Устройство для измерения гидростатического давления жидкостей в резервуарах

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения гидростатического давления жидких нефтепродуктов в резервуарах. Целью изобретения является повышение точности. Устройство содержит упругий чувствительный элемент 1, преобразователь 5 усилия в давление, механический суматор в виде двуплечего рычага 6, систему дискретной компенсации с компенсирующими грузами 17 и узлом 15 установки грузов, узкопредельный 9 и широкопредельный 14 измерители разности давлений, блок 13 управления. На одном плече рычага размещены посадочные места 18 для компенсационных грузов 17 и подключен преобразователь 5 усилия в давление, а к другому плечу рычага подключен чувствительный элемент 1. При этом выход преобразователя 5 усилия в давление соединен с первым входом узкопредельного измерителя 9, выход которого соединен с входом блока 13 управления, выходам соединенного с узлом 15 установки грузов, причем широпредельный измеритель 14 входами подключен к трубопроводам подвода давления жидкости 10 и газа 2 в резервуаре, а выходом - к блоку 13 управления. Трубопровод 13 подвода давления жидкости в резервуаре сообщен с вторым входом узкопредельного измерителя 9 разности давлений, а трубопровод 2 подвода давления газа в резервуаре - с полостью чувствительного элемента 1. Кроме того, устройство содержит емкость 19, сообщающуюся с атмосферой и соединенную через запорные устройства 20, 21, 22 с входами узкопредельного измерителя 9 давления и полостью чувствительного элемента 1. Разность давлений, подаваемых на вход узкопредельного измерителя 9, частично компенсируется с помощью системы дискретной компенсации, а температурная погрешность устраняется путем сообщения перед измерителем чувствительного элемента 1, преобразователя 5 и входа преобразователя 9 с емкостью 19, сообщенной с атмосферой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) S 0 (I I) 1 5

41 А1 (51)5 6 01 1 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4402123/24-10 (22) 05.04,88 (46) 15.07.90. Бюл. Ф 26 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Октябрьской социалистической революции (72) М.В.Лукинюк, Ю,В.Крекотень, Н,P.Áóãîëoâñêèé, Б.Б.Булгаков, М.В,Коржик, С,Г.Хижняк и С,Н.Саулова (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1051392„ кл. G 01 Ь 7/00, 1983, Авторское свидетельство СССР В. 1516811, 1988.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ В

РЕЗЕРВУАРАХ (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения гидростатического давления жидких нефтепродуктов в резервуарах. Целью изобретения является повышение точности. Устройство содержит упругий чувствительный эле.мент 1, преобразователь 5 усилия в давление, механический сумматор в виде двуплечего рычага 6, систему дис41

3 15785 г . кретной. компенсации с компенсирующими грузами 17 и узлом 15 установки гру зов, узкопредельный 9 и широкопре» дельный 14 измерители разности давлений, блок 13 управления. На одном плече рычага размещены посадочные мес-.. та 18 для компенсационных грузов 17 и подключен преобразователь 5 усилия в давление, а к другому плечу рычага подключен чувствительный элемент 1, 1

При этом выход преобразователя 5 усилия в давление соединен с первым входом узкопредельного измерителя 9, выход которого соединен с входом блока

13 управления, выходом соединенного с узлом 15 установки грузов, причем широкопрецельный измеритель 14 входами подключен к трубопроводам подвода давления жидкости 10 и газа 2 в резерву- 20 аре, а выходом — к блоку 13 управления, трубопровод IO подвода давления жидкости в резервуаре сообщен с вторым входом узкопредельного измерителя 9 разности давлений, а трубопровод 2 подвода давления газа. в резервуаре-с полостью чувствительного элемента 1. Кроме того, устройство содержит емкость 19, сообщающуюся с атмосферой и соединенную через запорные устройства 20, 21, 22 с входами узкопредельного измерителя 9 давления и полостью чувствительного элемента 1, Разность давлений, подаваомых на вход узкопредельного измерителя 9, частично компенсируется с помощью системы дискретной компенсации, а температурная погрешность устраняется путем сообщения перед измерителем чувствительного элемента преобразователя 5 и входа преобразователя 9 с емкостью 19, сообщенной с атмосферой„ 1 э.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению гидростатического давления жидких нефтепродуктов в резервуарах, и мож. ет быть использовано в различ ых отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение точности измерения, На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит упругий манометрический чувствительный элемент

1, полость которого сообщена с трубопроводом 2 подвода давления газа в резервуаре, содержащем запорное устройство 3 и разделительный сосуд 4, и преобразователь 5 усилия в давление, при этом выход чувствительного элемента 1 и вход преобразователя

5 соединены с рычагом б, установленными ня опоре 7, посредством установочных мест 8, а выход преобразователя 5 соединен с минусовым входом узкопредельного измерителя 9 разнос- 1 ти давлений, плюсовой вход которого сообщен с трубопроводом 10 подвода давления жидкости в резервуаре, содержащем запорное устройство 11 и разделительный сосуд 12.

Выход узкопредельного измерителя

I соединен с первым входом блока 13 управления, второй вход которого сое,— динен с выходом широкопредельного измерителя 14 гидростатического давления нефтепродукта, входы которого сообщены с трубопроводами 2 и 10 подвода давления газа и жидкости в резервуаре соответственно.

Первый выход блока 13 управления соединен с узлом 15 установки грузов, а второй выход — с узлом 16 отображения информации. Компенсирующие грузы

17 установлены на посадочные места

18 рычага б.

Устройство также содержит емкость

19, сообщающуюся с атмосферой, и заполняемую той же разделительной жидкостью, что и преобразователь 5 и чувствительный элемент 1, причем до уровня, равного высоте верхней точки внутренних полостей преобразователя 5 и чувствительного элемента 1, заполненных разделительной жидкостью.

Емкость 19 соединена с минусовой камерой измерителя 9 посредством соединительной линии с запорным устройством 20, с плюсовой камерой измерителя

9 посредством соединительной линии с запорным устройством 21 и с входом чувствительного элемента 1 посредством соединительной линии с запорным устройством 22, Исполнительные механизмы запорных устройств 3, 11, 20

21 и 22 соединены с соответствующими выходами блока 13 управления.

157Ь541

Устройство работает следующим образом.

После соответствующего подключения трубопроводов 2 и 10 (как было указано выше) на чувствительный элемент 1

5 поступает гидравлический сигнал(трубопроводы после разделительных сосудов заполнены разделительной жидкостью ), равный давлению газа над поверхностью контролируемого нефтепродукта Р, С выхода чувствительного элемента 1 сигнал Р„, преобразованный в усилие, передается через посадочное место на рычаг 6 механического сумматора. Одновременно на вход плюСовой камеры узкопредельного измерителя 9 поступает сигнал, равный сумме Ря и гидроста И тического давления Р столба нефтепраГ дукта, находящего<я« в резервуаре„т.е. 2ц

Г И

С выхода широкопредельнага измерителя 1ч измеренное (грубое) значение Р r (Р ) поступает в блок 13 управления, который формирует команду 25 на установку соответствующих грузов

17, При установке на рычаг 6 компенсирующих грузов 17 на нем возникает усилие, которое, суммируясь с усилием, создаваемым чувствительным элементам 30

1, ттоступает через установочное место 8 на вход преобразователя 5 усилия в давление, где ана преобразуется ь сумму компенсирующего P и Р„ давлений, т,е, Р „+Р„. Эта сумма давлений поступает на вход минусовой камеры измерителя 9, Таким образом, на чувствительном элементе узкапредельнаго измерителя 9 будет асуществля-,ься алгебраИЧЕСКОЕ СуММИрОВаНИЕ ВЬГа«ЕуКаэаННЬГХ даВ-.г1 давлений: или

1г РкПр гДе П р — Разность гиДРостатическага Р и компенсирующего Р, давлений. т,е, величина недокампенсации гидрастатическога давления измеряемая узкапредельным измерителем 9 (Па).

Таким образом, для Определения гидрастатическога давления необхадпма сформировать (путем установки соответствующих грузов 17 на рычаг 6) апределенное компенсирующее давление

-.P, и измерить величину недакампенса- ции г р, Ведичи«ту гидрастатическогс давления О;тределяют «тз вьгражения (2).

Предлагаемое устройство (по сравнению с прототипом) имеет на два из. мерительных элемента меньше (отсутствует второй чувствительный элемент и узел термакампенсации, также содер. жащий манометрический чувствительный элемент)„ Точность измерения такого устройства будет вьппе, так как уменьшается число источников погрешностей при неизменной точности остальных элементов конструкции. Преобразователь 5 усилия в давление вьп«алнен на базе манаметрического чувствптельнога элемента, например сильфана, полость которого, вместе с минуссвай камерой измерителя

9 т: внутренней полостью соединяЮщей их линии, образует Ограниченный замкпутый абьем, заттс..-: генный жидкостью.

При отклоне«ттттт темпеpëòóðû жидкаc ти,, з ап Олттяютпей ук а з апный объем, от температурьl прн которой асуГществлялось запалпен;e:;èä iñc òü .î (такое отклонение будет иметп места при соответствуюшем отклонении температуры окружающей средьг)„ в замкнутом объеме преобразователя 5 паз«и«кает температурнае приращение давления„что приводит к ттскажеттиг: резулт тата измер ения, тттабьт этага избежать „перед началом из ..терепия -:liä;-Остатическага давления осуществляется сброс давления в замкнутом Ограничсннам Объеме преобразователя 5. ПО сути этот пгсцесс является Обну.":етт«тегт тампературнсй составляющей дггвление жпдкс сти в ограниченном абъе"„- тгреабразавателя 5. OCнуление асущест«>ляется iio командам блока 13 управления тта следуюптему алгоритму.

Подается комei-.да на снятие всех ксмгенснрующих грузов.

Падается команда на »Гпалнптельные механпзмтп запарных уc прайсTB 3 н

lI на их закрытие, Пас.п. Нх за. рь.тн;» иод а ется команда ««В ИСПОЛННтЯЛЬНЫЕ МЕХЛННЗ.".Ьг 38ÏÎÐ ньх устройств 20-2 . «-;. нх О-,iip«!r»e г при 3 ."QM замки тый Огра«типе«т«тьтй Объ еьт преобразователя 5,„» также труба2 «i 10 райств 3 и 11 (которые находятся в зак р « т т О м с О с т а я н т". н ) с О О б и г е! гп т с я с e i i костью 19 н давление в ннх становится равным давлению столба h,. разница давлений B обоих камерах измерителя 9 становится равной ну. ..ю, а рычаг 6 раз1578541

Составитель А.Соколовский

Техред М.Ходанич Корректор С,Шевкун

Редактор А.Ревин

Заказ 1909 Тираж 468 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при.ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 гружается, при этом количество жидкости, переходящее в емкость 19, пренебрежимо мало, поскольку при таких ! давлениях жидкости практически несжимаемые.

Подается команда на закрытие запорных - ус тро йс тв 20-22.

Подается команда на открытие запорных устройств 3 и 11, в результате че-р

ro на вход устройства подается измеряемое гидростатическое давление.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения гидро- 15 статического давления жидкостей в резервуарах, содержащее преобразователь давления с упругим чувствительным элементом, преобразователь усилия в давление, механический сумматор в виде 20 двуплечего рычага с посадочными местами„ узел установки грузов с кбмпенсирующими грузами, узкопредельный и широкопредельный измерители разности давлений, блок управления и блок .отоб=25 ражения информации, причем на первом плече рычага размещены посадочные места для компенсирующих грузов и к нему подключен вход преобразователя усилия в давление, а второе плечо рычага 30 связано с чувствительным элементом преобразователя давления, при этом выход преобразователя усилия в давление соединен с первым входом узкопредельного измерителя, выход которого 1 соединен с входом блока управления, подключенного выходом к узлу установки грузов и блоку отображения информации, причем широкопредельный измеритель входами подключен к трубопро"

Ъ водам подвода давления жидкости и газа из резервуара, а выходом — к блоку управления, о т-л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности, трубопровод подвода давления жидкости сообщен с вторым входом узкопредельного измерителя разности давлений, а трубопровод подвода давления газа подключен к преобразователю давления.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено емкостью, сообщенной с атмосферой, и дистанционно управляемыми эапорными кранами, два из которых установлены в трубопроводах подвода давлений жидкости и газа, а оба входа узкопредельного измерит ля давления и вход преобразователя давления соединены через эапорные краны с емкостью, причем за" порные краны по управлению подключены к соответствующим выходам блока управления.