TCVN11156-2:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11156-2:2015 (ISO 7507-2:2005) về Dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng - Hiệu chuẩn bể trụ đứng - Phần 2: Phương pháp đường quang chuẩn TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11156-2:2015 ISO 7507-2:2005 DẦU MỎ VÀ SẢN PHẨM DẦU MỎ DẠNG LỎNG - HIỆU CHUẨN BỂ TRỤ ĐỨNG - PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG QUANG CHUẨN Petroleum and liquid Petroleum Products - Calibration o f vertical cylindrical tanks - Part 2: Optical-reference-line method Lời nói đầu TCVN 11156-2:2015 hoàn toàn tương đương với ISO 7507-2:2005. TCVN 11156-2:2015 do Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC28/SC2 Nhiên liệu lỏng - Phương pháp thử biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Bộ tiêu chuẩn TCVN 11156 (ISO 7507), Dầu mỏ v à sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng - Hiệu chuẩn bể trụ đứng gồm các tiêu chuẩn sau: - TCVN 11156-1:2015 (ISO 7507-1:2003), Ph ầ n 1: Phương pháp thước quấn; - TCVN 11156-2:2015 (ISO 7507-2:2005), Phần 2: Phương pháp đường quang chuẩn; - TCVN 11156-3:2015 (ISO 7507-3:2006), Phần 3: Phương ph á p tam giác quang; - TCVN 11156-4:2015 (ISO 7507-4:2010), Phần 4: Phương pháp đo dải khoảng c á ch quang điện b ê n trong; - TCVN 11156-5:2015 (ISO 7507-5:2000), Phần 5: Phương ph á p đo dải khoảng c á ch quang điện b ê n ngoài; Lời giới thiệu Tiêu chuẩn này là một phần của bộ tiêu chuẩn về các phương pháp hiệu chuẩn bể sau: TCVN 11154:2015 (ISO 4269:2001), Dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng - Hiệu chuẩn bể chứa bằng phép đo chất lỏng - Phương pháp tăng d ần sử dụng đồng hồ đo thể tích . TCVN 11155-1:2015 (ISO 12917-1:2002), Dầu mỏ v à sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng - Hiệu chuẩn bể trụ ngang - Phần 1: Phương pháp thủ công . TCVN 11155-2:2015 (ISO 12917-2:2002), Dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng - Hiệu chuẩn bể trụ ngang - Phần 2: Phương ph á p đo d ải khoảng cách quang điện bên trong. TCVN 11156-1:2015 ( ISO 7507-1:2003), Dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng - Hiệu chuẩn bể trụ đứng - Ph ầ n 1: Phương pháp thước quấn. TCVN 11156-3 (ISO 7507-3:2006), D ầ u mỏ và sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng - Hiệu chuẩn bể trụ đứng - Phần 3: Phương pháp tam giác quang. TCVN 11156-4 (ISO 7507-4:2010), Dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng - Hiệu chuẩn bể trụ đứng - Phần 4: Phương phép đo dải khoảng cách quang điện b ê n trong. TCVN 11156-5 (ISO 7507-5:2000), Dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng - Hiệu chuẩn bể trụ đứng - Phần 5: Phương pháp đo dải khoảng cách quang điện bên ngoài; ISO 8311:1989, Re f r i gerated light hydrocarbon f Iu id s - Calibration of membrane tanks and independent prismatic tanks in ships - Phys i cal measurement (Chất lỏng hydrocacbon nhẹ lạnh - Hiệu chuẩn các bể màng mỏng và các bể l ă ng trụ độc lập trên tàu - Phép đo vật lý). ISO 9091-1:1991, Re f r i gerated light hydrocar b on f luids - Calibration o f spherical tanks in ships - Part 1: stereo-photogrammetry (Chất lỏng hydrocacbon nh ẹ lạnh - Hiệu chuẩn các bể hình cầu trên tàu - Phần 1: Phương pháp quan tr ắ c lập thể). ISO 9091-2:1992, Re f r i gerated light hydrocarbon fl uids - Ca l ibration o g spher i cal tanks in ships - Part 2: Triangulation measurement (Chất lỏng hydrocacbon nhẹ lạnh - Hiệu chuẩn các bể hình c ầ u trên tàu - Phần 2: Phương pháp tam giác) Tiêu chuẩn n à y quy định phương pháp hiệu chuẩn các bể trụ đứng bằng phép đo chu vi chuẩn theo phương pháp thước quấn, sau đó xác định các chu vi còn lại tại các mức khác nhau từ các phép đo sai lệch bán kính so với đường quang chuẩn thẳng đứng. Các s ố đo chu vi này được hiệu chính về chu vi thực bên trong. DẦU MỎ VÀ SẢN PH Ẩ M DẦU MỎ DẠNG LỎNG - HIỆU CHU Ẩ N BỂ TRỤ ĐỨNG - PH Ầ N 2: PHƯƠNG PH Á P ĐƯỜNG QUANG CHU Ẩ N Petroleum and liquid Petroleum Products - Calibration o f vertical cylindrical tanks - Part 2: Optical-reference-line method 1 Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy đ ị nh phương pháp hiệu chuẩn các bể trụ có đường kính danh định từ 8 m trở l ê n với các tầng bể trụ về cơ bản là thẳng đứng. Ti ê u chuẩn đưa ra phương pháp xác định lượng thể tích chứa trong bể tại các mức chất lỏng đo được. CHÚ TH Í CH: Các phép đo quang (độ lệch) này d ùng để xác định các chu vi b ê n trong hoặc bên ngo à i. Phương pháp quy định trong tiêu chuẩn này phù hợp cho các bể nghiêng đến 3% theo phương thẳng đứng với điều kiện áp dụng hiệu chính về độ nghiêng như quy định tại TCVN 11156-1 (ISO 7507-1). Phương pháp này có thể thay thế cho các phương pháp khác, chẳng hạn phương pháp thước quấn TCVN 11156-1 (ISO 7507-1) và phương pháp tam giác quang TCVN 11156-3 (ISO 7507-3). 2 Tài liệu viện dẫn Các tải liệu viện dẫn dưới đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố th ì áp dụng phiên bản được trích dẫn. Đối v ớ i các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên b ả n mới nhất (bao gồm cả các sửa đổi). TCVN 11154:2015 (ISO 4269:2001), Dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng - Hiệu chuẩn bể bằng phép đo chất lỏng - Phương pháp tăng dần dùng đồng hồ đo thể tích. TCVN 11156-1:2015 (ISO 7507-1:2003), Dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng - Hiệu chuẩn bể trụ đứng - Ph ầ n 1: Phương pháp thước quấn. 3 Thuật ngữ và định nghĩa Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa trong TCVN 11156-1 (ISO 7507-1) và các thuật ng ữ , định nghĩa sau: 3.1 Đường quang chuẩn (optical-reference-line) Tia quang th ẳ ng đứng ( ả o) được thiết lập bằng cách sử dụng các thiết bị quang đặt tại vị trí xác định. 3.2 Xe lăn từ tính (magnetic trolley) Thiết bị cơ học có thể trượt l ê n hoặc xuống trên thành bể để đo độ lệch thành bể so với đường quang chuẩn bằng cách dùng thước đo ngang được gắn với xe lăn này. 3.3 Vị trí đo (station) Vị trí mà thiết bị quang và xe lăn từ tính được lắp đặt để thực hiện các phép đo quang. 3.4 Vị tr í đo theo phương ngang (horizontal station) V ị tr í thiết bị quang được lắp đặt để chạy vòng quanh chu vi. 3.5 V ị trí đo theo phương dọc (vertical station) Vị trí xe lăn từ t í nh được lắp đặt dọc theo thành bể. 3.6 Chu vi chuẩn (re f erence circum f erence) Chu vi đo được tại tầng đáy làm cơ sở cho những tính toán tiếp theo 3.7 Độ lệch chuẩn (reference offset) Khoảng cách từ thành bể (tại mỗi vị trí đo theo phương ngang) từ đường quang chuẩn đo được tại tầng đáy chỗ đo chu vi chuẩn. 4 Các yêu cầu về an toàn Trong tiêu chuẩn này áp dụng các yêu cầu quy định trong TCVN 11156-1 (ISO 7507-1). 5 Thiết bị, dụng cụ 5.1 Thiết bị, dụng cụ quấn bể , được quy định trong TCVN 11156-1 (ISO 7507-1), như sau: - thước quấn; - cân lò xo; - dụng cụ đo qua vật cản (step-over); - dụng cụ kẹp căng thước ( littlejohn grip); - thước và qu ả dọi. 5.2 Thiết bị đường quang chuẩn , là thiết bị dọi quang chính xác, có ống nivo chính xác cấp kỹ thuật gắn với lăng k í nh năm mặt hoặc máy kinh vĩ có c ấ p chính xác kỹ thuật gắn lăng kính năm mặt. CH Ú THÍCH 1: Các thiết bị quang này được trang bị kèm giá đỡ ba chân, giá nam châm hoặc các thi ế t bị hỗ trợ cố định khác. Khi thiết bị này được đặt lên ch â n đỡ và chỉnh thăng bằng bởi ni vô ống thủy dài, ch ỉ nh theo phương pháp thủ công hoặc tự động nếu trên máy có gắn thiết bị cân bằng tự động, thì có thể lấy được phương ngắm thẳng đứng. Tốt hơn là thiết bị này nên c ó tiêu cự ngắn để khi đo chiều cao làm việc thực tế thiết bị có thể tập trung vào thang đo tại mức qu ấ n chuẩn. Thiết bị phải có độ phân giải í t nh ấ t là 1:20000 và c ó gắn một kính viễn vọng với độ phóng đại không nh ỏ hơn 20. Việc gắn l ă ng kính năm mặt để sử dụng với nivo kỹ thuật hoặc máy kinh vĩ th ì không được phép có sai số chuẩn trực đáng kể nào. CHÚ THÍCH 2: Quả dọi quang học có thể gắn với dã y kính đơn, như quả dọi zenith hoặc d ã y kính kép; hoặc một hay nhi ề u k í nh đơn ghép lại cho phép nh ì n được c ả phía trên và dưới, tức l à quả dọi zenith/nadi. Tốt hơn là một quả d ọ i quang không được có b ấ t k ỳ chi ti ế t nào c ó thể dịch chuyển trong chuỗi kính quang, như các gương hoặc lăng kính, t ấ t cả nhằm đảm bảo đường ngắm ổn định. 5.3 Xe lăn từ tính , được thiết kế như một robot và phải đảm bảo các yêu cầu sau: a) Các nam châm phải có từ tính đủ mạnh để đảm bảo xe lăn tiếp xúc với thành bể trong điều kiện gi ó to hoặc khi xe vượt qua các mối nối tròn, hoặc khi có lớp sơn phủ dày hoặc thước đo. b) Nam châm phải c ó khả năng điều chỉnh theo chi ề u cao để kho ả ng các h giữa mặt nam ch â m v à bể có thể thay đổi cho phù hợp với kết cấu và điều kiện bể. c) Xe được gắn với dây kéo hoặc cáp kéo để có thể di chuyển l ê n hoặc xuống từ mái bể hoặc thông qua một hệ thống ròng rọc để điều khiển từ dưới mặt đất. d) Thước chia vạch phải được g ắ n chắc vào đường tâm của trục xe. Khi xe lăn vận hành thước phải luôn vuông góc hoặc nằm ngang với thành bể. e) Thước trên xe lăn phải được gắn càng sát với đường tâm của trục xe càng t ố t để giảm sai số gây ra do bể bị biến dạng. CH Ú TH Í CH: Xe l ă n không c ó từ t í nh cũng có thể được sử dụng để duy tr ì việc tiếp xúc với thành bể. 5.4 Thước chia vạch , được làm bằng thép và chia vạch theo milimet. Chiều dài của thước càng ngắn c à ng tốt, và được xác định bằng khoảng cách từ thành bể đến chỗ đặt thiết bị quang. Thước được hiệu chuẩn bằng các phương pháp tiêu chuẩn và bằng các dụng cụ đối chứng chuẩn. 6 Cách tiến hành 6.1 Nguyên tắc Phương pháp hiệu chuẩn này dựa trên phép đo ch í nh xác chu vi chuẩn bằng thước quấn đã được hiệu chuẩn tại một mức của tầng bể, nơi có thể dễ dàng thao t ác mà không bị c ả n trở. Lặp lại các phép đo chu vi với điều kiện thỏa mãn các dung sai quy định để hạn chế sai số hệ thống khi tính toán chu vi các t ầng khác. Chu vi các tầng khác sẽ được tính toán dựa tr ê n kết quả của chu vi chuẩn và các phép đo độ lệch tại các mức quy định v à tại chu vi chuẩn. Các độ lệch này là số đ o độ lệch của thành bể. Chúng được đo tại một số đường quang chuẩn thẳng đứng xác định được phân bố đều xung quanh bể. CHÚ TH Í CH: Xem các v í dụ từ Hình 1 đến H ì nh 3. 6.2 Chuẩn bị bể Đối với các bể mới hoặc sau khi sửa chữa, nạp chất lỏng vào bể ít nhất một lần đến dung tích làm việc danh định và giữ ổn định ít nhất trong 24 h trước khi hiệu chuẩn. Nếu bể được hiệu chuẩn mà có chứa chất lỏng th ì ghi lại mức chất lỏng, nhiệt độ và khối lượng riêng của chất lỏng tại thời điểm tiến hành hiệu chuẩn bể. Không nạp hoặc tháo xả chất lỏng trong quá trình hiệu chuẩn bể. Đối với bể có mái phao/nổi, khi tiến hành các phép đo độ lệch bên trong bể thì mái phao bể phải để ở v ị t rí thấp nhất và tựa vào các chân đ ỡ của nó. 6.3 Chu vi chuẩn Chu vi chuẩn có ảnh hưởng trực tiếp đến th ể tích được hiệu chuẩn của toàn bộ bể. V ì vậy nó phải được đo càng chính xác càng tốt. Xác định chu vi chuẩn sử dụng phương pháp mô tả trong tiêu chuẩn TCVN 11156-1 (ISO 7507-1) và như sau: a) Tiến hành đo chu vi chuẩn nhiều l ầ n trước khi bắt đầu hoặc sau khi hoàn thành các số đọc quang học. Nếu kết quả đo ba lần đầu liên tiếp thỏa mãn sai số cho ph é p quy định trong Điều 7, th ì lấy số đo trung bình là số đo chu vi chuẩn và độ lệch chuẩn chính là độ không đảm bảo tiêu chuẩn. Nếu kết quả đo trên không thỏa m ã n sai số cho phép quy định trong Điều 7, tiếp tục lặp lại các phép đo cho đến khi hai độ lệch chuẩn của giá trị trung bình của t ấ t cả các phép đo nh ỏ hơn một nửa dung sai cho phép quy định tại Điều 7. Lấy giá trị trung bình này l à giá trị chu vi chuẩn đo được v à độ lệch chuẩn là độ không đảm bảo tiêu chuẩn. Á p dụng các quy trình chuẩn để loại bỏ các lần đo có sai lệch lớn. b) Tiến hành đo chu vi chuẩn tại vị trí cho kết quả đo tin cậy và nằm trong ti ê u cự của thiết bị đo quang. Quấn bể tại một trong các vị trí sau: 1) 1/4 chiều cao tầng phía trên đường nối nằm ngang phía dưới, 2) 1/4 chiều cao phía dưới đường nối n ằ m ngang phía trên; Và lặp lại phép đo cho đến khi đạt được quy định về dung sai trong Điều 7. 6.4 Các số đọc độ lệch 6.4.1 Lắp đặt thiết bị đường quang chuẩn (5.2), xe lăn từ tính (5.3) và thước chia độ (5.4) liên tiếp tại các vị trí đo theo phương ngang (xem 6.4.2) sao cho ph â n bố đều xung quanh bể, càng sát thành bể c à ng tốt. Đường chuẩn phải được chọn sao cho xe từ không chạy qua đường n ố i d ọc hoặc mối hàn. 6.4.2 Số điểm đo tối thiểu tại các vị trí đo theo phương ngang được quy định trong Bảng 1 Bảng 1 - Số điểm đo tối thiểu tại các v ị trí đo theo phương ngang Chu vi, m S ố điểm đo ≤ 50 10 > 50, ≤ 100 12 > 100, ≤ 150 16 > 150, ≤ 200 20 > 200, ≤250 24 > 250, ≤ 300 30 > 300 36 CHÚ THÍCH 1: Để tránh sai số hệ thống, số lượng các điểm đo theo phương ngang chia cho số tấm trong các tầng của bể sẽ không phải là một số ngu yê n ( ví dụ, 1, 2, 3, v.v). CHÚ THÍCH 2: Dùng số lượng tối thiểu các điểm đo theo phương ngang này, đặc biệt đối với bể nhỏ hơn, có thể t í nh được độ không đ ảm bảo lớn hơn độ kh ô ng đ ả m b ả o ch ấ p nhận được. K í ch thư ớ c t í nh bằng milimet CHÚ D Ẫ N: 1 đến 7 các m ứ c theo chi ề u ngang 8 đường quang chuẩn 9 đường hàn (dọc) 10 xe lăn t ừ t í nh 11 thước đo chia vạch 12 đ ườ ng hàn (ngang) 13 đo chu vi chuẩn đo sát v ị tr í 1 14 thiết bị quang học a) Chiếu đứng bể b) Sơ đồ các vị trí đo theo phương ngang CH Ú THÍCH: Các vị trí đo theo phương ngang được xác định từ A đến K trong h ì nh chi ế u đứng (xem 6.4.2). Trong đ ó ch ỉ có E và F hiển thị độ cao. Hình 1 - Phép đo quang đối v ớ i các độ lệch so v ới thành bể (trường hợp điển h ì nh). a) Chiếu t â m b ) Chiếu ngoài c ) Chiếu trong CHÚ DẪN 1 Đường quang chuẩn 2 Đường tâm bể Chu vi chuẩn ngo à i bể Bán kính chuẩn ngoài bể (tầ ng đáy) Bán kính ngoài của tầng thứ hai Độ dày t ầ ng Độ lệch chuẩn Bán k í nh chuẩn Các độ lệch từng tầng riêng lẻ B á n k í nh chuẩn b ê n trong Bán k í nh trong, tầng hai, đáy Bán kính t r ong tầng hai, đ ỉ nh = C em = C em /2π = R = R' 1 , R' 2 = t 1 , t 2 … = a = R = m 1 , m 2 … = R - t 1 = C em /2π - t 1 = R 1 = R' 1i = R' 2i Hình 2 - Xác định bán kính trong bằng các phép đo độ l ệch tới đường quang chuẩn b ê n ngoài a) Chiếu t â m b ) Chiếu ngoài c ) Chiếu trong CHÚ DẪN 1 Đường quang chuẩn 2 Đường tâm bể Chu vi chuẩn ngo à i bể Bán kính chuẩn ngoài bể (tầ ng đáy) Bán kính ngoài của tầng 2 Độ dày t ầ ng Độ lệch chuẩn Bán k í nh chuẩn Các độ lệch từng tầng riêng lẻ B á n k í nh chuẩn b ê n trong Bán k í nh trong, tầng hai, đáy Bán kính t r ong tầng hai, đ ỉ nh = C em = C em /2π = R = R' 1 , R' 2 = t 1 , t 2 … = a = R = m 1 , m 2 … = R - t 1 = C em /2π - t 1 = R 1 = R' 1i = R' 2i Hình 3 - Xác định bán kính trong bằng các phép đo độ lệch tới đường quang chuẩn bên trong 6.4.3 Kiểm tra phương thẳng đứng của đường quang chuẩn trước khi bắt đầu đọc các số đọc bằng cách quay 180° thiết bị quang học tại vị trí đo nằm ngang thứ nhất, sự chênh lệch của hai số đọc từ hai vị trí đối diện của đường k í nh phải nằm trong phạm vi 1/20000. Sau khi đọc hoàn th à nh kết quả đo , tại mỗi điểm đo cũng phải phải tiến hành ki ể m tra độ thẳng đứng của đường quang chuẩn. Nếu đường quang chuẩn không duy trì thẳng đứng thì tiến hành lại quy trình hiệu chuẩn tại vị trí n à y. 6.4.4 Thực hiện ít nhất hai phép đo độ lệch trên một tầng, một tại vị trí khoảng 1/4 chiều cao tầng phía trên đường nối ngang dưới và một tại vị trí khoảng 1/4 chiều cao phía dưới đường nối ngang trên. Đọc số đo trên thước ch í nh xác đến milimet. 6.4.5 Tại tất cả các vị trí đo theo phương ngang, đo độ lệch chuẩn sau đó đo độ lệch tại các vị trí đo theo phương dọc trên mỗi tầng khi xe chạy theo thành bể hướng lên trên. Sau khi đo độ lệch cuối của tầng trên cùng, hạ xe xuống tầng đáy và lặp lại phép đo độ lệch chuẩn. Kết quả giữa hai lần đo đầu và cuối của độ lệch chuẩn phải nằm trong khoảng 2 mm. Lấy số đo trung bình của hai l ầ n đo độ lệch chuẩn đầu và cuối để cho các tính toán tiếp theo. Nếu kết quả đo không thỏa m ã n, tiến hành đo lại các phép đo độ lệch dọc tại vị tr í đo theo phương ngang này. 6.5 Hiệu chuẩn đáy bể Hiệu chuẩn đáy bể, tốt nhất l à nạp vào bể chất lỏng không bay hơi với lượng biết trước (tốt nhất là nước sạch) như minh họa trong tiêu chu ẩ n TCVN 11154 (ISO 4269), đến mức thấp nhất đủ để ngập hoàn toàn đáy bể, vừa ngang mặt phẳng đo độ sâu (dip-plate) và hạn chế t ố i đa các ảnh hưởng gây biến dạng đáy bể. Tiếp tục đưa chất lỏng với lượng biết trước vào bể cho đến khi điểm cao nhất của đá y bể được ph ủ kín và mức chất lỏng này cao hơn điểm thấp nhất của bể v à tại đó được hiệu chuẩn bằng cách quấn ( v í dụ vị tr í đo độ lệch hoặc vị trí chu vi chuẩn tương ứ ng). Ngoài ra, có thể hiệu chuẩn đáy bể bằng phương pháp vật lý dùng một mặt phẳng chuẩn để xác định hình dạng của đáy bể nh ư quy định trong TCVN 11156-1 (ISO 7507-1). 6.6 Các phép đo và các số liệu khác 6.6.1 Dùng thiết bị đã được hiệu chuẩn để xác định và xử lý các số liệu sau theo TCVN 11156-1 (ISO 7507-1): a) độ dày tấm và l ớp sơn; b) chiều cao các tầng; c) khối lượng riêng và nhiệt độ làm việc của chất lỏng chứa trong bể; d) nhiệt độ môi trường và nhiệt độ của chất lỏng t ạ i thời điểm đo; e) chiều cao nạp chất lỏng tối đa; f) thể tích vật choán chỗ; g) số lượng, chiều rộng và độ dày của các đường hàn và mối nối chồng; h) độ nghiêng của bể như thể hiện b ằ ng độ lệch dây d ọi ; i) h ì nh dạng, chiều cao và khối lượng bi ể u kiến trong không khí của mái phao hoặc nắp che. CHÚ TH Í CH: Giá trị trung bình và dải nhiệt độ thành bể l à c ầ n thiết để phân tích độ không đảm bảo (xem Ph ụ lục A). 6.6.2 Cần quy chiều cao ngập của bể theo điểm thả thước và có thể sẽ có vị trí khác so với điểm mốc sử dụng để hiệu chuẩn bể (ví dụ, điểm nằm ở góc đáy). Xác định chênh lệch độ cao giữa điểm mốc và điểm thả thước theo phương pháp đo thông thường hoặc các phương pháp khác và ghi lại kết quả. 6.6.3 Tại mỗi lỗ đo, dùng thước và quả dọi như quy định trong TCVN 11156-1 ( ISO 7507-1) để đo tổng chiều cao của điểm chuẩn (điểm chuẩn trên) phía trên điểm thả thước. Ghi lại chiều cao tổng này chính xác đến milimet và đánh dấu cố định trên bể sát cạnh lỗ đo. 6.6.4 Nếu có thể thì so sánh các kết quả đo được với các kích thước tương ứng ghi trong b ả n vẽ và kiểm tra các phép đo có sai lệch lớn. 7 Dung sai cho phép Các phép đo chu vi chuẩn ph ả i thỏa mãn các sai số tuyệt đối quy định trong Bảng 2 dư ớ i đây: Bảng 2 - Dung sai tuy ệ t đối của các phép đo chu vi chuẩn Đo chu vi, m Dung sai tuyệt đ ố i, mm ≤ 25 2 > 25, ≤ 500 3 > 50, ≤ 100 5 > 100, ≤ 200 6 > 200 8 8 Quy trình tính toán bảng dung tích bể 8.1 Chu vi ngoài Tính chu vi ngoài từ các số đọc độ lệch và chu vi chuẩn sử dụng các Công thức từ (1) đến (3) dưới đây: (1) R + a = R' + m (2) R' = R + (a - m) (3) trong đó C em là chu vi chuẩn, tính bằng mét; R là bán kính của chu vi chuẩn, tính bằng mét; R' là bán kính của chu vi bể tại mức đo bất kỳ, t í nh bằng mét; a là độ lệch chuẩn tính từ chu vi chuẩn đến đường chuẩn, t í nh bằng mét; m là độ lệch tại cùng mức đo tương ứng với R ' , tính bằng mét. B án kính của bể, tính bằng mét, tại mức đo bất kỳ, trên cơ sở tất cả các điểm đo theo phương ngang định trước, khi thực hiện các phép đo bên ngoài có thể tính được theo Công thức (4): (4) Và khi thực hiện các phép đo bên trong tính theo các Công thức (5) và (6) (5) C' = 2 π x R' (6) trong đ ó n l à số lượng các vị trí đo theo phương ngang; t' là độ dày tấm vật liệu và lớp sơn tại mức đo bất kỳ, t í nh bằng mét; t là độ dày tấm vật liệu và lớp sơn tại mặt mức chuẩn, tính bằng mét; C' là chu vi bên trong tại mức đo bất kỳ, tính bằng mét. 8.2 Hiệu chính Giả sử các bảng dung tích được tính toán từ các bán kính trong (chu vi), th ì sử dụng các hiệu chính quy định trong TCVN 11156-1 (ISO 7507-1) để tính: a) các đường hàn nối dọc, nếu hàn chồng; b) ảnh hưởng của áp suất thủy tĩnh; c) sự co hoặc giãn nở của thành bể do ảnh hưởng của nhiệt độ; d) độ nghi ê ng của bể; e) kh ố i lượng của mái phao hay nắp che; f) thể tích dịch chuyển. 8.3 Bảng dung tích bể Tính toán và lập bảng dung tích bể theo TCVN 11156-1 (ISO 7507-1). Các t í nh toán có thể dựa trên giá trị của các bán k í nh ( nêu trong TCVN 11156-1 (ISO 7507-1) t í nh toán trên cơ sở các đường chu vi). Phụ lục A (tham khảo) Độ không đảm bảo hiệu chuẩn bể A.1 Gi ới thiệu Phụ lục này mô tả cách ước tính các độ không đảm bảo khi hiệu chuẩn bể bằng phương pháp đường quang chu ẩn Các tính toán này tuân thủ các hướng dẫn nêu trong Hướng d ẫ n thể hiện độ không đảm bảo (GUM) [1] . A.2 Các k ý hiệu Phụ lục này sử dụng các thuật ngữ và đơn vị dưới đây: Ký hiệu Mô tả Đơn vị k Hệ số phủ (được xác định tại GUM) [1] - H j Chiều cao tại đó thực hiện các phép đo hiệu chuẩn m H m a x Chiều cao bể m H ref Chiều cao tại đó đo chu vi chuẩn bằng phương pháp thước qu ấ n m ∆h j Chiều cao của phần thứ j m h j Chiều cao cộng d ồ n của ph ầ n thứ j m uh j Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của chiều cao bể (bên trong) tại phần j m uL st Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của thước quấn m UL st Độ không đảm bảo mở rộng của chiều dài thước quấn m r L tr Độ phân giải số đọc trên thước quấn m uL tr Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của số đọc thước quấn m tL tp Dung sai kéo căng và định vị thước quấn m uL tp Độ không đảm bảo tiêu chuẩn do kéo căng và định vị thước quấn m e L ta Sai số điều chỉnh lớn nhất m uL ta Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của đ iều chỉnh thước quấn m uL m Độ lệch chuẩn trung bình của nhiều phép đo quấn m C em Chu vi chuẩn bên ngoài đo được m u C e m Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của chu vi chuẩn đo được bên ngoài m uR e xt Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của bán kính chuẩn (quấn) bên ngoài bể m uR int Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của bán kính chuẩn bên trong b ể m uR it Độ không đ ả bảo tiêu chuẩn của bất kỳ bán kính trong bể hiệu chính theo nhiệt độ m uδR h Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của hiệu chính bán kính biến dạng do áp suất thủy tĩnh m u R i Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của bán kính trong bất kỳ của bể m t v Độ lệch lớn nhất từ đường chuẩn thẳng đứng % t r Sai số lớn nhất của số đọc của thang đo trên xe lăn từ tính m uma ji Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của sự chênh lệch giữa các độ lệch đo được tại chiều cao H ji và H ref tương ứng m wt m p Độ không đảm bảo lớn nhất của độ dày kim loại thành bể và lớp sơn m u t m p Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của độ dày kim loại thành bể và lớp sơn m ut m Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của độ dày kim loại thành bể m R i Giá trị trung bình bán kính trong tại phần đo thứ j m UR ia Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của bán kính trong trung bình cho một tầng bể m K s h Hệ số kinh nghiệm bao gồm độ không đảm bảo do thành bể biến dạng theo mặt phẳng ngang - K s v Hệ số kinh nghiệm bao gồm độ không đảm bảo do biến dạng tầng theo mặt phẳng dọc - α st Hệ số giãn nở tuyến tính của thước quấn °C -1 α tk Hệ số giãn nở tuyến tính của vật liệu thành bể °C -1 e α tp Sai s ố lớn nhất của hệ số giãn nở tuyến tính của vật liệu thước dây hoặc thước quấn °C -1 u α tp Độ không đảm bảo của hệ số giãn nở của vật liệu thước quấn °C -1 e α tk Sai s ố lớn nhất ước tính của hệ số giãn nở tuyến tính của thành bể °C -1 u α tk Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của hệ số giãn nở tuyến tính của vật liệu thành bể °C -1 T ref Nhiệt độ chuẩn của bể và thước quấn °C -1 T tk Nhiệt độ thành bể khi đang sử dụng °C T tp Nhiệt độ của thước đo (quấn hoặc thả) °C eT tp Sai số lớn nhất ước tính của nhiệt độ khi quấn K uT tp Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của nhiệt độ của thước đo (quấn hoặc thả) °C L Mức chất lỏng trong bể m uL Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của mức chất lỏng trong bể m L tap e Chi ề u dài ngập của thước m ed m Sai số lớn nhất của phần ngập m ud m Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của mức ngập m rL td Độ phân giải của số đọc thước đo m u L td Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của số đọc thước đo m e T tp Sai số lớn nhất của nhiệt độ của thước (thả hoặc quấn) °C uT sp Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của nhiệt độ khi quấn (giống nhau cho thước và bể) °C uD d ip T ổ ng độ không đảm bảo tiêu chuẩn kh i ngập m ρ Khối lượng riêng của chất lỏng khi sử dụng kg/m 3 ρ r ef Khối lượng riêng của chất lỏng tại các điều kiện chuẩn kg/m 3 uρ Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của khối lượng riêng của chất lỏng kg/m 3 Uρ Độ không đảm bảo mở rộng của khối lượng riêng của chất lỏng kg/m 3 e E Sai số lớn nhất của độ đàn hồi Modun Young của vật liệu thành bể N/m 2 uE Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của độ đàn hồi Modun Young của vật liệu thành bể N/m 2 b Độ nghiêng của bể m/m φ Góc nghiêng của bể rad V d ead Thể tích vật choán chỗ m 3 V di s Thể tích dịch chuyển của mái phao m 3 V h Sự giãn nở thể tích do áp suất thủy tĩnh m 3 V L Thể tích bể t ạ i mức L m 3 V o Thể tích đáy bể (đo được) m 3 V r Thể tích tại các điều kiện hiệu chuẩn (thể tích thô) của bể m 3 V ref Thể tích của bể trong các điều kiện chuẩn m 3 uV r Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của thể tích thô trong bể m 3 uV b Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của thể tích đáy bể khi hiệu chuẩn m 3 uV o Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của thể tích đáy bể tại các điều kiện chuẩn m 3 tV dis Giới hạn dung sai (trường hợp xấu nhất) của thể tích dịch chuyển của mái phao % u V dis Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của thể tích dịch chuyển của mái phao m 3 u V ad Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của thể tích do các hệ số chung bổ sung % u V Cal Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của mô hình hiệu chính áp suất thủy tĩnh m 3 uV n Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của thể tích giãn nở do áp suất thủy tĩnh m 3 uV ref Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của thể tích bể dưới các điều kiện chuẩn m 3 uV t Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của hiệu chính thể tích giãn nở nhiệt % UV Độ không đảm bảo tiêu chuẩn mở rộng trong bảng dung tích bể m 3 n Số lượng các phần khi chia chu vi N A S ố l ầ n điều ch ỉ nh N m S ố lượng các phép đo wt mp Độ không đảm bảo lớn nhất bằng độ rộng của phân phối chữ nhật N h s Số lượng các điểm đo theo phương ngang xung q u anh bể N m c Số lượng các bán kính được đo trên từng tầng V raw Th ể tích thô eT s Sai số lớn nhất ước tính của nhiệt độ khi sử dụng uT ts Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của nhiệt độ khi sử dụng V ts Thể tích cụ thể đ ã hiệu chính về giãn nở do nhiệt độ khi sử dụng V hc Thể t í ch ghi trong bảng dung tích của bể A.3 Tổng quan về các phép tính Tiêu chuẩn này đưa ra các phương pháp tính toán dưới đây: - quấn và hiệu ch í nh đối với các vật cản [xem TCVN 11156-1 (ISO 7507-1)]; - chu vi chuẩn (xem thêm TCVN 11156-1 (ISO 7507-1)); - chênh lệch giữa các số đo độ lệch từng phần riêng và độ lệch chuẩn tương ứng; - các số đo chu vi từ chu vi chuẩn và các số đọc độ lệch. A.4 Đo quấn CHÚ THÍCH: T ấ t cả thành phần của độ không đảm bảo được quy ước là độc lập về mặt thống kê. A.4.1 Các độ không đảm bảo nguồn A.4.1.1 Chiều dài thước quấn Độ không đảm bảo mở rộng, U L s t , ghi trong giấy chứng nhận hiệu chuẩn với hệ số phủ, k (thông thường k =2, tương ứng với 95% độ tin cậy), tạo ra độ không đảm bảo, tính bằng mét, tính theo Công thức (A.1): (A.1) A.4.1.2 Số đọc thước quấn Nếu rL t r là độ phân giải của thước (thông thường rL t r = 1 mm) thì độ không đảm bảo tiêu chuẩn tương ứng, tính bằng mét theo Công thức (A.2), nếu hai số đọc được thực hiện cho t ừ ng phần và như đã cho trong Công thức ( A.3) nếu một kết quả đọc được thực hiện cho t ừ ng phần ( với cách đọc thước từ không): (A.2) (A.3) trong đó n là số phần mà chu vi được chia. CHÚ THÍCH: Hệ số 1/12 1/2 tương ứng phân ph ố i chữ nhật A.4.1.3 Kéo căng và định vị thước quấn Độ không đảm bảo khi kéo căng và định vị thước quấn bao gồm các thành phần sau: - độ không đảm bảo của lực kéo trên thước đo độ dài; - độ không đảm bảo của sự ph â n bố lực kéo dọc theo thước, do ma sát t ỳ vào bể; - độ không đảm b ả o do thước không nằm trên một mặt phẳng; - độ không đảm bảo do mặt phẳng thước không vuông góc với trục đứng của bể. Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của kéo căng v à định vị thước quấn, tính bằng mét, tính theo Công thức (A.4): (A.4) CHÚ THÍCH: Hệ số 1/12 1/2 tương ứng phân phối chữ nhật Giá trị điển hình của t L tp được cho trong Bảng A.1 Bảng A.1 - Dung sai cho phép đối với chu vi bể Chu vi bể m Dung sai , tL tp m m ≤ 25 2 0,002 > 25 , ≤ 500 3 0,003 > 50, ≤ 100 5 0,005 > 100, ≤ 200 6 0,006 > 200 8 0,008 A.4.1.4 Điều ch ỉ nh th ướ c Nếu thước quấn không đủ độ dài để quấn quanh một vòng bể thì phải chia chu vi bể th à nh nhi ề u phần để đo. Thực hiện các thao tác này sẽ làm tăng sai số nếu c ác đoạn thư ớ c quấn không được điều chỉnh ch í nh xác. Sai số này dẫn đến độ không đảm bảo bổ sung. Nếu eL ta là sai số lớn nhất do việc điều chỉnh mỗi đoạn đo (thường th ì e L ta = 1 mm), độ không đảm đo tiêu chuẩn n à y tương ứng với số N A theo Công thức ( A.1), có thể tính theo Công thức (A.5). (A.5) CHÚ THÍCH: Hệ số 1/12 1 /2 tương ứng phân phối chữ nhật A.4.1.5 Các vật cản Việc chỉnh thước quấn qua các vật cản cũng gây ra độ không đảm đo (ví dụ, độ không đảm đo do các kích thước của các vật cản). Công thức tính các hiệu chính riêng được quy định tại TCVN 11156-1 (ISO 7507-1). Không tính độ không đảm đo tiêu chuẩn của độ dài thước do các vật cản nhưng nó đã bao gồm trong "độ không đảm đo bổ sung “ ( uV ad ). A.4.1.6 Các phép đo nhiều lần Tiêu chuẩn này khác với TCVN 11156-1 (ISO 7507-1) ở chỗ chu vi chuẩn được đo nhiều lần (ít nhất là ba lần) và chu vi chuẩn là giá trị trung bình của các lần đo và cộng với độ không đảm đo tiêu chuẩn bằng độ lệch chuẩn của giá trị trung bình của t ấ t cả các phép đo, uL m . A.4.2 Chu vi chuẩn bên ngoài V ì tất cả sai số đo đều được cộng vào nên độ không đảm bảo của chu vi bên ngoài tính bằng mét sẽ là căn bậc hai (RMS) của t ất cả độ không đảm bảo nguồn tính theo Công thức (A.6) và (A.7) trong đó N m l à số lượng các phép đo chu vi chuẩn. Sử dụng Công thức (A.6) trong trường hợp một thước quấn được sử dụng n hiều l ầ n để đo chu vi, N m . Sử dụng Công thức (A.7) trong trường hợp đo chu vi bằng N m thước quấn khác nhau. (A.6) (A.7) Trong đó N m là số lần đo chu vi chuẩn. A.4.3 Bán kính chuẩn bên ngoài Độ không đảm đo tiêu chuẩn của bán kính chuẩn bên ngoài bể tính bằng mét, được tính theo C ô ng thức (A.8) dưới đây: (A.8) A.4.4 Độ dày lớp kim loại thành bể và lớp sơn Độ không đảm đo lớn nhất (bằng độ rộng của phân bố chữ nhật) được biểu thị bằng wt mp , độ không đảm đo tiêu chuẩn tính bằng mét được tính theo Công thức ( A.9) (A.9) trong đó thông thường w t mp bằng 0,001 m (1mm) có thể lấy từ b ả n vẽ gốc của nhà sản xuất. CHÚ THÍCH: Hệ số 1/12 1/ 2 tương ứng phân phối chữ nhật. Cần thực hiện các phép đo tại tất cả các vị trí có thể đ ể kiểm tra độ dày của thành bể. A.5 Các phép đo quang A.5.1 Các độ không đảm đ o nguồn Cần xem xét các độ không đảm đo dưới đ â y: - ut v là độ lệch lớn nhất so với đường chuẩn thẳng đứng (thường bằng 0,02% của H ) ; - ut r là sai số lớn nhất của số đọc tính bằng mét ( trường hợp xấu nhất gồm sai số do thước, độ phân giải của máy đo quang và sai l ỗi của người thao tác) và bằng nhau đối với t ấ t cả các số đọc (thông thường t t , = 0,001 m); - ut mp là độ không đảm đo của độ dày tấm đo và lớp sơn, tính bằng mét. A.5.2 Độ không đảm đo của độ lệch từ độ lệch chuẩn Độ không đảm đo chuẩn của các độ lệch khác nhau đo được tại các độ cao H j và H ref có thể tính theo Công thức (A.10) dưới đây: (A.10) trong đó H j là chiều cao tại đó độ lệch đo được từ đường thẳng đứng, tính bằng mét; H ref là chiều cao tại đó đo chu vi chuẩn được đo bằng thước quấn, tính bằng mét. CH Ú THÍCH 1: Hệ số 1 / 12 1/2 tương ứng phân phối chữ nhật CHÚ THÍCH 2 : Hệ số 2 xut r tương ứng với hai phép đo độc lập các độ lệch (một là đối với độ lệch chuẩn, α, và hai là đối với N m i ). A. 5 .3 Độ không đảm đo của bán k í nh trong Độ không đảm đo chu ẩ n của các bán kính trong (bằng độ không đảm đo ước tính của độ không đảm bảo trung bình bán k í nh của một phần bể) tính bằng mét, được tính theo Công thức ( A.11) dưới đây: (A.11) trong đó K s h là hệ số liên quan đến h ì nh dạng của bể tại mặt phẳng ngang với chiều cao cho trước. Hệ số này có thể ước tính theo độ lệch chuẩn của các độ lệch đo được đ ã hiệu chính theo độ nghiêng của bể; uR e xt là độ không đảm đo của bán kính chuẩn bên ngoài bể, tính bằng mét; N hs l à số vị trí đo theo phương ngang xung quanh bể. CHÚ THÍCH: Độ không đảm đo của bán kính bể có thể s ẽ bị ảnh hưởng rất lớn do độ nghiêng của bể. Có một số phương pháp hiệu ch í nh mà có thể loại bỏ phần nào đ ộ độ không đảm đo này. A.5.4 Các độ không đảm đo của bán kính trong của tầng bể Độ không đảm đo bán kính trung bình của mỗi tầng bể, tính bằng mét, có thể tính theo Công thức (A.12) dưới đ â y: (A.12) trong đó N m c là s ố lượng bán kính được đo tại m ỗ i tầng; K sv là hệ số thực nghiệm bao gồm độ không đảm đo do chênh lệch của các giá trị trung bình (h ì nh dạng bể trong mặt phẳng thẳng đ ứ ng) dựa trên số lượng giới hạn các phép đo trong đó K sv > 1 (thông thư ờ ng K sv = 3). CH Ú THÍCH: Hệ số này kh ó có thể tính được tuy nhi ê n có thể ước tính qua thực nghiệm. A.6 Bảng dung tích bể mở Lập bảng dung tích bể từ số liệu bán kính tại các chiều cao chọn trước. Dung tích thô c ủa bảng bể m ở , tính bằng mét khối, có thể tính theo Công thức A.13 dưới đây: (A.13) A.7 Bảng dung tích bể tại thời điểm hiệu chuẩn A.7.1 Các ph é p tính Lập bảng dung tích bể từ các bảng dung tích bể mở bằng cách: - cộng hiệu chính độ nghiêng của bể; - cộng thể tích vật choán chỗ; - kết hợp các thông số của mái phao (nếu có). Hiệu chính độ nghiêng của bể, thể tích đáy, các thể tích vật choán chỗ và thể tích dịch chuyển của mái phao được bao gồm trong dung t í ch thô mở rộng, tính bằng mét khối, được tính theo Công thức ( A.14) dưới đây: (A.14) φ là arctan của b ; b là độ nghiêng bể, tính bằng mét trên mét; V o là t hể t í ch đáy bể, tính bằng m é t khối ; V d e a d l à thể tích vật choán chỗ,tính bằng mét khối; V dis l à thể tích của sản phẩm bị choán chỗ bởi mái phao (nếu có), tính bằng mét khối. A.7.2 Độ không đảm bảo A.7.2.1 Độ không đảm bảo nguồn Tất cả thành phần của độ không đảm bảo được coi là độc lập về mặt thống kê. A.7.2.1.1 Độ nghiêng của bể Độ không đảm bảo của độ nghiêng bể phụ thuộc vào độ chính xác của các phép đo khoảng cách. Nó không tính được nhưng được bao g ồ m trong “độ không đảm bảo bổ sung", ( u V ad ). A.7.2.1.2 Thể tích đáy bể Có thể tính được độ không đảm bảo của đáy bể, tính theo phần trăm thể tích, có thể ước tính một giá trị điển hình theo Công thức (A.15) dưới đây: uV o = 0,25 đến 1,5 (A.15) tùy thuộc vào phương pháp hiệu chuẩn, kích thước và sự biến dạng của đáy bể. CHÚ THÍCH: Các độ không đảm bảo nh ỏ hơn thường áp dụng cho các bể có đáy lớn hơn và ngược l ại. A.7.2.1.3 Mái phao hoặc nắp che Dung sai cho phép (trong trường hợp xấu nhất) tV dis thư ờ ng có giá trị bằng 5% của V dis . Độ không đảm bảo tiêu chuẩn, tính bằng mét khối, có thể tính được theo Công thức (A.16) (A.16) A.7.2.1.4 Độ không đảm bảo bổ sung Ảnh hư ở ng của các hiệu chính dưới đây được tính vào độ không đảm bảo bổ sung, uV ad : - hiệu chính đ ố i với độ nghiêng bể; - hiệu chính thể tích vật choán chỗ bên ngoài và bên trong bể; - các giá trị x ấ p xỉ. Độ không đảm bảo bổ sung, uV a d có thể ước tính trên cơ sở thực nghiệm, bằng 0,005% của V r . A.7.3 Thể tích bể tại các điều kiện hiệu chuẩn A.7.3.1 Các phép tính toán Các hiệu chính dưới đây được quy định TCVN 11156-1 (ISO 7507-1) để hiệu chính các kích thước trong b ả ng dung tích bể mở tại thời điểm hiệu chu ẩn đối với: - biến dạng do áp suất thủy tĩnh từ khối lượng riêng chất lỏng hiệu chuẩn sang khối lượng riêng chuẩn; - sự giãn nở nhiệt thành bể từ nhiệt độ hiệu chuẩn sang nhiệt độ chuẩn. A.7.3.2 Độ không đảm bảo Độ không đảm bảo c ủ a dung tích bể ở các điều kiện hiệu chuẩn (thể tích thô mở rộng) tính bằng mét khối, được tính theo Công thức (A.17) dưới đây: uV r = {[2 xπx∑( R ia x uR ia x∆ h j )] 2 + ( uV o 2 + V o 2 ) + ( uV ad 2 + V r 2 ) + ( uV dis 2 + V dis 2 )} 1/2 (A.16) CHÚ THÍCH: C ô ng thức trên giả định độc lập v ề mặt thống k ê của các phép đo t ạ i tất cả các tầng của bể. A.7.4 Dung tích bể ở các điều kiện chuẩn A.7.4.1 Độ không đảm bảo nguồ n A.7.4.1.1 Quy định chung Các độ không đảm bảo dưới đ â y ảnh hưởng đến độ không đảm bảo dung t í ch bể tại các điều kiện chuẩn. Các độ không đảm bảo đã được tính trước bao gồm: - uR i l à độ không đảm bảo của bán kính trong; đ ã tính tại A.5.3; - ut m là độ không đảm bảo của độ dày kim loại thành bể; đã tính tại A.4.4. Độ không đảm bảo mở rộng của khối lượng riêng của chất lỏng chứa trong bể tại thời điểm hiệu chuẩn ký hiệu l à U p (thường có giá trị là 5 kg/m 3 ). Độ không đảm bảo tiêu chuẩn, u p tính bằng kilogam trên mét khối, tính theo Công thức (A18): (A.18) trong đó k là hệ số ph ủ ( thông thường k = 2). Sai số lớn nhất của Modun đàn hồi Young của vật liệu thành bể (theo nguyên lý của Young) ký hiệu là e E , (thư ờ ng bằng 5 x 10 9 N/m 2 ). Giả sử phân phối chữ nhật th ì độ không đảm bảo tiêu chuẩn, uE tính theo N/m 2 có thể tính theo Công thức (A.19). (A.18) Sai số ước tính lớn nhất của nhiệt độ khi quấn ký hiệu là e T t p ( eT tp là 5 °C đối với các vị trí điển h ì nh). Giả sử ph â n phối chữ nhật th ì độ không đảm bảo tiêu chuẩn, uT tp có thể tính theo Công thức A.20: Sai số ước tính lớn nhất của hệ số giãn nở tuyến tính ký hiệu là eα t p và eα tk ( thông thường eα t p = eα tk = 2 x 1 0 -6 °C - 1 ). Giả sử phân phối hình chữ nhật th ì các độ không đảm bảo tiêu chuẩn, eα t p và eα tk tính bằng độ C, tính được theo Công thức (A.21) và (A.22): (A.21) (A.22) Các độ không đảm bảo của các biến sau được coi là không đáng kể, có thể bỏ qua: - u L , độ không đảm bảo mức chất lỏng trong bể tại thời điểm hiệu chuẩn (nếu có); - ug , độ không đảm bảo của sự gia tăng cục bộ do trọng lực; - up ref độ không đảm bảo khối lượng riêng không khí xung quanh. A.7.4.1.2 Hiệu chính sự biến dạng do áp suất thủy tĩnh tại các điều kiện chuẩn Độ không đảm bảo này l à tổng các độ không đảm bảo của các thông số dưới đây liên quan đến việc hiệu chính áp suất thủy tĩnh: - bán kính trong; - khối lượng riêng của ch ấ t l ỏ ng tại thời điểm hiệu chuẩn; - modun đàn hồi theo Young; - độ dày của vật liệu thành bể. Độ không đảm bảo tiêu chuẩn giãn nở thể tích uV h do áp lực thủy tĩnh được tính theo Công thức A.23 (A.23) trong đó ρ ref là khối lượng riêng c ủ a không khí xung quanh A.7.4.1.3 Hiệu chính về sự giãn nở nhiệt của b ể và thước quấn tại các đ i ều kiện chuẩn. Độ không đảm bảo tiêu chuẩn về hiệu chính bán kính trong đối với sự giãn nở khác nhau của thước quấn và thành bể, tính bằng mét, ký hiệu là uδR it . bao gồm: - Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của các hệ số giãn nở của thước quấn và bể; - Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của nhiệt độ khi qu ấ n (giả sử là như nhau đối với thước và thành bể), Có thể tính theo Công thức (A.24). Thể tích bể, tính bằng mét khối, tại các điều kiện chuẩn được hiệu chính t heo hệ số giãn nở nhiệt có thể tính theo Công thức (A.25) V tr = V x[ α tp x ( T tp - T ref ) + 2 x α tk x ( T tp - T ref )] (A.25) trong đó α tp là hệ số giãn nở tuyến tính của thước quấn, tính bằng 1/°C; α tk l à hệ số giãn nở tuyến tính của vật liệu thành bể, tính bằng độ 1/°C; T ref là nhiệt độ chuẩn của bể và thước quấn, tính bằng độ C (độ không đảm bảo bằng zero); T t p l à nhiệt độ tại thời điểm quấn (bằng nhau đối với thước quấn và bể), tính bằng độ C. Độ không đảm bảo tiêu chuẩn về hiệu chính đối với giãn n ở nhiệt của thể tích ký hiệu là uV t , tính bằng % thể tích, có thể tính theo Công thức (A.26) (A.26) A.7.4.1.4 Các độ không đảm bảo áp suất th ủ y tĩnh bổ sung Các đại lượng dưới đây có ảnh hưởng đến các độ không đảm bảo áp suất thủy tĩnh bổ sung: - sự biến dạng thủy tĩnh của đáy bể tại các điều kiện chuẩn; - độ không đảm bảo của mô hình hiệu chính áp suất thủy tĩnh. CHÚ THÍCH: Độ không đảm bảo của đáy bể, uV b , phụ thuộc vào các điều kiện như kích cỡ và t ì nh trạng đáy bể. Thực tế cho th ấ y giá trị này khoảng 0,25 / L, được tính bằng phần trăm thể t í ch, % V, trong đ ó L là độ cao của ch ấ t l ỏ ng (nếu có) tính bằng mét đối với L ≥ 1. Nếu L < 1=""> ì uV b bằ ng khoảng 0,25% thể tích đo được. Không tính được độ không đảm bảo của mô hình hiệu chính áp suất thủy tĩnh, uV cal , nhưng theo cách tính đ ã nêu trong TCVN 11156 -1 (ISO 7507-1), Phụ l ục D, th ì độ không đảm bảo bổ sung, tính bằng mét khối, c ó thể tính theo Công thức (A.27): uV Cal = 1,25 x 10 -4 x V (A.27) A.8 Bảng dung tích bể đang trong trạng th á i sử dụng A.8.1 Các phép tính toán Các hiệu chính về kích thước của bảng-bể tại các điều kiện chuẩn được quy định như sau: - biến dạng do áp suất thủy tĩnh từ khối lượng riêng chất lỏng hiệu chuẩn sang khối lượng riêng ch ấ t l ỏ ng khi sử dụng; - giãn nở nhiệt độ từ nhiệt độ hiệu chuẩn sang nhiệt độ làm việc. Độ không đảm bảo mở rộng của các giá trị ghi trong bảng dung tích bể, UV (với hệ số phủ k = 2), bao gồm các độ không đảm bảo của hiệu chính biến dạng thể tích thô mở rộng do áp suất thủy tĩnh, giãn nở nhiệt và các độ không đảm bảo thủy tĩnh bổ sung được tính theo Công thức ( A.28) UV = 2 x [ uV r 2 + uV h 2 + uV cal 2 + (uV t 2 x V 2 ) +uV b 2 ] 1/2 (A.28) CHÚ THÍCH: Do sự thay đổi của các giá trị uV r , uV t , uV b nên UV cũng s ẽ thay đổi theo thể tích của chất lỏng. A.8.2 Độ không đảm b ả o trong điều kiện sử dụng A.8.2.1 Độ không đảm bảo nguồn Các độ không đảm bảo dưới đây dùng để tính các độ không đảm bảo tại các điều kiện chuẩn (xem A.7.4) - uR i bán kính trong; - uE modun đ à n hồi theo Young của vật liệu thành bể; - ut m độ dày lớp kim loại thành bể; - uα tk hệ số giãn nở tuyến tính của v ậ t liệu thành bể; - UL mức chất lỏng trong bể (= 0); - ug gia tăng cục bộ do trọng lực (= 0); - uρ ref khối lượng riêng chuẩn (= 0). Các độ không đảm bảo nguồn dưới đây l à khác nhau trong các điều kiện sử dụng: - Sai số ước tính lớn nhất c ủ a nhiệt độ làm việc là eT ts (bằng 5 °C tại các vị trí b ì nh thường). Giả sử phân ph ố i chữ nhật thì độ không đảm bảo u T ts tính theo độ C, có thể tính theo C ô ng thức (A.29). (A.29) - Độ không đảm bảo mở rộng của khối lượng riêng chất lỏng chứa trong bể dưới các điều kiện sử dụng, ký hiệu là Uρ s , (thông (hường bằng 5 kg/m 3 ). Độ không đảm bảo tiêu chuẩn, u ρ s có thể tính theo Công thức (A.30): (A.30) trong đó k là hệ số phủ (thông thường k = 2) A.8.2.2 Hiệu chính biến dạng do áp suất thủy tĩnh khi đang sử dụng Độ không đảm bảo này là tổng hợp các độ không đảm bảo dưới đây của các thông số liên quan đến việc hiệu chính thủy tĩnh: Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của thể tích giãn n ở , uV h do áp suất th ủ y tĩnh khi đang sử dụng, tính bằng mét khối, có thể tính theo Công thức (A.31) (A.31) A.8.2.3 Hiệu chính giãn nở nhiệt kh i đang sử dụng Việc hiệu chính một thể tích cụ thể giãn nở d o nhiệt độ tại thời điểm sử dụng, tạo thành thể tích hiệu ch í nh-nhiệt, V ts , tính bằng m 3 có thể tính theo Công thức (A.32): V ts = V hc x [α tp x ( T tp - T ref ) + 2 x α t k x ( T tk - T ref )] (A.32) trong đó V hc là dung tích cho trước trong bảng dung tích; α tk là hệ số giãn nở tuyến tính của vật liệu thành bể tính b ằ ng 1/°C; α tp là hệ số giãn nở của thước đo độ sâu, tính bằng 1/°C; T ref là nhiệt độ chuẩn của bể và thước quấn, tính bằng độ C (độ không đảm bảo = 0); T t k là nhiệt độ của bể (tại thời điểm sử dụng), tính bằng độ C; T t p là nhiệt độ của thước đo độ sâu (ở trạng thái sử dụng), tính bằng độ C. Độ không đảm bảo của hiệu chính thể tích do giãn nở nhiệt, uV ts , tính bằng % thể tích, có thể tính theo Công thức (A.33). A.8.2.4 M ô hình hiệu chính áp suất thủy tĩnh Việc tính toán hiệu chính biến dạng do áp suất thủy tĩnh ở ch ế độ sử dụng, dạng toán học sẽ tạo ra độ không đảm bảo bổ sung uV Cal (xem 7.4.4). CHÚ THÍCH: Độ không đảm bảo này liên quan chặt ch ẽ với việc tính hiệu chính v ề biến dạng d o áp suất thủy tĩnh tại các điều kiện chuẩn nếu mô hình toán được n ê u trong TCVN 11156-1 (ISO 7507-1), Phụ lục D được dùng cho cả hai trường hợp. A.8.2.5 Đo phần ngập Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của việc hiệu chuẩn đo phần ngập bao gồm: - độ không đảm bảo tiêu chuẩn của phép đo khoảng cách giữa bề mặt chất lỏng và điểm th ả thước; - độ không đảm bảo tiêu chuẩn khi đọc thước đo phần ngập. Sai số tối đa ước tính của phép đo khoảng cách giữa bề mặt chất lỏng và điểm thả thước ký hiệu là ed m , tính bằng milimet, bằng kho ả ng ± (1,3 + 0,2 x L tap e ), trong đó L t ap e là chiều dài thước đo tính bằng mét. Thiết bị thư ờ ng dùng l à thước đo độ sâ u . Nếu dù ng hệ thống đo dựa trên khoảng trống (không chứa chất lỏng) thì sai số tối đa ước tính, ed m , tính bằng milimet, sẽ bằng khoảng [(3 + 0,4 x L ) + δ H ]. Giả sử ph â n phối h ì nh chữ nhật th ì độ không đảm bảo tiêu chuẩn, ud m , tính bằng mét, có thể tính theo Công thức (A.34). (A.34) Sai số ước tính đo mức chất lỏng do giảm chiều cao, δ H tính bằng mét, có thể tính theo Công thức (A.35): (A.35) Trong đó μ l à tỷ số Poision của vật liệu thành bể (đối với thép μ ≈ 3,3). N ế u r L td là độ ph â n giải của thước đo độ sâu hoặc của hệ thống đo (thông thư ờ ng rL td ≈ 1 mm) thi độ không đảm bảo tiêu chuẩn tương ứng, uL t d có thể tính theo Công thức (A.36): (A.36) CH Ú THÍCH: Hệ số 1/12 1 /2 tương ứng phân phối chữ nhật Độ không đảm bảo ti ê u chuẩn khi ngập ký hiệu là uD d ip có thể tính theo Công thức (A.37): uD dip = (ud m 2 + ud td 2 + δH 2 ) 1/2 (A.37) A.8.3 Th ể tích ở tr ạng thái sử dụng Độ không đ ả m bảo tiêu chuẩn của dung tích đối với một mức chất lỏng, L , trong trạng thái sử dụng, ký hiệu l à uV t s , có thể tính theo Công thức (A.38): (A.38) trong đó V L là thể ttch cho trước trong bảng dung tích bể tại mức ch ấ t l ỏ ng, L ; k l à hệ số phủ (thông thường k = 2) CHÚ THÍCH: Độ không đảm bảo tiêu chuẩn, u V Cal , của mô hình toán học đối với hiệu chính biến dạng do áp suất thủy tĩnh trong trạng thái sử dụng có thể l à dương hoặc â m. THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GUM:1995, Hướng dẫn biểu thị độ không đảm bảo, xuất bản lần 1, IPM/IEC/IFCC/ISO/IUPAC/IUPAP/OIML. MỤC LỤC Lời nói đầu Lời giới thiệu 1 Phạm vi áp dụng 2 Tài liệu viện d ẫn 3 Thuật ngữ và định nghĩa 4 Các yêu cầu về an toàn 5 Thiết bị, dụng cụ 6 Cách tiến hành 6.1 Nguyên tắc 6.2 Chuẩn bị bể 6.3 Chu vi chuẩn 6.4 Các số đọc độ lệch 6.5 Hiệu chuẩn đáy bể 6.6 Các phép đo và các số liệu khác 7 Dung sai cho phép 8 Qu y trình t í nh toán bảng dung tích bể 8.1 Chu vi bên ngo à i 8.2 Hiệu chính 8.3 B ả ng dung tích bể Phụ lục A (tham kh ả o) Độ không đảm bảo hiệu chuẩn bể Thư mục tài liệu tham khảo