Lng液位測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于LNG存儲技術領域，具體而言，涉及一種LNG液位測量裝置。
【背景技術】
[0002]LNG是液化天然氣(Liquefied Natural Gas)的簡稱，其主要成分是甲燒。它是通過先將氣田生產的天然氣凈化處理，再經超低溫(_162°C)常壓液化得到的。LNG無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為同量氣態天然氣體積的1/600，LNG的重量僅為同體積水的45%左右。天然氣液化后可以大大節約儲運空間，而且具有熱值大、性能高等特點，是國家重點發展的清潔高效能源。
[0003]LNG通常保存在保溫隔熱的密封儲罐中，通常需要安裝液位測量裝置來實時監測儲罐內的LNG儲量。目前最常用的LNG液位測量裝置是差壓式液位計，它的結構包括分別安裝于儲罐最底端與最頂端的兩個壓力傳感器，測量方法是通過測量儲罐最底端與最上端的壓力差，然后根據液體壓強與深度的對應關系來計算LNG的深度，也就是液位。該方法結構簡單，成本低，效果好。但是缺點是測量精度不高，誤差大。這是由于LNG雖然是常壓儲存，但是由于外界傳熱導致LNG會發生部分氣化，從而在儲罐內產生一定的氣壓，該氣壓會隨著加注、下料等操作以及外界環境溫度的變化而發生波動，在臨界情況下還會出現劇烈的沸騰現象，造成較大的壓力波動，從而影響測量準確性。另外，由于LNG在儲罐內會出現分層現象，即不同深度上液體的密度也不同，使得計算結果會出現誤差。最關鍵的問題是儲罐內的氣體壓強遠遠大于液體深度產生的壓強好幾個數量級，氣體壓強的波動也遠遠大于液位深度的壓強，這樣就會導致通過兩個較大的壓強作差得到的結果誤差很大。
【發明內容】
[0004]本發明的提供了一種能夠精確測量LNG液位測量裝置。
[0005]為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案。
[0006]本發明提供了一種LNG液位測量裝置，包括固定在LNG罐體上并沿罐體深度方向延伸的定位管，和設置在定位管內的并沿定位管浮動的浮子，以及設置在定位管頂端的并與定位管密封連接的激光測距儀。
[0007]進一步地，測量裝置還包括法蘭，定位管頂端固定設置在法蘭上;激光測距儀密封固定在法蘭上。
[0008]進一步地，法蘭上設置有與定位管同軸的安裝孔，安裝孔中設置有石英玻璃窗，激光測距儀與石英玻璃窗對應設置。
[0009]進一步地，石英玻璃窗為雙層窗，且雙層窗之間抽真空。
[0010]進一步地，包括將石英玻璃窗壓緊固定在法蘭上的窗口上壓板，法蘭與石英玻璃窗之間，雙層窗之間，以及石英玻璃窗與窗口上壓板之間分別通過密封圈密封。
[0011]進一步地，包括直角轉接板，激光測距儀固定在直角轉接板上，直角轉接板固定在窗口上壓板上。
[0012]進一步地，定位管包括管體，管體設置有多個通孔。
[0013]本發明的有益效果是:本發明通過設置定位管及浮子，浮子漂浮在液面，定位管限制浮子的運動并減小浮子的波動，使得激光測距儀可以精確測量浮子與激光測距儀的距離，進而精確測量罐體里LNG液位。
【附圖說明】
[0014]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0015]圖1是本發明所提出的測量裝置的整體結構示意圖；
[0016]圖2是本發明所提出的測量裝置的局部剖面視圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做進一步詳細說明。
[0018]本發明的LNG液位測量裝置包括:激光測距儀I，直角轉接板2，光窗上壓板3，安裝法蘭4，定位管5和浮子6。激光測距儀I與直角轉接板2通過螺釘連接并固定，直角轉接板2又通過螺釘與光窗上壓板3連接在一起，使得激光測距儀I的發射和接收窗口正好處于光窗上壓板3的中心通孔處;光窗上壓板3的中心通孔周圍有一圈沉頭孔31，安裝法蘭4的中心是一個臺階形通孔，用于安裝石英玻璃光窗7，這樣激光測距儀I發射的激光可以透過石英玻璃光窗7到罐體內部的浮子6上測量液位，同時又不影響罐體的密封性。為了更好地實現保溫功能，石英玻璃光窗7是一個雙層玻璃結構，雙層玻璃之間被抽成了真空。雙層玻璃光窗7與光窗上壓板3和安裝法蘭4之間采用密封墊圈8進行密封，安裝法蘭4上與沉頭孔31對應位置上有一圈螺紋孔41，使得可以通過螺釘對光窗上壓板3和安裝法蘭4之間的光窗進行壓緊和密封。安裝法蘭4的最外沿也有一圈通孔，用于將液位測量裝置通過螺栓固定到罐體上的法蘭接口。安裝法蘭4的底面和定位管5的上端焊接在一起，定位管5與石英玻璃光窗7是同軸的，這樣能保證激光能平行于定位管5的軸線在定位管5內傳播。浮子6被安裝在定位管5內，是一個空心的柱狀結構，可以浮在LNG表面，浮子6與定位管5保持合適的間隙，使得浮子6既可以接收來自激光測距儀I的激光信號，又可以在定位管5內隨著液位的變化自由升降而不被定位管5卡住；由于浮子6被限制在定位管5內，即使液面發生較劇烈的波動，定位管5也可以有效地隔離和抑制這種液面波動。激光測距儀I發射的激光透過石英玻璃光窗7到達浮子6的上表面之后，發生漫反射，反射光被激光測距儀接受后并進行解算就可以測量激光測距儀到浮子之間的距離，再根據罐體的總深度，就可以得到罐體內LNG的液位。定位管5的管壁上開了一系列通孔51，這是為了連通定位管5內外的氣壓，使管內外的液面始終一致，注意最上面的通孔51—定要盡量接近法蘭4的下沿。定位管的長度依據罐體的深度確定，確保定位管的下沿與罐體底部的距離不超過1.5cm。定位管下沿還有一個擋片用于防止浮子6從定位管5中脫離。
[0019]本發明的LNG液位測量裝置中，光窗上壓板3，安裝法蘭4和定位管5都是由不銹鋼材料制成，可以很好地耐低溫，石英玻璃光窗也具有優良的機械性能和溫度適應性。該發明的主要傳感設備激光測距儀I與其他部件之間是分體連接的，可以隨時拆下單獨維修或者更換，而不需要將整個測量裝置取下，具有良好的可維護性。
[0020]激光測距儀直接測量得到的是測距儀前端與浮子之間的距離h，由于測距儀前端到儲罐底部的總深度H是可以提前測量并且固定不變的，只需要用總深度H減去直接測量值h就可以得到LNG儲罐內的液位。由于定位管5對LNG的液面波動具有限制作用，本發明的測量裝置能夠很好地降低測量結果的波動。本發明的液位測量精度可以達到±1_，測量深度最大可以100米。本發明直接測量LNG的液位，并不需要通過其他物理量進行轉換，因而測量結果穩定可靠，而且不需要提前標定和校準。本發明測量速度快，可以達到每秒刷新30次。
[0021]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種LNG液位測量裝置，其特征在于，包括固定在LNG罐體上并沿罐體深度方向延伸的定位管，和設置在所述定位管內的并沿所述定位管浮動的浮子，以及設置在所述定位管頂端的并與所述定位管密封連接的激光測距儀。2.根據權利要求1所述的LNG液位測量裝置，其特征在于，所述測量裝置還包括法蘭，所述定位管頂端固定設置在法蘭上;所述激光測距儀密封固定在所述法蘭上。3.根據權利要求2所述的LNG液位測量裝置，其特征在于，所述法蘭上設置有與所述定位管同軸的安裝孔，所述安裝孔中設置有石英玻璃窗，所述激光測距儀與所述石英玻璃窗對應設置。4.根據權利要求3所述的LNG液位測量裝置，其特征在于，所述石英玻璃窗為雙層窗，且所述雙層窗之間抽真空。5.根據權利要求4所述的LNG液位測量裝置，其特征在于，包括將所述石英玻璃窗壓緊固定在所述法蘭上的窗口上壓板，所述法蘭與所述石英玻璃窗之間，所述雙層窗之間，以及所述石英玻璃窗與所述窗口上壓板之間分別通過密封圈密封。6.根據權利要求1所述的LNG液位測量裝置，其特征在于，包括直角轉接板，所述激光測距儀固定在所述直角轉接板上，所述直角轉接板固定在所述窗口上壓板上。7.根據權利要求1所述的LNG液位測量裝置，其特征在于，所述定位管包括管體，所述管體設置有多個通孔。
【專利摘要】本發明提供了一種LNG液位測量裝置。根據本發明的LNG液位測量裝置，包括固定在LNG罐體上并沿罐體深度方向延伸的定位管，和設置在定位管內的并沿定位管浮動的浮子，以及設置在定位管頂端的并與定位管密封連接的激光測距儀。本發明通過設置定位管及浮子，浮子漂浮在液面，定位管限制浮子的運動并減小浮子的波動，使得激光測距儀可以精確測量浮子與激光測距儀的距離，進而精確測量罐體里LNG液位。
【IPC分類】G01F23/64
【公開號】CN105547415
【申請號】CN201510934822
【發明人】姜瀾, 余彥武, 王鵬, 王素梅, 曹強
【申請人】北京理工大學
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月15日