[发明专利]LNG液位计及液位测量方法

权利要求书

1.一种LNG液位计，包括电容传感器部分和电路部分，电容传感器部分包括组成电容两极板的内管（4）和外管（5），内管和外管连接有用于进行信号采集的电缆；其特征在于：所述电路部分包括与电缆相连接的信号采集处理电路（23）以及起运算和控制作用的微控制器（18），信号采集处理电路的输出端与微控制器的输入端相连接，所述微控制器还连接有时钟电路（19）、复位电路（20）和电源模块（21）；微控制器运算的数字量经串行通讯模块后输入到16位串入并处移位寄存器（24）中，该16位串入并处移位寄存器经数模转换电路（25）与燃油表（26）相连接。

2.根据权利要求1所述的LNG液位计，其特征在于：所述燃油表（26）为汽车组合仪表中的电磁式燃油表。

3.根据权利要求1所述的LNG液位计，其特征在于：所述16位串入并处移位寄存器（24）由两个型号为74HC164的8位移位寄存器组成。

4.根据权利要求1所述的LNG液位计，其特征在于：所述微控制器（18）内置有模拟比较器，信号采集处理电路包括电阻R1、R2、R3、R4、R5；电阻R2和R3串联后接于电源两端，模拟比较器的负输入端连接于电阻R2和R3的连接处；电阻R1和R4相串联后一端接于电阻R2和R3的连接处，另一端与模拟比较器的正输入端相连接；模拟比较器的正输入端经电阻R5后与LNG液位计的信号输入端相连接。

5.根据权利要求4所述的LNG液位计，其特征在于：所述电阻R2与R3的阻值相等，电阻R1、R2、R3、R4均大于电阻R5的阻值。

6.一种基于权利要求1所述的LNG液位计的液位测量方法，设内管（4）与外管（5）之间的距离为L，内管的外径和高度分别为D和H，则内管与外管作为电容两极板的对应面积S=π（D+L）；R5远小于R1、R2、R3、R4的阻值，R5可忽略；电源电压为E，设空气的介电常数为                                                ，LNG的介电常数为；其特征在于包括以下步骤：

a.首先将模拟比较器的正输入端接地，以便将LNG液位计两极板上的电荷均释放掉；

b.电源通过电阻R3、R1、R4、R5对LNG液位计的内管与外管进行充电，在充电的同时开始计时；

c.充电到一定程度时，模拟比较器的正输入端电压会与负输入端电压相等，从而触发模拟比较器输出计时停止信号，设LNG液位计充电到与负输入端电压相等所用时间为t；

d.设液化天然气的液位高度为h，可得出如下公式；

            （1）

                    （2）

将S=π（D+L）带入公式（2），通过公式（1）和（2）的结合可以计算出气瓶中LNG的液位高度h。