液化天然气在现代能源工业中占有重要的地位,在液化天然气储存、运输的过程中,对液体燃料的用量监控是一个关键的环节,并且保证精确实时可靠。电容式液位传感器凭借其结构简单、成本低廉和抗严寒力强的特点在液化天然气储罐行业中有着广泛的应用。因此对更精确、更可靠的液位检测技术的研究具有重大意义。本文介绍了对目前国内外液位检测技术进行的调研情况,分析了电容式液位检测技术的测量原理和测量方法的优劣势及与其他液位检测技术的区别,在此基础上,设计了一套电容式传感器系统。该系统可精确快速地测量出电容的大小及液位的变化,并成功解决了在超低温环境下液位检测系统受温度影响较大的问题。课题结合传感器的架构,完成了基于电容数字转换芯片PCAP01和以MSP430为平台的硬件系统的设计,该系统包括信号采集电路和显示电路两部分,可完成对传感器信号采集、控制、数字显示的工作,同时分别为两部分电路编写了软件程序。从电路系统的性能和传感器的架构上分析,设计中体现了液位检测系统的精度、灵敏度和易操作性。为验证设计出的电容式液位检测系统的功能,采用介电常数与液态天然气相近的柴油、液氮作为被测液体做了大量在常温和超低温(-169°C)两种不同温度环境下的模拟实验,通过比对数据,误差分析,验证了设计的电容式液位检测系统的性能。根据柴油、液氮这两种实验采集的数据,拟合出液化天然气的测量标定曲线。目前本论文研究设计的电容式液位检测系统已实现了在超低温环境下数据采集、数据上传下发、按键外部操作等液位检测的基本功能和一定程度的用户体验。