fā)明的有益效果:在實(shí)際使用時(shí)，液位檢測(cè)儀中的信號(hào)處理器先存儲(chǔ)子電容式傳感器被灌滿液化天然氣D時(shí)的滿載電容量CD ;在每次灌裝使用時(shí)，信號(hào)處理器采集并存儲(chǔ)子電容式傳感器被灌滿其它液化天然氣時(shí)的滿載電容量CA，并將電容量CA與CD作比較，得到反應(yīng)電容量變化比例的值t，信號(hào)處理器再利用t去調(diào)整主電容式傳感器的電容量，從而能提高液位的測(cè)量精度，大大減小了測(cè)量誤差?；蛘?，利用子電容式傳感器每次灌裝LNG時(shí)能確保被首先充滿，從而計(jì)算出每次灌裝的液化天然氣的介電常數(shù)，從而可以預(yù)先準(zhǔn)確地計(jì)算出主電容式傳感器每次實(shí)際使用時(shí)的滿載電容量，同樣能提高測(cè)量精度，減小測(cè)量誤差。


圖1是本發(fā)明所述的內(nèi)置一體的子母電容式傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的內(nèi)置一體的子母電容式傳感器作進(jìn)一步的說(shuō)明。參見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明所述的內(nèi)置一體的子母電容式傳感器，包括外管1，在外管
I中設(shè)置有通過(guò)絕緣支撐塊32相互絕緣支撐連接的第一內(nèi)管2和第二內(nèi)管21，第一內(nèi)管2的外端通過(guò)一塊主絕緣支撐塊3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，第二內(nèi)管21的外端通過(guò)一塊主絕緣支撐塊31絕緣支撐連接于外管I中，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(guò)設(shè)置端蓋座4和41，一方面可以保護(hù)主絕緣支撐塊3和31，另一方面使主絕緣支撐塊3和31安裝得更可靠穩(wěn)固；第二內(nèi)管21的長(zhǎng)度不超過(guò)第一內(nèi)管2長(zhǎng)度的二分之一，優(yōu)選為第二內(nèi)管21的長(zhǎng)度不超過(guò)第一內(nèi)管2長(zhǎng)度的三分之一，以保證在往貯罐中灌裝液化天然氣時(shí)，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。在外管I的一端部位設(shè)置有至少一個(gè)供液化天然氣進(jìn)出的通孔11，在第一內(nèi)管2的兩端部位分別設(shè)置有至少一個(gè)供液化天然氣進(jìn)出的通孔22，液化天然氣可從通孔11進(jìn)入外管I和第一內(nèi)管2的間隙中，再?gòu)耐?2進(jìn)入第一內(nèi)管2的內(nèi)腔中；在外管I的另一端部位設(shè)置有至少一個(gè)供液化天然氣進(jìn)出的通孔12，在第二內(nèi)管21的兩端部位分別設(shè)置有至少一個(gè)供液化天然氣進(jìn)出的通孔23，液化天然氣可從通孔12進(jìn)入外管I和第二內(nèi)管21的間隙中，再?gòu)耐?3進(jìn)入第二內(nèi)管21的內(nèi)腔中；主引出導(dǎo)線6的金屬屏蔽層7與外管I電連接，主引出導(dǎo)線6的金屬芯線61與第一內(nèi)管2電連接——本實(shí)施例中在第一內(nèi)管2中焊接有第一電極板5，主引出導(dǎo)線6的金屬芯線61及其絕緣層一起依次穿過(guò)錐形堵頭、端蓋座4和主絕緣支撐塊3后，金屬芯線61通過(guò)第一螺釘8與第一電極板5電連接,從而確保金屬芯線61與第一電極板5穩(wěn)定可靠連接,使外管I和第一內(nèi)管2成為主電容式傳感器的兩個(gè)檢測(cè)電極；錐形堵頭可以將外界引起的導(dǎo)線振動(dòng)阻隔在電連接點(diǎn)之外，有效防止電連接點(diǎn)斷裂脫焊。子引出導(dǎo)線62的金屬屏蔽層71與外管I電連接，子引出導(dǎo)線62的金屬芯線63與第二內(nèi)管21電連接——本實(shí)施例中在第二內(nèi)管21中焊接有第二電極板51，子引出導(dǎo)線62的金屬芯線63及其絕緣層依次穿過(guò)外管
1、第一內(nèi)管2和絕緣支撐塊32后，金屬芯線63通過(guò)第二螺釘81與第二電極板51電連接，從而確保金屬芯線63與第二電極板51穩(wěn)定可靠連接,使外管I和第二內(nèi)管21作為子電容式傳感器的兩個(gè)檢測(cè)電極。在實(shí)際使用時(shí)，將本發(fā)明所述的內(nèi)置一體的子母電容式傳感器安裝于貯罐中，并且使第二內(nèi)管21位于貯罐底部，這樣可以確保在每次灌裝時(shí)，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(cè)儀中的信號(hào)處理器先存儲(chǔ)子電容式傳感器被灌滿液化天然氣D時(shí)的滿載電容量CD ;在每次灌裝使用時(shí)，信號(hào)處理器采集并存儲(chǔ)子電容式傳感器被灌滿其它液化天然氣時(shí)的滿載電容量CA，并將電容量CA與CD作比較，得到反應(yīng)電容量變化比例的值t，信號(hào)處理器再利用t去調(diào)整主電容式傳感器的電容量，從而能提高液位的測(cè)量精度，大大減小了測(cè)量誤差?；蛘?，利用子電容式傳感器每次灌裝LNG時(shí)能確保被首先充滿，從而計(jì)算出每次灌裝的液化天然氣的介電常數(shù)，從而可以預(yù)先準(zhǔn)確地計(jì)算出主電容式傳感器每次實(shí)際使用時(shí)的滿載電容量，同樣能提高測(cè)量精度，減小測(cè)量誤差。
權(quán)利要求
1.內(nèi)置一體的子母電容式傳感器，包括外管，其特征在于:在外管中設(shè)置有相互絕緣支撐連接的第一內(nèi)管和第二內(nèi)管，第一內(nèi)管和第二內(nèi)管的外端分別通過(guò)一塊主絕緣支撐塊絕緣支撐連接于外管中，第二內(nèi)管的長(zhǎng)度不超過(guò)第一內(nèi)管長(zhǎng)度的二分之一，在外管和第一內(nèi)管上分別設(shè)置有至少一個(gè)供液化天然氣進(jìn)出的通孔，在外管和第二內(nèi)管上分別設(shè)置有至少一個(gè)供液化天然氣進(jìn)出的通孔，主引出導(dǎo)線的金屬屏蔽層與外管電連接，主引出導(dǎo)線的金屬芯線與第一內(nèi)管電連接，使外管和第一內(nèi)管成為主電容式傳感器的兩個(gè)檢測(cè)電極；子引出導(dǎo)線的金屬屏蔽層與外管電連接，子引出導(dǎo)線的金屬芯線與第二內(nèi)管電連接，使外管和第二內(nèi)管作為子電容式傳感器的兩個(gè)檢測(cè)電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置一體的子母電容式傳感器，其特征在于:第二內(nèi)管的長(zhǎng)度不超過(guò)第一內(nèi)管長(zhǎng)度的三分之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)置一體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。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)置一體的子母電容式傳感器，其特征在于:在第一內(nèi)管中焊接有第一電極板，主引出導(dǎo)線的金屬芯線通過(guò)第一螺釘與第一電極板電連接；在第二內(nèi)管中焊接有第二電極板，子引出導(dǎo)線的金屬芯線通過(guò)第二螺釘與第二電極板電連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可應(yīng)用于液位檢測(cè)儀的內(nèi)置一體的子母電容式傳感器，包括外管，在外管中設(shè)置有相互絕緣支撐連接的第一內(nèi)管和第二內(nèi)管，第一內(nèi)管和第二內(nèi)管的外端分別通過(guò)一塊主絕緣支撐塊絕緣支撐連接于外管中，第二內(nèi)管的長(zhǎng)度不超過(guò)第一內(nèi)管長(zhǎng)度的二分之一，在外管和第一內(nèi)管上分別設(shè)置有至少一個(gè)通孔，在外管和第二內(nèi)管上分別設(shè)置有至少一個(gè)通孔，使外管和第一內(nèi)管成為主電容式傳感器的兩個(gè)檢測(cè)電極；使外管和第二內(nèi)管作為子電容式傳感器的兩個(gè)檢測(cè)電極。使用上述的子母電容式傳感器，能夠提高液位檢測(cè)儀檢測(cè)液化天然氣液位的測(cè)量精度，減小測(cè)量誤差。
文檔編號(hào)G01F23/26GK103196037SQ20131013547
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者陳樹軍, 孫建華 申請(qǐng)人:蘇州賽智達(dá)智能科技有限公司