本發(fā)明涉及液位測量，具體涉及一種低溫容器用的液位測量儀及使用方法。

背景技術(shù)：

1、低溫介質(zhì)（低溫液化氣體）的貯存溫度一般在-40℃以下，例如：液化天然氣（lng）的儲存溫度為-160℃左右。存儲低溫介質(zhì)用的低溫容器一般具有內(nèi)罐和外罐，內(nèi)罐與外罐之間具有真空夾層，以達(dá)到隔熱保溫的效果。

2、差壓式液位測量儀是低溫容器最常見的液位測量設(shè)備之一，可用于臥式低溫容器和立式低溫容器。差壓式液位測量儀的測量原理為液位高度差會產(chǎn)生液柱靜壓力，通過檢測液體上下兩點處不同的壓力值，求得二者壓力差后再轉(zhuǎn)換為液位高度差。差壓式液位測量儀主要包括液位計、氣相管和液相管，氣相管一端與低溫容器的頂部連接，另一端與液位計連接，液相管一端與低溫容器的底部連接，另一端與液位計連接。

3、差壓式液位測量儀中液相管的結(jié)構(gòu)設(shè)計很大程度上影響到差壓式液位測量儀測量準(zhǔn)確度。cn212458541u公開的一種低溫容器液位測量裝置，其通過在液相引出管的夾層端設(shè)置呈

4、螺旋狀的氣封管，氣封管對液相引出管引出的液體進(jìn)行氣封，始終將液體氣封在螺旋狀的氣封管內(nèi)，減弱了液位的反復(fù)跳動，提高了讀數(shù)的準(zhǔn)確性；氣封管的最高處與內(nèi)罐的底部平齊，保證了氣封管內(nèi)的液面壓力即就是內(nèi)罐最低處的壓力，保證了讀數(shù)的準(zhǔn)確性。但是其存在以下問題：當(dāng)外界熱量輸入過大時，氣化后的氣體會將氣液分界點推動至液相引出管內(nèi)，導(dǎo)致液相引出管內(nèi)液面低于內(nèi)罐最低處，引起測量誤差。

5、cn113390487b公開了一種差壓式液位測量系統(tǒng)、低溫介質(zhì)儲罐以及罐車，其將差壓液相管延伸至低溫介質(zhì)儲罐內(nèi)的底部，且差壓液相管的平管路包括管壁上開設(shè)有2個以上孔的孔管段和位于端部的、未開孔的光管段，以實現(xiàn)差壓液相管內(nèi)始終有液體，且差壓液相管內(nèi)的液位測量點為低溫介質(zhì)儲罐的最低點，且能提高液位測量的穩(wěn)定性。但是，當(dāng)外界熱量輸入過大時，其仍然不能很好的解決液位測量穩(wěn)定性的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種低溫容器用的液位測量儀及使用方法，以提高差壓式液位儀用于低溫容器進(jìn)行液位測量時的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。

2、本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種低溫容器用的液位測量儀，包括氣相管、液相管和液位計；液相管伸入低溫容器的部分包括：

4、直管段，設(shè)置于低溫容器的內(nèi)罐內(nèi)；直管段包括開設(shè)有第一排氣孔的開孔段和未開孔的光管段，光管段的端部為封閉端；

5、引流筒，設(shè)置于光管段靠近開孔段一側(cè)的頂部，引流筒與光管段連通；

6、導(dǎo)流件，設(shè)置于引流筒內(nèi)，導(dǎo)流件的寬度自下而上呈逐漸增大的趨勢，導(dǎo)流件與引流筒之間形成引流腔；

7、密封段，穿設(shè)在內(nèi)罐側(cè)壁上；密封段一端與開孔段連接；

8、u形氣封段，設(shè)置于低溫容器的真空夾層內(nèi)，u形氣封段一端與密封段另一端連接，另一端與加熱段連接。

9、本發(fā)明通過在直管段的光管段上設(shè)置引流筒，引流筒連通了直管段內(nèi)外，當(dāng)直管段內(nèi)的氣液分界點移動至直管段的引流筒處時，引流筒能夠?qū)χ惫芏蝺?nèi)的氣流進(jìn)行分流，第一排氣孔和引流筒形成二級分流，其中，進(jìn)入直管段的氣流在隨著氣液分界點向前移動的過程中，一部分氣流通過第一排氣孔導(dǎo)出直管段，減弱了直管段內(nèi)的氣流，隨后，一部分氣流通過引流筒導(dǎo)出直管段，即引流筒的設(shè)置進(jìn)一步利于減弱進(jìn)入直管段的光管段內(nèi)的氣流，能夠避免進(jìn)入光管段的氣流壓力較大導(dǎo)致的光管段液體波動，提高了液位測量儀測量的穩(wěn)定性，同時，直管段伸入內(nèi)管內(nèi)，使光管段內(nèi)的液位測量點為低溫容器的最低點，確保了液位計測量值與實際液位高度一致，實現(xiàn)了液位測量儀的測量準(zhǔn)確度。

10、并且，發(fā)明的引流筒內(nèi)設(shè)置有呈喇叭狀的導(dǎo)流件，且導(dǎo)流件與引流筒之間形成引流腔，其中，引流腔的設(shè)置能夠快速將直管段內(nèi)的氣流導(dǎo)入引流筒內(nèi)，設(shè)置的導(dǎo)流件利用喇叭狀結(jié)構(gòu)的大端氣壓相對較低，加速氣流通過引流筒的速度，本發(fā)明的引流筒和導(dǎo)流件相配合，能夠盡可能將更多的氣流通過引流筒導(dǎo)出，以減少氣流對光管段內(nèi)的低溫介質(zhì)（液體）產(chǎn)生的波動。

11、綜上，本發(fā)明能夠提高差壓式液位儀用于低溫容器進(jìn)行液位測量時的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。

12、在一種優(yōu)選方式中，還包括：

13、螺旋段，設(shè)置于內(nèi)罐內(nèi)；螺旋段一端與開孔段連接，另一端與密封段連接；螺旋段的液面高度同直管段的液面高度，螺旋段上設(shè)置有若干第二排氣孔。

14、本發(fā)明通過在直管段的前端設(shè)置螺旋段，利用螺旋段的螺旋結(jié)構(gòu)延長氣液分界點進(jìn)入光管端的時間，且通過在螺旋段上設(shè)置有若干第二排氣孔，第二排氣孔能將一部分氣流導(dǎo)出液相管，能夠進(jìn)一步降低氣流對光管內(nèi)低溫介質(zhì)的影響。

15、在一種優(yōu)選方式中，螺旋段包括平直段和用于連接平直段的弧形段，弧形段上的第二排氣孔沿徑向布置。

16、在一種優(yōu)選方式中，第二排氣孔的直徑自內(nèi)向外呈逐漸增大的趨勢，利于提高氣流導(dǎo)出螺旋段的速度，減少進(jìn)入直管段內(nèi)的氣流，能夠進(jìn)一步降低氣流對光管內(nèi)低溫介質(zhì)的影響。

17、在一種優(yōu)選方式中，光管段的頂部設(shè)置有條形通槽，引流筒通過條形通槽與光管段連通，引流筒與條形通槽具有相同長度，且引流筒的長度大于光管段的內(nèi)徑，即引流筒具有較大的截面通道，利用快速將直管段內(nèi)的氣流導(dǎo)出，且能夠使引流腔內(nèi)具有較大空間，能夠使直管段內(nèi)的氣流快速分流至引流筒內(nèi)。

18、在一種優(yōu)選方式中，導(dǎo)流件的底部與光管段的頂部之間具有間距，確保引流腔內(nèi)具有較大空間；引流筒的出口端為喇叭狀結(jié)構(gòu)，利用喇叭狀結(jié)構(gòu)兩端的氣壓差，加速氣流導(dǎo)出引流筒；第一排氣孔的直徑自內(nèi)向外呈逐漸增大的趨勢。

19、在一種優(yōu)選方式中，加熱段包括平行設(shè)置的第一加熱管和第二加熱管，以及第一導(dǎo)氣管和第二導(dǎo)氣管，第一加熱管和第二加熱管上均設(shè)置有溫度傳感器；

20、第一加熱管和第二加熱管一端通過第一連通管連接，另一端通過第二連通管連接；第一連通管與密封段連接，第二連通管與液相管靠近所述低溫容器的外罐內(nèi)壁的一端段連接；

21、第一加熱管和第二加熱管上分別纏繞有第一銅絲和第二銅絲；第一加熱管上在第一銅絲和第二連通管之間設(shè)置有第一三通閥；第二加熱管上在第二銅絲和第二連通管之間設(shè)置有第二三通閥；

22、第一導(dǎo)氣管一端與第一三通閥連接，另一端與第二加熱管連接，且連接點位于第二銅絲和第一連通管之間，第一導(dǎo)氣管上設(shè)置有第四單向閥；

23、第二導(dǎo)氣管一端與第二三通閥連接，另一端與第一加熱管連接，且連接點位于第一銅絲和第一連通管之間，第二導(dǎo)氣管上設(shè)置有第三單向閥；

24、第三單向閥、第四單向閥、第一三通閥、第二三通閥、溫度傳感器均與控制器通信連接。

25、在一種優(yōu)選方式中，第一加熱管上在第一三通閥和第二連通管之間設(shè)置有第一單向閥，第二加熱管上在第二三通閥和第二連通管之間設(shè)置有第二單向閥；

26、第一單向閥和第二單向閥均與控制器通信連接。

27、本發(fā)明通過對現(xiàn)有加熱段的改進(jìn)，采用兩條并列加熱路線，能夠避免當(dāng)加熱銅絲無法工作時導(dǎo)致的無法實現(xiàn)對液相管內(nèi)的低溫介質(zhì)進(jìn)行氣化的問題。

28、本發(fā)明通過對加熱段的結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)通過自動控制在兩條并列加熱路線之間進(jìn)行切換。

29、在一種優(yōu)選方式中，密封段的液面高度同直管段的液面高度；密封段包括水平鋼管，水平鋼管的外壁設(shè)置有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)置有緩沖套，緩沖套的外壁設(shè)置有與內(nèi)罐的側(cè)壁相配合的彈性密封條。

30、本發(fā)明的密封段、螺旋段和直管段的液面高度均相同，無論液相管內(nèi)的氣液分界點置于密封段、螺旋段和直管段的任何位置，均能夠確保液位計的測量值與實際液位高度一致；由于低溫容器的兩端為圓弧端，當(dāng)密封段呈水平設(shè)置且密封段穿過內(nèi)罐的側(cè)壁時，常規(guī)的密封連接件已經(jīng)無法滿足密封段穿過內(nèi)罐的側(cè)壁且與內(nèi)罐密封連接，本發(fā)明根據(jù)密封段、螺旋段和直管段均呈水平設(shè)置且均與內(nèi)罐底部抵接的特點，對密封段的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，不再采用常規(guī)的密封件，本發(fā)明的密封段既能實現(xiàn)水平穿過且密封連接在內(nèi)罐的側(cè)壁上，且能實現(xiàn)與內(nèi)罐底部抵接。

31、如上述液位測量儀的使用方法，由第一銅絲或第二銅絲加熱使加熱段內(nèi)的低溫介質(zhì)氣化；

32、當(dāng)?shù)诙~絲工作時，由控制器控制第二三通閥使第二加熱管與第二連通管連通，由控制器控制第四單向閥開啟且控制第一三通閥使第一導(dǎo)氣管與第一加熱管連通；

33、當(dāng)?shù)谝汇~絲工作時，由控制器控制第一三通閥使第一導(dǎo)氣管與第二連通管連通，由控制器控制第三單向閥開啟且控制第二三通閥使第二導(dǎo)氣管與第二加熱管連通，

34、溫度傳感器實時采集第一加熱管和第二加熱管的溫度并傳遞給控制器，由控制器控制使第一銅絲或第二銅絲工作。

35、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

36、1、本發(fā)明通過在直管段的光管段上設(shè)置引流筒，引流筒連通了直管段內(nèi)外，當(dāng)直管段內(nèi)的氣液分界點移動至直管段內(nèi)引流筒處時，引流筒能夠?qū)χ惫芏蝺?nèi)的氣流進(jìn)行分流，利于減弱進(jìn)入直管段的光管段內(nèi)的氣流的波動，能夠避免進(jìn)入光管段的氣流壓力較大導(dǎo)致的光管段液體波動，提高了液位測量儀測量的穩(wěn)定性，同時，直管段伸入內(nèi)罐內(nèi)，使光管段內(nèi)的液位測量點為低溫容器的最低點，確保了液位計的測量值與實際液位高度一致，實現(xiàn)了液位測量儀的測量準(zhǔn)確度。

37、2、本發(fā)明采用兩條并列加熱路線，且能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制在兩條并列加熱路線之間進(jìn)行切換；能夠避免當(dāng)加熱銅絲無法工作時導(dǎo)致的無法實現(xiàn)對液相管內(nèi)的低溫介質(zhì)進(jìn)行氣化的問題。