Способ определения объема негерметичной емкости



Способ определения объема негерметичной емкости
Способ определения объема негерметичной емкости
Способ определения объема негерметичной емкости
Способ определения объема негерметичной емкости
Способ определения объема негерметичной емкости
Способ определения объема негерметичной емкости
Способ определения объема негерметичной емкости
Способ определения объема негерметичной емкости

 


Владельцы патента RU 2601615:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" (RU)

Использование: определение объема крупногабаритных негерметичных емкостей в аэрокосмической, ядерной, нефтехимической, пищевой и горной промышленностях. Способ определения объема негерметичной емкости включает повышение давления в испытуемой емкости, отключение источника давления, регистрацию изменения давления во времени. При этом повышение давления производят подачей газа в емкость с одновременным измерением времени подачи газа через газовый расходомер, измерением изменения температуры посредством датчика температуры. Затем отключают подачу газа и измеряют время восстановления давления и температуры до первоначальных значений, а объем негерметичной емкости определяют по формуле: V 0 = Q з а к ( p 1 R T 1 p 0 R T 0 ) t 2 t 1 + t 2 ,

где Qзак - масса закаченного газа через счетчик, t1, t2 - время изменения параметров (давление, температура) в испытуемой емкости, Т0 и Т1 - температура в емкости до и после закачки газа соответственно, р0 и р1 - давление в емкости до и после закачки газа соответственно, R - газовая постоянная (удельная). Техническим результатом является повышение точности определения объема негерметичной емкости. 1 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к определению объема крупногабаритных негерметичных емкостей в аэрокосмической, ядерной, нефтехимической, пищевой и горной промышленностях.

Известен способ определения объема негерметичной газонаполненной емкости (Пат. RU №2018790, МПК: G01F 17/00, опубл: 30.08.1994), при котором в контролируемую емкость вводят фиксированное количество Pг·Vг индикаторного газа, измеряют давление Ρ смеси, концентрацию в нем индикаторного газа и обрабатывают результаты измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет проведения измерения в однородной среде, перед введением индикаторного газа и в процессе всего определения непрерывно перемешивают газ в емкости, перед введением индикаторного газа измеряют его фоновую концентрацию в емкости Сф, по величине Смин нижнего предела индикации, характеризующего средство измерения и предварительно определенному ориентировочному объему V контролируемой емкости определяют фиксированное количество индикаторного газа, отвечающее соотношению

где Ρг - абсолютное давление индикаторного газа;

Vг - объем индикаторного газа при абсолютном давлении Рг,

после начала введения индикаторного газа в контролируемую емкость непрерывно измеряют его концентрацию и продолжают измерения после окончания введения до достижения уровня концентрации, составляющего 0,7-0,8 от ее максимального расчетного значения соответствующего условиям мгновенного введения в объем V всего количества индикаторного газа без потерь, а при обработке результатов измерений находят значение объема емкости Vемк из выражения

К недостаткам данного способа можно отнести сложность, заключающуюся во введении в испытываемую емкость фиксированного количества индикаторного газа с непрерывным перемешиванием газа в емкости, измерении фоновой концентрации индикаторного газа в емкости, по величине нижнего предела индикации, характеризующего средство измерения, и ориентировочному объему емкости определяют количество индикаторного газа, рассчитывают максимальное значение концентрации, соответствующее условиям мгновенного введения в объем всего количества индикаторного газа без потерь, а объем емкости определяют из математического выражения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому известен способ определения объема негерметичной емкости с ламинарным характером истечения газа из нее (Пат. Ru №2026533, МПК: G01F 17/00, опубл: 09.01.1995 г.), включающий создание избыточного давления в ней с последующим отключением источника давления, регистрацию изменения давления во времени в негерметичной емкости и определение объема негерметичной емкости, отличающийся тем, что вычисляют постоянную времени негерметичной емкости, затем подключают негерметичную емкость к эталонной емкости, соблюдая условия свободного перетекания газа между ними, создают в образованной из негерметичной и эталонной емкостей системе избыточное давление с последующим отключением источника давления, регистрируют изменение давления в образованной системе, на основании чего вычисляют постоянную времени образованной системы, а определение объема негерметичной емкости производят по вычислительным значениям постоянных времени негерметичной емкости и образованной системы и по объему эталонной емкости.

Недостатком данного способа является большая материалоемкость, сложность, связанная с необходимостью использования эталонной емкости, а также обеспечение ламинарности перетока газа из емкости в емкость, причем невыполнение последнего условия приводит к значительной погрешности.

Задачей изобретения является снижение материалоемкости, упрощение способа определения объема негерметичной емкости.

Технический результат - повышение точности определения объема негерметичной емкости.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается, способом определения объема негерметичной емкости, заключающимся в повышении давления в испытуемой емкости, с последующим отключением источника давления, регистрации изменения давления во времени, в котором согласно изобретению повышение давления производят подачей газа в емкость с одновременным измерением времени подачи газа через газовый расходомер, измерением изменения температуры посредством датчика температуры, затем отключают подачу газа и измеряют время восстановления давления и температуры до первоначальных значений, а объем негерметичной емкости определяют по формуле:

где Qзак - объем закаченного газа через счетчик,

t1, t2 - время изменения параметров (давление, температура) в испытуемой емкости,

T0 и T1 - температура в емкости до и после закачки газа, соответственно,

р0 и р1 - давление в емкости до и после закачки газа, соответственно,

R - газовая постоянная (удельная).

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема определения объема негерметичной емкости.

Пример конкретной реализации способа

Схема определения объема негерметичной емкости содержит емкость определяемого объема 1, источник давления (в данном случае компрессор) 2, ресивер 3, газовый расходомер 4, манометр 5, термометр 6.

В негерметичную емкость 1 закачивается газ, например воздух компрессором 2 через ресивер 3 и счетчик 4 массой Qзак, в результате чего давление в емкости 1, измеряемое манометром 5, возрастает от р0 до р1, а температура, замеряемая термометром 6, - от Т0 до Т1, за время t1. Затем закачку прекращают, замеряют время t2 снижения давления от значения р1 до р0, температуры от T1 до T0. Если qут - среднее значение утечки из негерметичной емкости (кг/с), то

где m0 - начальная масса газа в емкости,

T0 и T1 - температура в емкости до и после закачки газа соответственно,

R - газовая постоянная (удельная).

Выражая из уравнений (2) и (3) qуm (предполагаем, что расход «утечек» во время закачки газа и после остается постоянным) и приравнивая полученные выражения, получим:

из (2):

из (3):

Приравниваем:

Собираем:

Решая систему, находим объем негерметичной емкости

Итак, заявленное изобретение позволяет снизить материалоемкость, повысить точность определения объема негерметичной емкости.

Способ определения объема негерметичной емкости, заключающийся в повышении давления в испытуемой емкости, отключении источника давления, регистрации изменения давления во времени, отличающийся тем, что повышение давления производят подачей газа в емкость с одновременным измерением времени подачи газа через газовый расходомер, измерением изменения температуры посредством датчика температуры, затем отключают подачу газа и измеряют время восстановления давления и температуры до первоначальных значений, а объем негерметичной емкости определяют по формуле:
V 0 = Q з а к ( p 1 R T 1 p 0 R T 0 ) t 2 t 1 + t 2
где Qзак - масса закаченного газа через счетчик;
t1, t2 - время изменения параметров (давление, температура) в испытуемой емкости,
Т0 и Т1 - температура в емкости до и после закачки газа соответственно,
р0 и р1 - давление в емкости до и после закачки газа соответственно,
R - газовая постоянная (удельная).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиации, в частности к топливным системам летательных аппаратов. Бортовая система контроля и измерения топлива содержит установленные в топливных баках средства контроля параметров топлива: датчики уровня, средства измерения температуры и сигнализации нижнего уровня топлива, а также бортовой вычислитель с модулями автоматического управления, пульт управления с задатчиком плотности топлива, модули топливомера и схемы запрета.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к технологическим методам измерения полных объемов топливных баков жидкостных ракет, а также к методам градуировки объемов по уровням.

Изобретение относится к области геодезического контроля резервуаров вертикальных цилиндрических стальных и может быть использовано при поверке стальных и железобетонных резервуаров вертикальных цилиндрических.

Изобретение относится к медицине, урологии, гинекологии, проктологии, хирургии. Оценка подвижности тазового дна у женщин включает построение трехмерной модели тазового дна в динамике - в состоянии покоя и напряжения.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам определения вместимости емкостей газом. Способ определения объема емкости большой вместимости путем измерения параметров газа в емкости до и после подачи в нее известного весового количества газа и вычисления объема емкости по соответствующей формуле.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения вместимости и градуировки резервуаров вертикальных цилиндрических. Способ заключается в том, что производят построение цифровой векторной трехмерной (3D) модели внешней поверхности резервуара при наполнении его поверочной жидкостью отдельными фиксированными дозами путем сканирования внешней поверхности резервуара при помощи наземного лазерного сканера с линейной дискретностью шага сканирования в пределах от 2 до 5 мм не менее чем с четырех сканерных станций и в соответствии с эксплуатационной документацией на прибор.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам определения объема жидкости в емкости при ее расходе. Предложен способ градуировки сигнализаторов уровня, заключающийся в определении части объема емкости, соответствующей плоскости зеркала жидкости, при котором срабатывает сигнализатор, путем суммирования элементарных объемов, измеренных по внешнему контуру сечений, перпендикулярных оси емкости.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам контроля массы и уровня жидкости в резервуарах, например, на автозаправочных станциях, и может быть использовано также в нефтяной, топливной, химической и других отраслях промышленности.

Способ измерения объема сосуда заключается в том, что изменяют объем сосуда на величину ΔV и определяют изменение давления газа в сосуде до и после изменения объема, на основании которых определяют искомый объем сосуда V0.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения вместимости и градуировки резервуаров шаровых (сферических). .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к технологическим методам градуировки датчиков системы управления расходом топлива жидкостных ракет (СУРТ), т.е. определения объемов топливных баков, соответствующих контрольным уровням срабатывания датчиков, расположенных в системе равномерно по всей длине топливных баков. Предложен способ градуировки СУРТ в топливных баках жидкостных ракет, заключающийся в обмере наружной поверхности баков с помощью лазерных дальномеров и определении значений объемов бака по сечениям, соответствующим расположению датчиков уровня СУРТ, за вычетом объема наружного контура бака и объемов внутрибаковых агрегатов. Перед монтажом конструкции СУРТ ее дополнительно подвергают операции градуировки в снабженной уровнемерной трубкой технологической испытательной камере с внутренним объемом не более 3…5 объема конструкции СУРТ при вертикальном ее положении заливом или сливом контрольной жидкости для установления практических положений уровня контрольной жидкости относительно стыковочной плоскости конструкции СУРТ, соответствующих моменту появления сигнального импульса при срабатывании каждого из датчиков уровня СУРТ., После окончания градуировки в технологической камере и сушки для удаления остатков контрольной жидкости конструкция СУРТ монтируется в объеме топливного бака при совмещении стыковочной плоскости СУРТ с базовой плоскостью топливного бака, координата которой по продольной оси бака в его конструкции предварительно строго определена. Способ обеспечивает достижение показателей точности, сопоставимых и более высоких в сравнении с традиционно применяемым методом градуировки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх