[实用新型]一种车载LNG带倾角液位测量补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种测量装置，更准确的说是一种用于精确测量LNG液位高度的测量装置。

背景技术

LNG是一种清洁的、高效的新型能源，主要用于城市公交、环卫车辆、出租车、城际大巴、重卡这些交通工具上。目前使用的液位测量方法在车辆进行长上坡或者长下坡时误差较大，主要原因是液面在长上坡或者长下坡时相对于电容式传感器发生倾斜，导致液面测量不准，本实用新型旨在解决这一工程问题。

发明内容

本实用新型的目的是为了提高车载LNG液位测量精度，提供一种车载LNG带倾角液位测量补偿装置。

本实用新型的目的可通过以下方式实现：本实用新型提供一种车载LNG带倾角液位测量补偿装置，其特征在于：包括圆柱形卧式LNG燃料箱、电容式传感器、变送器模块，其中，所述电容式传感器立于圆柱形卧式LNG燃料箱内部圆切面中心，所述电容式传感器连接至燃料箱外部水平放置的变送器，其中，所述变送器模块包含倾角测量电路、电容测量电路、CAN总线收发电路以及控制电路。其中所述倾角测量电路包括三轴加速度传感器ADXL345集成电路模块、电容一以及电容二，其中ADXL345集成电路的管脚一、电容一的一端、电容二的一端接3.3V电源，ADXL345集成电路的管脚二、管脚四、管脚五、电容一的另一端、电容二的另一端接地，ADXL345集成电路的管脚八、管脚九、管脚十二、管脚十三、管脚十四连接控制电路，ADXL345集成电路的其他管脚不接。本实用新型实现原理如下：电容式传感器立于圆柱形卧式LNG燃料箱前后位置的中间，当液位发生变化时，传感器将液位信息转化为电容信息，变送器模块中的电容测量电路测出此时的电容信号，得出对应的高度信息，同时倾角测量电路测出此时燃料箱的倾角变化，根据带倾角液位补偿算法得出更接近于真值的液位值。

作为优选，所述倾角测量电路所在平面需与液面保持水平或固定夹角。

作为优选，所述控制电路采用STM32控制器。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：车载LNG燃料箱液位测量装置结构示意图；

图2：倾角测量电路图。

图3：车载LNG带倾角液位测量补偿算法示意图；

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1所示：本实用新型是一种车载LNG带倾角液位测量补偿方法，包括圆柱形卧式LNG燃料箱1、电容式传感器2、变送器模块3以及显示仪表4，所述圆柱形卧式LNG燃料箱1横卧在汽车上，电容式传感器2立于圆柱形卧式LNG燃料箱1圆切面中间，电容式传感器2连接至变送器模块3，变送器模块3计算得到液位值通过总线发送给显示仪表4。变送器模块3中倾角测量电路所在平面需与液面平行或成固定角度，本实施方式中选择平行。

如图2所示：所述倾角测量电路包括三轴加速度传感器ADXL345集成电路模块、电容一以及电容二，其中ADXL345集成电路U1的管脚一、电容一C1的一端、电容二C2的一端接3.3V电源，ADXL345集成电路U1的管脚二、管脚四、管脚五、电容一C1的另一端、电容二C2的另一端接地，ADXL345集成电路U1的管脚八、管脚九、管脚十二、管脚十三、管脚十四连接控制电路，ADXL345集成电路U1的其他管脚不接。控制电路通过总线读取ADXL345集成电路U1测得的三轴加速度信息，计算得到与水平面即液面夹角α。

如图3所示：为车载LNG带倾角液位测量补偿算法示意图，假设液面大于燃料箱半径，且为上坡行驶，图中半径为R大圆5为圆柱形卧式LNG燃料箱截面，半径为r的小圆6为以大圆R圆心为圆心与液面直虚线9相切的辅助圆，直线7表示汽车水平路面行驶时电容式传感器的位置，h表示此时测得的液面高度，直虚线8为汽车在坡度为α坡道上连续上坡时电容式传感器的位置，H表示此时测得的液面高度。对带倾角液位的补偿就可以等效为已知测得带倾角液位高度H，圆柱形卧式LNG燃料箱半径R和坡道倾角α，求液面真实高度h。

由图3可以看出：

(1)

(2)

在三角形OAB中：

(3)

由公式(1)(2)(3)联立得

(4)