[发明专利]一种双路冗余智能校准射频导纳防溢液位计及其测量方法

权利要求书

1.一种双路冗余智能校准射频导纳防溢液位计，包括变送器板、同心金属套管、第一金属圆棒、第二金属圆棒、每个金属圆棒上设置传感器1和传感器2两个传感器，传感器1用于液位测量，传感器2用于介电常数自动检测。其特征在于，第一金属圆棒、第二金属圆棒通过绝缘体同轴连接固定且分别与同心金属套管同心装配；第一金属圆棒、第二金属圆棒分别作为独立的液位测量设备，实现冗余检测。利用传感器1的第一电极棒、传感器2的第二电极棒将检测到的电压、电流信号输入到变送器板，通过变送器板将此信号换算为液位信号。

2.如权利要求1所述的双路冗余智能校准射频导纳防溢液位计，其特征在于，绝缘体采用绝缘材料制作。

3.如权利要求2所述的双路冗余智能校准射频导纳防溢液位计，其特征在于，变送器板包括V/I变换器，V/I变换器的信号输出端与液位显示表的信号输入端电连接，从而根据V/I变换器输出的电压变化即可判断液位变化；

变送器板还包括CPU、分频移相器、振幅变换带通滤波器、电压跟随器、电子开关、相敏检波器；外部电源为V/I变换器供电，V/I变换器的信号输入端由CPU内的D/A转换器的输出信号控制，V/I变换器的信号输出端与液位显示表的信号输入端连接，可根据V/I变换器输出电流的变化显示出液位变化。

4.如权利要求3所述的双路冗余智能校准射频导纳防溢液位计，其特征在于，外部电源通过电压调整模块调整后再通过DC-DC模块转换为V/I变换器工作的基准电压。

5.一种双路冗余智能校准射频导纳防溢液位计的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、第一电极棒长H₀，第二电极棒长H₁，只要油品没有浸没整个第二电极棒，则不测量第一电极棒的阻抗，只测量第二电极棒的阻抗；

S2、一旦油品浸没第二电极棒，第二电极棒的阻抗不再变化，此时开始测量第一电极棒的阻抗。

6.如权利要求5所述的测量方法，其特征在于，第二电极棒浸没在油品中的电容为：

可得油品的介电常数：

把(7)式代入(5)式，整理后得到油品液位的测量公式如下：

(8)式中H₀、H₁是第一电极棒、第二电极棒的长度，ε₁是空气介电常数，只要测量出C_y和C_x，就可求得液位高度；C_y是长度为H1的第二电极棒全部浸没在油中的电容，C_x是长度为H0的第一电极棒浸没在油中的电容。