[发明专利]一种测量LNG气罐内介质介电常数及液位的方法

摘要

本发明涉及一种测量LNG气罐内介质介电常数及液位的方法，包括如下步骤：(1)在LNG贮罐内部上端、中间部位以及下端分别设置顶部电容、中间电容以及底部电容。(2)测量其在空气中电容值，分别为C_H1、C_M1以及C_L1。(3)根据公式计算液体的介电常数ε₁。(4)根据公式计算得出气体的介电常数ε₂。(5)通过公式计算得出LNG气罐内的液位高度H_x。三段式电容传感器可作为验证及校准其它传感器的工具，同时其本身也能作为高精度液位传感器。测量液位时能克服温度、压力变化以及杂志等因素引起的测量误差。

主权项

一种测量LNG气罐内介质介电常数及液位的方法，其特征在于：包括如下步骤：a)在LNG贮罐(3)内部上端、中间部位以及下端分别设置顶部电容(2)、中间电容(4)以及底部电容(5)，所述顶部电容(2)、中间电容(4)以及底部电容(5)均为内管、外管为圆形，且半径形同的同轴电容，所述顶部电容(2)、中间电容(4)以及底部电容(5)的内管半径为r，外管半径为R；b)顶部电容(2)、中间电容(4)以及底部电容(5)分别测量其在空气中电容值，分别为C_H1、C_M1以及C_L1，电容值C_H1、C_M1以及C_L1分别通过输出电缆Ⅰ(1)、输出电缆Ⅱ(6)以及输出电缆Ⅲ(7)传输至信号处理单元(8)；c)LNG气罐(3)内注入液化天然气，且液化天然气液位高度高于底部电容(5)时，底部电容(5)测量的电容值为C_L2，并通过输出电缆Ⅲ(7)传输至信号处理单元(8)，信号处理单元(8)根据公式计算得出LNG贮罐(3)内的LNG的介电常数ε₁，式中H₁为底部电容(5)的高度，ε₀为空气的介电常数；d)当LNG气罐(3)内的液化天然气液位低于顶部电容(2)最下端时，顶部电容(2)处于气体中，顶部电容(2)测量的电容值为C_H2，并通过输出电缆Ⅰ(1)传输至信号处理单元(8)，信号处理单元(8)根据公式计算得出LNG贮罐(3)内气体的介电常数ε₂，式中H₂为顶部电容(2)的高度，ε₀为空气的介电常数；e)当液化天然气的液位低于顶部电容(2)且高于底部电容(7)时，根据信号处理单元(8)计算得到的液体及气体的介电常数ε₁和ε₂并通过公式计算得出LNG气罐(3)内的液位高度H_x，式中H_M为中间电容(4)的高度。