УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ МАССЫ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ

Полезная модель относится к нефтеперерабатывающей, нефтехимической и пищевой промышленности.
Прототипом полезной модели является устройство измерения массы жидких продуктов, содержащее резервуар с размещенными в различных его зонах N датчиками гидростатического давления, расположенными на различной высоте, N измерителями уровня, датчиком температуры, измерительной трубой, а так же - блок автоматической корректировки вычислений - патент РФ №2158418, G 01 F 23/16, 2000 г.
Недостатком прототипа является невысокая точность измерения, обусловленная тем, что в нем не учитывается влияние на измерение ассиметричной деформации резервуара при изменении уровня налива и связанная с неидеальной и неравномерной жесткостью конструкции, а также колебания уровня в случае транспортировки.
В связи с этим, технической задачей, решаемой полезной моделью, является повышение точности измерений и надежности, в том числе - во время транспортировки.
Эта задача решена так, что в устройстве измерения массы жидких продуктов, содержащем резервуар с размещенными в нем N датчиками гидростатического давления и N измерителями уровня, а так же - вычислительный блок, измерители уровня и расположенные в придонной области резервуара датчики гидростатического давления размещены в вершинах правильного N-угольника, геометрический центр и оси симметрии которого в плане совпадают с центром и осями симметрии резервуара,
выходы датчиков гидростатического давления и измерителей уровня соединены со входами вычислительного блока, осуществляющего расчет массы налива по формуле: М=(Р/Н)×(Σ Vн), где Σ Vн - объем заполненного резервуара, соответствующий высоте налива Н, при этом давление в придонной области Р и высота налива Н являются средне-арифметическими значениями от показаний соответствующих датчиков, а определение значения Vн производится в соответствии с предварительно полученными градуировочными данными, связывающими уровень налива с объемом, введенными в вычислительный блок.
Одним из вариантов реализации устройства является введение дополнительного датчика избыточного давления, размещенного над поверхностью жидкости.
На фиг.1 приведена схема устройства, фронтальный вид, на фиг.2 - его вид сверху.
Устройство, приведенное на фиг.1, 2, содержит резервуар 1 с размещенными в его придонной области N=4 датчиками 2 гидростатического давления и N=4 измерителями 3 уровня жидкости. Датчик 4 избыточного давления, размещенный над поверхностью жидкости, при отсутствии избыточного давления не используется. Измерители 3 уровня и датчики 2 гидростатического давления размещены в вершинах правильного N-угольника, в данном примере - четырехугольника (см. фиг.2), геометрический центр 5 и оси симметрии 6 которого в плане совпадают с центром и осями симметрии резервуара 1. В представленном примере резервуар 1 - цилиндрический. Вычислительный блок 7 предназначен для расчета массы жидкости в резервуаре 1.
Рассмотрим пример измерения массы.
Резервуар 1 заполнен жидким нефтепродуктом. При транспортировке происходят колебания уровня, вследствие чего оказываются задействованными все имеющиеся регистрирующие приборы: четыре датчика 2 гидростатического давления, четыре
измерителя 3 уровня и датчик 4 избыточного давления. Их показания, считываемые вычислительным блоком 7, приведены в Таблице 1.
Таблица 1
Средство измерения
Показания датчиков
Средние значения
Объем Vн, м<sup>3</sup>
Масса М, кг
Датчики 2
первый
90 кПа
гидростати
второй
91 кПа
91 кПа
3826,5
2885
ческого
третий
92 кПа
давления
четвертый
91 кПа
Датчик 4 избыточного давления
2 кПа
2 кПа
-
-
Показания с учетом датчика 4
89 кПа
3744,2
2793
Измерители 3
первый
9,24 м
уровня
второй
9,35 м
9,14 м
-
-
третий
9,46 м
четвертый
9,35 м
Блок 7 с учетом средне-арифметических значений от показаний датчиков 2 и измерителей 3, а также с учетом показания датчика 4, вычисляет значение массы в измеряемый момент времени. В приведенном примере она равна 2793 кг. Если избыточного давления нет, показание датчика 4 отсутствует, т.е. при вычислениях оно не учитывается. Тогда масса равна 2885 кг.
Таким образом, размещение нескольких датчиков 2 в придонной области резервуара 1 и соответствующего количества измерителей 3 в указанных вершинах правильного N-угольника с использованием при расчете их средне-арифметического результата, позволяет решить задачу повышения точности измерений и надежности, в том числе - во время транспортировки, при которой уровень жидкости в резервуаре 1 изменяется в различных его частях в зависимости от времени.