[发明专利]车载液化天然气罐液位的振动监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液化天然气罐液位的监测方法，特别是涉及一种车载液化天然气罐液位的振动监测方法。

背景技术

液化天然气罐用于贮存液化天然气，目前采用的液化天然气液位的监测装置是电容预埋式的。电容式传感器被预先安装在真空密封的液化天然气罐内，液化天然气液位的高低不同使传感器产生不同的电容量，根据空载时的初始电容量和满载时的电容量来实时计算获得当前的液化天然气液位。由于电容式传感器需要预先安装在罐体内部，因此在液化天然气罐进行密封和抽真空的过程中，容易对电容式传感器造成损伤。而在使用过一段时间后，电容式传感器本身也可能因为器件老化等各种原因产生故障。由于液化天然气罐无法剖开维修，所以电容式液位传感器故障后只能将整个液化天然气罐报废处理，造成了大量损失。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种车载液化天然气罐液位的振动监测方法，解决车载液化天然气罐液位监测以及维修困难的问题。

本发明的技术方案是这样的：一种车载液化天然气罐液位的振动监测方法，包括以下步骤：

S01在汽车底板上设置若干弹性支座，所述弹性支座的上端与液化天然气罐固定连接，并使液化天然气罐的重心与弹性支座的刚度中心重合；

S02通过加速度传感器采集所述弹性支座与液化天然气罐连接处的振动信号并传送给处理器；

S03处理器从振动信号中分析提取垂直方向平动的振动频率ω；

S04液化天然气罐与弹性支座构成的系统垂直方向刚度为K，处理器计算所述系统的质量M＝K/ω²；

S05处理器获得液化天然气存量质量ΔM＝M-M₀，并根据液化天然气存量质量ΔM获得对应的液化天然气液位值，所述M₀为液化天然气罐空载时所述系统的质量。

优选的，所述S03从振动信号中过滤所述汽车的发动机振动频率，然后取得垂直方向平动的振动频率ω。

优选的，所述弹性支座设有四个。

本发明所提供的技术方案的优点在于，弹性支座置于液化天然气罐之外，不受液化天然气罐内真空等环境影响，便于故障维修；由于车辆运行时始终产生振动，因此本方法仍能实时监测液化天然气罐内液位。

附图说明

图1为弹性支座与液化天然气罐以及汽车底板连接结构示意图

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

请结合图1，首先在车载液化天然气罐1下部汽车底板3上安装一套弹性支座2，根据车载液化天然气罐1的体积大小将弹性支座2做成四个，将车载液化天然气罐1安装在该弹性支座2上。将四个弹性支座2安装在液化天然气罐1的支架4底座上，并调整支架4位置，使车载液化天然气罐1的重心和弹性支座2的刚度中心重合。液化天然气罐1与弹性支座2将组成一个四自由度的刚性振动系统。采用加速度传感器采集弹性支座与液化天然气罐连接处的振动信号，通过数据采集卡将其传给处理器。并且由处理器对该振动信号中由汽车发动机产生的周期振动等外界激励的频率过滤。分析该时域响应信号，可得到车载液化天然气罐系统的各阶振动频率，将垂直平动振动频率提取并分析其变化。由公式M＝K/ω²可得到此时刚性振动系统的总质量M，其中K为刚性振动系统的垂直方向的刚度，ω是前述获得的垂直平动振动频率。由事先获得的刚性振动系统的空载质量M₀，即可得到液化天然气存量质量ΔM＝M-M₀，然后根据液化天然气质量与体积关系得到液化天然气的体积，进而得到液位高度值。由于车载液化天然气罐的振动是由运动的车身所激发，在车辆运行过程中它始终处于振动状态，因此可以随时监测车载液化天然气罐在运行过程中液化天然气液位。