一种液氢储罐的测量装置以及测量方法制造方法及图纸

本申请公开了一种液氢储罐的测量装置以及测量方法

【技术实现步骤摘要】
一种液氢储罐的测量装置以及测量方法


[0001]本申请属于液氢储罐
，具体涉及一种液氢储罐的测量装置以及测量方法
。

技术介绍

[0002]液氢储罐一般分为球罐和立式拱顶罐，罐高一般超过
10
米，由于是液氢是低温液体，液氢储罐内的液氢的液位
、
温度
、
密度等无法采用传统的人工测量方式进行测量，特别是在对测量容积
500m3以上
、
罐高接近甚至大于
20
米或直径大于
20
米及以上的超低温
(
‑
253℃)
大型液氢储罐进行测量时，在常规的液位测量仪表中，若采用雷达液位计进行测量，由于液氢的介电常数一般为
1.224
，小于雷达液位计的最小介电常数
1.6
的工作要求；若采用电容液位计，虽可以测量液氢的液位，但由于储罐较大，电容液位计的生产
、
运输
、
安装都是比较难解决的；若采用普通伺服液位计，普通伺服液位计依赖浮子的浮力进行测量液位，由于液氢的密度只有
70.8kg/m3，然而市面上的伺服液位计对测量液体的密度要求为不低于
400kg/m3。
[0003]因此，目前缺少一种能够对容积
500m3以上
、
罐高接近甚至大于
20
米或直径大于
20
米及以上的超低温
(
‑
253℃)/>大型液氢储罐的液位
、
温度
、
密度等进行测量的装置
。

技术实现思路

[0004]本申请旨在至少能够在一定程度上解决目前缺少一种能够对容积
500m3以上
、
罐高接近甚至大于
20
米或直径大于
20
米及以上的超低温
(
‑
253℃)
大型液氢储罐的液位和密度进行测量的装置的技术问题
。
为此，本申请提供了一种液氢储罐的测量装置以及测量方法
。
[0005]本申请的技术方案为：
[0006]一方面，本申请提供了一种液氢储罐的测量装置，适用于对液氢储罐的参数的测量，所述装置包括：
[0007]设置在液氢储罐的外部的电机
、
第一磁体
、
发射器
、
第一信号收发器以及处理器；
[0008]以及，设置在所述液氢储罐的内部的第二磁体
、
接收器
、
第二信号收发器
、
谐振传感器
、
孔带以及编码器；
[0009]其中，所述第一磁体与所述电机的输出轴连接，所述第二磁体与所述第一磁体对应连接，所述谐振传感器与所述第二磁体通过所述孔带连接，所述孔带可随所述第二磁体转动缠绕在所述第二磁体上，所述编码器设置在所述第二磁体与所述谐振传感器之间，所述编码器的转轴与所述孔带对应设置；
[0010]所述发射器与所述接收器连接，所述第一信号收发器与所述第二信号收发器连接；
[0011]所述电机
、
所述发射器以及所述第一信号收发器均分别与所述处理器电连接，所述接收器与所述第二信号收发器电连接，所述第二信号收发器分别与所述谐振传感器以及
所述编码器电连接
。
[0012]进一步地，所述装置还包括：
[0013]第一轮毂，所述第一磁体设置在所述第一轮毂上；
[0014]第二轮毂，所述第二磁体设置在所述第二轮毂上，所述谐振传感器与所述第二轮毂通过所述孔带连接，所述孔带可随所述第二轮毂转动缠绕在所述第二轮毂上
。
[0015]进一步地，所述第二轮毂上设置有环形槽，所述孔带可缠绕在所述环形槽内
。
[0016]进一步地，所述装置还包括传动机构，所述电机与所述第一轮毂通过所述传动机构连接
。
[0017]进一步地，所述传动机构为蜗轮蜗杆传动机构
。
[0018]进一步地，所述装置还包括固定轴，所述固定轴的一端与所述液氢储罐的内壁连接，所述固定轴的另一端与所述第二轮毂通过轴承连接
。
[0019]进一步地，所述装置还包括温度传感器，所述温度传感器与所述第二信号收发器电连接，所述温度传感器与所述第二轮毂通过所述孔带连接
。
[0020]进一步地，所述温度传感器的型号为
PT1000。
[0021]进一步地，所述装置还包括浮子，所述谐振传感器和所述温度传感器设置在所述浮子上，所述浮子与所述第二轮毂通过所述孔带连接
。
[0022]进一步地，所述谐振传感器以及所述温度传感器与所述第二信号收发器连接的导线设置在所述孔带内
。
[0023]进一步地，所述孔带的材料为聚醚醚酮或聚酰亚胺
。
[0024]进一步地，所述导线的材料为奥氏体不锈钢
。
[0025]另一方面，本申请提供了一种测量方法，该方法适用于上述的液氢储罐的测量装置，该方法包括：
[0026]所述处理器记录所述谐振传感器的初始高度；
[0027]所述处理器控制所述发射器进行供电，使所述接收器
、
所述第二信号收发器
、
所述编码器以及所述谐振传感器通电处于工作状态；
[0028]所述处理器控制所述电机启动，使所述第一磁体
、
所述第二磁体以及所述孔带处于运行状态，所述谐振传感器随所述孔带的卷起或放出进行上下移动；
[0029]所述处理器分析处理由所述谐振传感器通过所述第二信号收发器以及所述第一信号收发器依次传送出的谐振频率信号；
[0030]所述处理器检测到所述谐振频率信号发生变化后，控制所述电机停止运行；
[0031]所述处理器分析处理由所述编码器通过所述第二信号收发器以及所述第一信号收发器依次传送出的数据，并结合所述谐振传感器的初始高度，计算出液氢储罐内的液面高度
。
[0032]本申请实施例至少具有如下有益效果：
[0033]本申请所提出的一种液氢储罐的测量装置，将该装置设置在液氢储罐上，确定并记录谐振传感器的初始高度，通过处理器控制发射器对接收器进行供电，再由接收器对第二信号收发器进行供电，最后由第二信号收发器对谐振传感器进行供电，使谐振传感器处于工作状态，并将检测到的谐振频率信号反馈至第二信号收发器，再由第二信号收发器将数据无线传输给第一信号收发器，最后由第一信号收发器将数据传输至处理器进行分析处
理
。
[0034]同时，处理器控制电机带动第一磁体进行转动，再由第一磁体通过磁力带动第二磁体进行转动，通过第二磁体的转动将孔带卷起或放出，当谐振传感器在液面以下时，处理器控制电机转动将孔带卷起，当谐振传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种液氢储罐的测量装置，适用于对液氢储罐的参数的测量，其特征在于，所述装置包括：设置在液氢储罐
(10)
的外部的电机
(20)、
第一磁体
(30)、
发射器
(40)、
第一信号收发器
(50)
以及处理器
(60)
；以及，设置在所述液氢储罐
(10)
的内部的第二磁体
(70)、
接收器
(80)、
第二信号收发器
(90)、
谐振传感器
(100)、
孔带
(110)
以及编码器
(111)
；其中，所述第一磁体
(30)
与所述电机
(20)
的输出轴连接，所述第二磁体
(70)
与所述第一磁体
(30)
对应连接，所述谐振传感器
(100)
与所述第二磁体
(70)
通过所述孔带
(110)
连接，所述孔带
(110)
可随所述第二磁体
(70)
转动缠绕在所述第二磁体
(70)
上，所述编码器
(120)
设置在所述第二磁体
(70)
与所述谐振传感器
(100)
之间，所述编码器
(120)
的转轴与所述孔带
(110)
对应设置；所述发射器
(40)
与所述接收器
(80)
连接，所述第一信号收发器
(50)
与所述第二信号收发器
(90)
连接；所述电机
(20)、
所述发射器
(40)
以及所述第一信号收发器
(50)
均分别与所述处理器
(60)
电连接，所述接收器
(80)
与所述第二信号收发器
(90)
电连接，所述第二信号收发器
(90)
分别与所述谐振传感器
(100)
以及所述编码器
(120)
电连接
。2.
根据权利要求1所述的液氢储罐的测量装置，其特征在于，所述装置还包括：第一轮毂
(130)
，所述第一磁体
(30)
设置在所述第一轮毂
(130)
上；第二轮毂
(140)
，所述第二磁体
(70)
设置在所述第二轮毂
(140)
上，所述谐振传感器
(100)
与所述第二轮毂
(140)
通过所述孔带
(110)
连接，所述孔带
(110)
可随所述第二轮毂
(140)
转动缠绕在所述第二轮毂
(140)
上
。3.
根据权利要求2所述的液氢储罐的测量装置，其特征在于，所述第二轮毂
(140)
上设置有环形槽
(141)
，所述孔带
(110)
可缠绕在所述环形槽
(141)
内
。4.
根据权利要求2所述的液氢储罐的测量装置，其特征在于，所述装置还包括传动机构
(150)
，所述电机
(20)
与所述第一轮毂
(130)
通过所述传动机构
(150)
连接
。5.
根据权利要求4所述的液氢储罐的测量装置，其特征在于，所述传动机构
(150)
为蜗轮蜗杆传动机构
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昭，林晶虹，张可，安小霞，杨娜，王雪梅，赵鑫，王颖，
申请(专利权)人：中国寰球工程有限公司，
类型：发明
国别省市：