[发明专利]一种电容液位计及液位测量方法、系统、存储介质

说明书

一种电容液位计及液位测量方法、系统、存储介质，电容液位计包括：内电极，包括多个首尾依次相邻设置的内子电极，且相邻两个内子电极之间绝缘，多个内子电极的高度相等，每个内子电极皆具有用于独立连接变送器的信号输出端；外电极，与内电极同轴设置，用于与每个内子电极形成子电容。本发明通过将内电极分成多个高度相等的内子电极，并将每个内子电极连接到变送器，从而可以实现对每个子电容的电容值的采集，进而可以直接利用多个子电容的电容值来确定具体的实际液位。本发明的电容液位计相较于传统的电容液位计而言，不再受到介质成分、密度、温度等因素的影响，可以具备更好的检测精度和抗环境影响的能力，适合在复杂环境下进行推广使用。

技术领域

本发明属于传感器检测领域，具体涉及一种电容液位计及液位测量方法、系统、存储介质。

背景技术

传统的电容式液位计的电容检测器件是根据圆筒形电容器原理进行设计的，由一个圆柱型内电极(正极)和一个与内电极同轴的金属外筒作为外电极(负极)组成。电容式液位计的测量主要就是依赖两个电极之间的电容量变化，也就是说电容液位计的灵敏度是取决于两个介质，气体和液体的介电常数的差值，只有介电常数的稳定才能保证液位测量准确，否则介电常数的变化会直接导致误差的产生，因此，传统的电容式液位计只能用于被测介质介电常数相对稳定的场合。但是，在石油化工生产过程中介电常数不可能一成不变，而是不断的随介质成分、密度、温度等变化而变化，因此限制了传统电容式液位的使用。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电容液位计，所述电容液位计解决了液位检测的准确度会随介质成分、密度、温度变化而发生变化的问题。本发明还提出了一种液位测量方法、一种液位测量系统和一种用于存储上述液位测量方法的计算机可执行指令的存储介质。

根据本发明第一方面实施例的电容液位计，包括：

内电极，包括多个首尾依次相邻设置的内子电极，且相邻两个所述内子电极之间绝缘，多个所述内子电极的高度相等，每个所述内子电极皆具有用于独立连接变送器的信号输出端；

外电极，与所述内电极同轴设置，用于与每个所述内子电极形成子电容。

根据本发明实施例的电容液位计，至少具有如下技术效果：通过将内电极分成多个高度相等的内子电极，并将每个内子电极连接到变送器，从而可以实现对每个子电容的电容值的采集，进而可以直接利用多个子电容的电容值来确定具体的实际液位。本发明实施例的电容液位计相较于传统的电容液位计而言，不再受到介质成分、密度、温度等因素的影响，可以具备更好的检测精度和抗环境影响的能力，适合在复杂环境下进行推广使用。

根据本发明的一些实施例，所述电容液位计还包括中间绝缘体，多个所述内子电极依次交错布置所述中间绝缘体上。

根据本发明的一些实施例，所述内电极包括的所述内子电极的数量至少为5个。

根据本发明的一些实施例，每个所述内子电极的高度至少为30mm。

根据本发明的一些实施例，每个所述内子电极采用金属圆棒或金属圆管。

根据本发明第二方面实施例的液位测量方法，基于上述的电容液位计，包括以下步骤：

获取每个所述子电容的电容值，所述子电容总数为L，其中，完全处于第一介质中的所述子电容的电容值为第一电容值，完全处于第二介质中的所述子电容的电容值为第二电容值，与液面对应的所述子电容的电容值为第三电容值；

依据第一电容值确定L个所述子电容中完全处于所述第一介质中的所述子电容的数目M；

依据所述第一电容值、所述第二电容值、所述第三电容值以及所述内子电极的高度数据计算出与液面对应的所述子电容的相对高度信息；

依据每个所述子电容的高度数据、所述数目M和所述相对高度信息计算出实际液位高度。