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1、(10)申请公布号 CN 103575365 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103575365 A (21)申请号 201310554270.2 (22)申请日 2013.11.08 G01F 23/30(2006.01) F17C 13/02(2006.01) (71)申请人 北京亿华通科技有限公司 地址 100084 北京市海淀区清华大学液晶大 楼 4500 室 (72)发明人 张国强 陈恺杰 (74)专利代理机构 北京康信知识产权代理有限 责任公司 11240 代理人 吴贵明 张永明 (54) 发明名称 液位计及车载 LNG 气瓶 (57) 摘要 本发明提供了一种液。
2、位计及车载 LNG 气瓶。 根据本发明的液位计， 设置在液体容器内， 液位计 包括 ： 浮筒， 浮筒受到的浮力随液体容器内液位 的变化而变化 ； 应变片， 设置在浮筒的浮动方向 的上方并与浮筒相抵接 ； 输出装置， 与应变片相 连接， 检测应变片的形变并输出检测结果。 根据本 发明的车载 LNG 气瓶， 气瓶内设置有液位计， 液位 计为前述的液位计。本发明的液位计通过使用应 变片， 减小了液位计的体积， 同时使用应变片防止 了外界环境干扰等因素对液位计的测量数据的影 响， 使车载燃料量的测量更加可靠、 准确。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中。
3、华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103575365 A CN 103575365 A 1/1 页 2 1. 一种液位计， 设置在液体容器 （10） 内， 其特征在于， 所述液位计包括 ： 浮筒 （4） ， 所述浮筒 （4） 的位置随所述液体容器 （10） 内液位的变化而变化 ； 应变片 （1） ， 设置在所述浮筒 （4） 的浮动方向的上方并与所述浮筒 （4） 相抵接 ； 输出装置 （12） ， 与所述应变片 （1） 相连接， 检测所述应变片 （1） 的形变并输出检测结 果。 2. 根据权利要求 1 所述的液位计，。
4、 其特征在于， 还包括防止所述浮筒 （4） 摆动的竖直导 向件 （5） ， 所述竖直导向件 （5） 固定设置在所述液体容器 （10） 内， 且设置在所述浮筒 （4） 的 外侧。 3. 根据权利要求 1 所述的液位计， 其特征在于， 还包括参考液位传感器， 设置在所述液 体容器 （10） 内的固定高度位置处， 在所述液体容器 （10） 内的液体与所述固定高度位置平 齐时发出传感信号。 4. 根据权利要求 3 所述的液位计， 其特征在于， 参考液位传感器包括第一参考液位传 感器 （6） ， 设置在所述液体容器 （10） 的预设中间液位位置， 所述第一参考液位传感器 （6） 与 所述输出装置 （12。
5、） 相连接。 5. 根据权利要求 3 所述的液位计， 其特征在于， 参考液位传感器包括第二参考液位传 感器 （7） ， 设置在所述液体容器 （10） 的预设低液位位置， 所述第二参考液位传感器 （7） 与所 述输出装置 （12） 相连接。 6.根据权利要求1所述的液位计， 其特征在于， 还包括弹性体 （2） ， 所述应变片 （1） 密封 粘接在所述弹性体 （2） 上。 7. 根据权利要求 6 所述的液位计， 其特征在于， 还包括支撑部件 （8） ， 所述支撑部件 （8） ， 设置在所述液体容器 （10） 内壁上， 所述弹性体 （2） 设置在所述支撑部件 （8） 上。 8.根据权利要求6所述的液。
6、位计， 其特征在于， 还包括连杆 （3） ， 所述连杆 （3） 设置在所 述浮筒 （4） 的顶端， 与所述弹性体 （2） 相抵接。 9. 根据权利要求 1 所述的液位计， 其特征在于， 还包括液位变送器 （11） ， 所述输出装置 （12） 通过所述液位变送器 （11） 与所述应变片 （1） 相连接。 10. 一种车载 LNG 气瓶， 所述气瓶内设置有液位计， 其特征在于， 所述液位计为权利要 求 1 至 9 中任一项所述的液位计。 权 利 要 求 书 CN 103575365 A 2 1/3 页 3 液位计及车载 LNG 气瓶 技术领域 0001 本发明涉及一种液位计及车载 LNG 气瓶。 。
7、背景技术 0002 浮力式液位计包含恒浮力式和变浮力式两种， 变浮力式液位计亦称作沉筒式液位 计， 当液面升降时， 沉筒浸泡于液体内的体积变化， 所受浮力也产生变化， 使应变片形变来 测量液位。 0003 现市场上适用于车载 LNG（liquid natural gas， 液化天然气） 气瓶的深低温液位 计主要为电容式液位计。电容式液位计是应用低温 LNG 液体与 LNG 蒸汽的介电常数差异的 原理， 通过测量传感器 （传感器为中空筒状） 中气液比例不同所带来的电容量变化来反映液 位的变化。电容式液位计受磁场影响巨大， 仅数十毫特斯拉磁场就可产生几十厘米的虚假 液位信号。 0004 现有低温浮。
8、力液位计结构， 其法兰上部为拉 - 压力传感器， 处于位于低温储罐外 ； 法兰下部的浮筒浸泡于低温液体内， 通过浮力的改变改变对传感器的拉 - 压力， 测量液位 高度。 0005 车载 LNG 气瓶属于低温绝热瓶， 由于其制作的特殊性， 以及所装液化气体的特殊 性， 要求液位计必须具有极高的可靠性， 否则一旦出现故障， 车载 LNG 气瓶将无法正常使 用， 而且几乎不可能对其进行维修， 由此会造成 LNG 气瓶的报废。市场反应在实际使用过程 中电容式液位计有传感器失灵、 显示错误等缺陷， 使 LNG 车辆在行驶途中因无燃料被迫停 车， 给生产 LNG 汽车的厂家及用户带来了很大的麻烦。 000。
9、6 目前有的低温浮力式液位计， 其设计的拉 - 压力传感器、 防摆件等部件， 通过拉大 与低温液面的距离达到不与低温液体相接触的目的。由于 LNG 车用气瓶的直径限制， 该浮 力式液位计结构无法在LNG车用气瓶中使用。 LNG车用气瓶的工况与低温储箱相比更复杂， 浮筒会受到汽车加速、 减速、 上坡、 下坡等工况的影响， 目前的低温浮力式液位计在这些工 况下更容易损坏。 发明内容 0007 本发明目的在于提供一种液位计及车载 LNG 气瓶， 以解决现有液位计容易被外界 影响准确性和可靠性差的技术问题。 0008 为实现上述目的， 本发明提供了一种液位计， 设置在液体容器内， 液位计包括 ： 浮 。
10、筒， 浮筒受到的浮力随液体容器内液位的变化而变化 ； 应变片， 设置在浮筒的浮动方向的上 方并与浮筒相抵接 ； 输出装置， 与应变片相连接， 检测应变片的形变并输出检测结果。 0009 进一步地， 液位计还包括防止浮筒摆动的竖直导向件， 竖直导向件固定设置在液 体容器内， 且设置在浮筒的外侧。 0010 进一步地， 液位计还包括参考液位传感器， 设置在液体容器内的固定高度位置处， 在液体容器内的液体与固定高度位置平齐时发出传感信号。 说 明 书 CN 103575365 A 3 2/3 页 4 0011 进一步地， 参考液位传感器包括第一参考液位传感器， 设置在液体容器的预设中 间液位位置， 。
11、第一参考液位传感器与输出装置相连接。 0012 进一步地， 参考液位传感器包括第二参考液位传感器， 设置在液体容器的预设低 液位位置， 第二参考液位传感器与输出装置相连接。 0013 进一步地， 液位计还包括弹性体， 应变片密封粘接在弹性体上。 0014 进一步地， 液位计还包括支撑部件， 支撑部件， 设置在液体容器内壁上， 弹性体设 置在支撑部件上。 0015 进一步地， 液位计还包括连杆， 连杆设置在浮筒的顶端， 与弹性体相抵接。 0016 进一步地， 液位计还包括液位变送器， 输出装置通过液位变送器与应变片相连接。 0017 本发明还提供了一种车载 LNG 气瓶， 气瓶内设置有液位计， 。
12、液位计为前述的液位 计。 0018 本发明具有以下有益效果 ： 0019 本发明的液位计通过使用应变片， 防止了内、 外界环境变化对液位计测量数据的 影响， 使测量更加准确、 可靠。 0020 除了上面所描述的目的、 特征和优点之外， 本发明还有其它的目的、 特征和优点。 下面将参照图， 对本发明作进一步详细的说明。 附图说明 0021 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解， 本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。在附图中 ： 0022 图 1 是根据本发明的液位计的示意图 . 0023 附图中的附图标记如下 ： 1、 应变片 ； 2、 弹。
13、性体 ； 3、 连杆 ； 4、 浮筒 ； 5、 竖直导向件 ； 6、 第一参考液位传感器 ； 7、 第二参考液位传感器 ； 8、 支撑部件 ； 9、 绝热导线 ； 10、 液体容器 ； 11、 液位变送器 ； 12、 输出装置。 具体实施方式 0024 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明， 但是本发明可以由权利要求限定 和覆盖的多种不同方式实施。 0025 参见图 1， 根据本发明的液位计， 设置在液体容器 10 内， 液位计包括 ： 浮筒 4， 浮筒 4受到的浮力随液体容器10内液体液位的变化而变化 ； 应变片1， 设置在浮筒4的浮动方向 的上方并与浮筒 4 相抵接 ； 输出装置 12。
14、， 与应变片 1 相连接， 显示液位。当气瓶内液位变化 的时候， 浮筒 4 受到的浮力变化通过连杆 3 传递到弹性体 2 上， 使弹性体及粘合在弹性体上 的应变片1形变， 再由液位变送器11接收信号转换并输出液位变化信号给输出装置12。 本 发明的液位计通过使用密封的应变片， 使液位计可以与液位接触， 减小了液位计的体积， 同 时使用应变片防止了内、 外界环境对液位计的测量数据的影响， 使测量更加可靠、 准确。 0026 参见图1， 液位计还包括防止浮筒4摆动的竖直导向件5， 设置在浮筒4的外侧。 图 中的竖直导向件 5 上有钢珠减少竖直导向件 5 与浮筒 4 的接触摩擦力。竖直导向件 5 固。
15、定 于浮筒 4 正下方的液体容器 10 上， 用于约束浮筒 4。 0027 参见图 1， 液位计还包括参考液位传感器， 设置在液体容器 10 内的固定高度位置 说 明 书 CN 103575365 A 4 3/3 页 5 处， 在液体容器 10 内的液体与固定高度位置平齐时发出传感信号。包括第一参考液位传感 器 6， 设置在液体容器 10 的中间位置， 第一参考液位传感器 6 与输出装置 12 相连接。液位 计还包括第二参考液位传感器 7， 设置在液体容器 10 总高度十分之一的位置， 第二参考液 位传感器 7 与输出装置 12 相连接。第一参考液位传感器 6、 第二参考液位传感器 7 为附加。
16、 组件， 也可以单独使用或拆除不影响液位计的正常工作。竖直导向件 5 的中上部位液体容 器总高度的一半位置安装有第一参考液位传感器 6， 能够检测到瓶内 LNG 液体到达一半， 使 液位计自标定。竖直导向件 5 的底部液体容器总高度的 10% 位置安装有第二参考液位传感 器 7， 能够在瓶内 LNG 液体到达 10% 时给液位变送器 11 输出信号， 使显示器报警。 0028 参见图 1， 液位计还包括支撑部件 8， 支撑部件 8， 设置在液体容器 10 内壁上， 弹性 体 2 设置在支撑部件 8 上。 0029 参见图 1， 液位计还包括连杆 3， 连杆 3 设置在浮筒 4 的顶端， 与弹性。
17、体 2 相抵接。 连杆 3 与弹性体 2 的端部相抵接。弹性体 2 的一端通过支撑部件 8 与液体容器 10 连接， 固 定在液体容器 10 的上方， 另外一端与连杆 3 的上部连接， 连杆 3 的下部与浮筒 4 的上部连 接 ； 弹性体 2， 应变片 1 密封粘合在弹性体 2 上， 弹性体 2 为板状弹性体。优选地， 本实施例 中弹性体 2 选用的是矩形扁平状弹性体即板状弹性体。本发明也可以选用不同形状的应变 片和弹性体。 0030 参见图 1， 液位计还包括液位变送器 11， 输出装置 12 通过液位变送器 11 与应变片 1 相连接。液位变送器 11 与应变片 1 通过绝热导线 9 相连。
18、接。浮筒 4 为不锈钢圆筒， 浮筒 4 受到的浮力通过连杆 3 作用在弹性体 2 上， 使应变片 1 形变。形变信号由绝热导线 9 输出 信号到液位变送器 11， 再输入输出装置 12 显示液位。 0031 本发明还提供了一种车载 LNG 气瓶， 气瓶内设置有前述的液位计。 0032 从以上的描述中， 可以看出， 本发明上述的实施例实现了如下技术效果 ： 0033 本发明的液位计通过使用沉筒式结构， 同时使用应变片检测， 结构简单， 可靠性 高， 防止了内、 外界干扰因素对液位计测量数据的影响， 使测量更加可靠、 准确。 本发明能解 决电容式液位计在车载 LNG 气瓶上可靠性、 准确度差的问题。相比于现有的浮力式液位计， 结构简单， 可靠性高， 适用范围更广。本发明还解决了 LNG 车辆频发燃料测量故障这一重大 问题， 能为车载 LNG 气瓶使用客户节省许多额外的开支。 0034 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技 术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修 改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103575365 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103575365 A 6 。