LNG槽罐车液态杂质含量便携式检测装置及其监测方法技术领域
本发明涉及一种LNG槽罐车液态杂质含量便携式检测装置及其监测方法，属于化
工监测技术领域。
背景技术
液氮：液态的氮气。是惰性的，无色，无臭，无腐蚀性，不可燃，温度极低。氮构成了
大气的大部分(体积比78.03％，重量比75.5％)。氮是不活泼的，不支持燃烧。汽化时大量吸
热接触造成冻伤。在常压下，液氮温度为－196℃；1立方米的液氮可以膨胀至696立方米21
℃的纯气态氮。液氮是无色、无味，在高压下低温的液体和气体。
如一申请号为CN203147811U公开了一种LNG生产设备的再生气加热炉火焰检测装
置，包括设置在再生气加热炉中的点火器，再生气加热炉上设有电离式火焰检测器，所述电
离式火焰检测器的火焰探针与点火器的点火探针对应，所述再生气加热炉上还设有紫外线
火焰检测器与点火器对应，紫外线火焰检测器、电离式火焰检测器连接切换开关，切换开关
通过接线端子与控制器电连接。该装置采用离子棒和紫外线两种火焰检测器来检测火焰，
并用切换开关来实现两种火焰检测器之间的切换，避免了单独使用离子棒火焰检测器检测
火焰的缺陷，且即使紫外线火焰检测器检测火焰出现问题时，还可以马上切换到离子棒火
焰检测器检测，保证了再生气加热炉的良好运行。
又如一申请号为CN203825771U公开了一种LNG储罐的闪蒸汽安全监控装置，LNG储
罐上设置有放闪管，所述闪蒸汽安全监控装置包括控制柜、显示器、可燃气体浓度检测器、
温度检测器、减压电磁阀和声光报警器，可燃气体浓度检测器和温度检测器均设置在放闪
管的管口，减压电磁阀安装于放闪管上，可 燃气体浓度检测器、温度检测器、减压电磁阀和
声光报警器分别与控制柜对应连接。本发明所述LNG储罐可通过监控装置对闪蒸汽的浓度
和温度进行监测，并显示反馈给工作人员，控制柜根据浓度和温度信息控制闪蒸汽排出与
否并实现报警，整体结构简单，制作成本较低，本监控装置可广泛应用于LNG储罐。
2015年，我国LNG槽车保有量7441辆，并呈现逐年增长的态势。以每年1000槽罐车，
但是对于LNG槽车的液态杂质含量多参数监测技术目前还没有，因此急需研发这种设备来
满足市场需求。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的问题，提出了一种石LNG槽罐车液态杂质含量便携
式检测装置及其监测方法，本发明通过对运输中的LNG进行抽取，在利用仪器进行分析检测
取得数据，并发送到监测站，做到实时监测。
本发明的具体技术方案如下：
LNG槽罐车液态杂质含量便携式检测装置，包括LNG槽罐，所述LNG槽罐内设有储液
室，其特征在于，所述储液室内安装有伸缩取样管，所述伸缩取样管的两侧安装电机带动旋
转的滑轮一，所述LNG槽罐内的底部安装有滑轮二；钢丝绳一端固定在伸缩取样管两侧连接
孔上，另一端依次绕过滑轮二、滑轮一再次固定在连接孔上；PLC控制器与电机之间连接有
控制导线；伸缩取样管两侧的述储液室上设有有螺纹槽；
所述伸缩取样管的顶部连接有吸头，所述伸缩取样管的末端连接有出料管道，所
述伸缩取样管还连接有取样泵，所述储液室内还设有供伸缩取样管穿过的密封孔，所述密
封孔的内侧安装有橡胶垫，连接孔的外圈还安装有扩大圈；所述伸缩取样管连接有出料管，
所述出料管连接有便携式监测装置；
所述便携式监测装置包括箱体，箱体的两端安装有与螺纹槽配合的螺纹块，所述
螺纹块上设有锁紧装置；所述箱体内的一侧安装有支架一，所述支架一的上方安装有换热
器、下方安装有蓄电池；所述换热器设有连接管与出料管锁紧连接；气相气体成分分析仪和
液相成分分析仪安装在箱体的另一侧；所述换热器分别于气相气体成分分析仪和液相成分
分析仪连接有气相输入管路和液相输入管路；所述箱体的侧边还安装有数据处理及显示装
置，所述气相气体成分分析仪和液相成分分析仪与数据处理及显示装置均连接有数据传输
线路组。
优先地，所述扩大圈的直径小于密封孔。所述出料管的出料端安装有止回阀。所述
数据处理及显示装置的外侧还安装有保护盖。
优先地，所述吸头包括固定在伸缩取样管管壁的固定块，以及与固定块相配合安
装的堵头，堵头与固定块之间形成进料通道；所述固定块的中心安装有蜂窝头，所述蜂窝头
的两侧安装有弹簧一与堵头连接，所述堵头的内侧通过弹簧二连接有挡块；所述挡块的上
方堵头内设有回流通道，所述挡块内还设有回流斜道与蜂窝头连通。
基于上述装置，本发明还提供一种LNG槽罐车液态杂质含量多参数监测方法，其特
征在于，包括如下步骤：
1)将换热器的连接管与出料管锁紧连接，便携式监测装置两侧的螺纹块与螺纹槽
配合安装，同时将锁紧装置旋入螺纹槽内使箱体与储液室固定连接；
2)通过PLC控制器控制滑轮一旋转拉动钢丝绳运动使伸缩取样管伸长向LNG槽罐
内运动到达指定采样位置；
3)取样泵开始对伸缩取样管内部进行取样，使管内产生负压，同时堵头被吸开，
LNG通过蜂窝头之后通过进料通道吸入伸缩取样管内最后进入连接管内，此时止回阀开启，
将LNG截留；
4)取样泵停止取样，这样通过弹簧一的回弹将堵头再次堵住固定块，此时伸缩取
样管残留的LNG进入回流通道内顶开挡块，通过挡块的侧壁和回流斜道进入蜂窝头之后流
回LNG槽罐内，弹簧二回弹使挡块将回流通道堵住；
5)通过PLC控制器控制滑轮一反方向旋转，使伸缩取样管收缩回到密封孔，此时扩
大圈压紧密封孔，密封孔被堵住；
6)LNG被送入箱体内的换热器之后被加热，然后送入液相成分分析仪，剩余的继续
加热汽化，并送入气相气体成分分析仪；
7)液相成分分析仪和气相气体成分分析仪将检测到的数据通过数据线送入数据
处理及显示装置内进行处理显示，工作人员记录监测到的数据。
本发明的有益效果：本发明通过对运输中的液氮进行抽取，在利用仪器进行分析
检测取得数据，并做好记录，由于装置是便携式携带，因此可以一次性测量多辆LNG槽罐，成
本低，适合推广使用。
附图说明
图1为本发明LNG槽罐车液态杂质含量便携式检测装置的结构示意图；
图2为本发明LNG槽罐车液态杂质含量便携式检测装置运行时候的结构示意图；
图3为储液室的结构示意图；
图4为吸头的结构示意图；
图5为便携式监测装置的结构示意图
具体实施方式
实施例1
如图所示，LNG槽罐车液态杂质含量便携式检测装置，包括LNG槽罐1，所述LNG槽罐
1内设有储液室4，所述储液室4内安装有伸缩取样管6，所述伸缩取 样管6的两侧安装电机
带动旋转的滑轮一5，所述LNG槽罐1内的底部安装有滑轮二13；钢丝绳14一端固定在伸缩取
样管6两侧连接孔17上，另一端依次绕过滑轮二13、滑轮一5再次固定在连接孔17上；PLC控
制器3与电机之间连接有控制导线。伸缩取样管6两侧的述储液室4上设有有螺纹槽31；两个
滑轮在电机的带动下可以做正向和逆向的旋转，通过旋转拉动伸缩取样管6的顶部向下运
动伸开，取样之后再带动伸缩取样管6的顶部向上运动收缩回原位。
伸缩取样管6的顶部连接有吸头20，所述伸缩取样管6连接有出料管32，所述出料
管32连接有便携式监测装置400，所述出料管32的出料端安装有止回阀7。止回阀7的作用是
将吸上来的液氮截留住，防止去回流使检测失败，所述伸缩取样管6还连接有取样泵，所述
储液室4内还设有供伸缩取样管6穿过的密封孔15，所述密封孔15的内侧安装有橡胶垫18，
连接孔17的外圈还安装有扩大圈16。扩大圈16的直径小于密封孔15。通过扩大圈16压住密
封孔15，这样密封孔15被密封住，防止泄露。
便携式监测装置400包括箱体412，箱体412的两端安装有与螺纹槽31配合的螺纹
块401，所述螺纹块401上设有锁紧装置411；所述箱体412内的一侧安装有支架一403，所述
支架一403的上方安装有换热器404、下方安装有蓄电池402；蓄电池402为箱内各仪器供电。
由于液氮的温度极低，液相检测需要对其进行加热，气相检测需要更进一步的加热产生汽
化，两者都需要换热器404加热来完成，所述换热器404设有连接管413与出料管32锁紧连
接；气相气体成分分析仪409和液相成分分析仪410安装在箱体412的另一侧；所述换热器
404分别于气相气体成分分析仪409和液相成分分析仪410连接有气相输入管路和液相输入
管路；所述箱体412的侧边还安装有数据处理及显示装置408，所述气相气体成分分析仪409
和液相成分分析仪410与数据处理及显示装置408均连接 有数据传输线路组。箱体412上面
设有提带405便于移动设备，同时在箱体412内还安装有隔板406将换热器和分析仪器隔开。
数据处理及显示装置408的外侧还安装有保护盖407来防止显示装置受损。
吸头20包括固定在伸缩取样管6管壁的固定块201，以及与固定块201相配合安装
的堵头206，堵头206与固定块201之间形成进料通道209；所述固定块201的中心安装有蜂窝
头203，所述蜂窝头203的两侧安装有弹簧一202与堵头206连接，所述堵头206的内侧通过弹
簧二207连接有挡块205；所述挡块205的上方堵头206内设有回流通道208，所述挡块205内
还设有回流斜道204与蜂窝头203连通。
基于上述装置，本发明还提供一种LNG槽罐车液态杂质含量多参数监测方法，包括
如下步骤：
1)将换热器404的连接管413与出料管32锁紧连接，便携式监测装置400两侧的螺
纹块401与螺纹槽31配合安装，同时将锁紧装置411旋入螺纹槽31内使箱体412与储液室4固
定连接；
2)通过PLC控制器3控制滑轮一5旋转拉动钢丝绳14运动使伸缩取样管6伸长向LNG
槽罐1内运动到达指定采样位置；
3)取样泵开始对伸缩取样管6内部进行取样，使管内产生负压，同时堵头206被吸
开，LNG通过蜂窝头203之后通过进料通道209吸入伸缩取样管6内最后进入连接管413内，此
时止回阀7开启，将LNG截留；
4)取样泵停止取样，这样通过弹簧一202的回弹将堵头206再次堵住固定块201，此
时伸缩取样管6残留的LNG进入回流通道208内顶开挡块205，通过挡块205的侧壁和回流斜
道204进入蜂窝头203之后流回LNG槽罐1内，弹簧二(207)回弹使挡块(205)将回流通道
(208)堵住；
5)通过PLC控制器3控制滑轮一5反方向旋转，使伸缩取样管6收缩回到密封孔15，
此时扩大圈16压紧密封孔15，密封孔15被堵住；
6)LNG被送入箱体412内的换热器404之后被加热，然后送入液相成分分析仪410，
剩余的继续加热汽化，并送入气相气体成分分析仪409；
7)液相成分分析仪410和气相气体成分分析仪409将检测到的数据通过数据线送
入数据处理及显示装置408内进行处理显示，工作人员记录监测到的数据。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形
成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。