Invenția este utilizată pentru controlul proceselor tehnologice în industria chimică, petroliere și alte industrii. Rezultatul tehnic al invenției este acela de a îmbunătăți acuratețea măsurării nivelului și densității lichidului din rezervor. Aceasta se realizează prin faptul că cei doi senzori de presiune sunt plasați într-un vas suplimentar care comunică cu rezervorul controlat cu lichid prin intermediul a două duze cu supape de închidere. În mod preliminar, lichidul de referință este turnat în recipientul suplimentar, iar presiunea sa este măsurată la nivelurile superioare și inferioare prin senzori de presiune. Apoi lichidul de referință din vasul suplimentar este golit și ventilele de oprire ale conductelor ramificate sunt deschise. Greutatea fluidului controlat curge din rezervor într-un vas suplimentar la niveluri autoreglabile în ele. După aceasta, presiunea lichidului controlat în recipientul suplimentar este măsurată de aceiași senzori de presiune și la aceleași niveluri. Datele obținute sunt utilizate pentru a determina nivelul și densitatea lichidului din rezervor în funcție de anumite dependențe matematice descrise în invenție. 1il.
Desene la brevetul RF 2153153
Invenția se referă la tehnologia de măsurare și poate găsi aplicații în automatizarea controlului nivelului și densității medii a substanțelor lichide în tancuri și controlului în procesele tehnologice din industria chimică, petroliere și alte industrii.
Metoda cunoscută pentru determinarea nivelului și densitatea lichidului din rezervor, care măsoară presiunea hidrostatică la fundul rezervorului cu doi senzori de presiune spațiate l distanța verticală structural fixă (măsurat anterior) și se măsoară presiunea aerului în partea superioară a rezervorului de deasupra suprafeței lichidului [ 1].
Densitatea și nivelul sunt determinate din sistemul de ecuații hidrostatice:
Pn = gh + Pzdd,
Pb = g (h-L) + Pbd,
unde Pn și Pb sunt valorile presiunii hidrostatice la o adâncime h și adâncimea (h-L) a nivelurilor la care aceste presiuni sunt măsurate prin senzorii de presiune inferiori și, respectiv, superioare;
g este accelerația datorată gravitației;
- densitatea coloanelor lichide;
h este înălțimea coloanei de lichid pentru presiunea hidrostatică PN;
L - distanța dintre nivelele inferioare și superioare ale măsurării presiunii hidrostatice (bază);
Pzdz este presiunea aerului deasupra suprafeței lichidului; în timp ce a doua ecuație de hidrostatică înlocuiește valoarea lui L cu valoarea l - distanța dintre senzorii de presiune.
Cu toate acestea, această metodă are mare precizie deoarece distanța structural fix între l Elementele sensibile la presiune nu este distanța dintre senzorul de nivel L lichid, care măsoară de fapt presiunea hidrostatică din cauza întinderea spațială a elementelor sensibile ale senzorilor de presiune și, în consecință, incertitudinea amenajarea lor spațială în rezervor.
Cel mai aproape invenției de esența tehnică este o metodă de determinare a nivelului și densitatea lichidului din rezervor, pe baza măsurării presiunii fluidului hidrostatic în două duze distanțate vertical, încorporate în peretele părții inferioare a rezervorului [2]. Această metodă cunoscută este caracterizată printr-o precizie scăzută a măsurătoriei datorită complexității efectuării unei măsurători preliminare a bazei cu un grad de precizie rezonabil.
Problema rezolvată de invenția propusă este îmbunătățirea metodei. Rezultatul tehnic al utilizării invenției constă în creșterea acurateței măsurării nivelului și densității lichidului din rezervor.
Acest rezultat este obținut prin aceea că metoda hidrostatica de determinare a densității și a nivelului lichidului din rezervor, pe baza măsurării presiunii hidrostatice controlată a fluidului în partea inferioară a cavității rezervorului cu ajutorul a doi senzori de presiune la distanță structural fix distanțate vertical și presiunea aerului de deasupra suprafeței lichidului, structura distanțată pe verticală senzorii de presiune corespunzători poziției lor de lucru sunt plasați preliminar într - un lichid de referință (cu Peart sau apă distilată), presiunea hidrostatică se măsoară în două niveluri, superioare și inferioare, iar distanța dintre cele două măsurarea hidrostatică nivele de presiune L cu formula:
unde P0ν și P0β sunt valorile presiunii hidrostatice măsurate în nivelele inferioare și superioare ale lichidului de referință;
0 este densitatea lichidului de referință;
g - valoarea accelerației gravitației, densitatea lichidului controlat, calculată prin formula:
a h - înălțimea coloanei lichidului controlat este determinată de formula:
unde Pn. Pb. Pzdz - valorile presiunii măsurate în nivelele inferioare și superioare ale lichidului monitorizat, respectiv presiunea aerului deasupra suprafeței lichidului monitorizat,
P0v. P0в - valorile presiunilor hidrostatice măsurate în nivelele inferioare și superioare ale lichidului de referință,
0 este densitatea lichidului de referință,
g este valoarea de accelerație a gravitației.
Metoda poate fi implementată, de exemplu, cu ajutorul aparatului ilustrat în fig. Acesta cuprinde un rezervor 1 din lichidul controlat nivelul 2 și măsurarea nivelurilor de presiune 3 senzori de presiune hidrostatică 6 și 7 aranjate în comunicare cu rezervorul 1 printr-o conexiune cu ea două duze prin intermediul unor supape de închidere 4 vas suplimentar 5, în care senzorii de presiune 6 și 7 aranjate astfel pentru a măsura nivelul senzorului de presiune hidrostatică inferior 6 coincide cu fundul rezervorului 1, senzorul 7 trebuie plasat în containerul 5 sub incizie-drenaj țeavă rezervor vzlivno 13 (nivelul „mort zonă „) și ca în vase comunicante umplute cu aceleași nivele de lichid egal cu presiuni hidrostatice coincid [3], măsurarea presiunii fluidului într-un vas de 5 sunt identice cu presiunea măsurată în rezervorul 1 la deschis robinetul de închidere 4; senzorii 6 și 7 cu senzor 8 sunt conectate la controlerul 9, convertește semnalele electrice ale senzorilor de presiune în informație digitală și le transmite pe legătura 10 prin konrollerov 11 la calculatorul personal 12.
Cu supape închise 4, în recipientul 5 se toarnă un lichid de referință (alcool etilic sau apă distilată), presiunea hidrostatică se măsoară prin senzorii 6 și 7, iar distanța L între nivelele 3 se determină prin formula:
unde P0n și P0ν sunt valorile presiunii hidrostatice măsurate de senzorii 6 și 7 din lichidul de referință;
0 este densitatea fluidului de referință, luată din tabelele GOST;
g este valoarea accelerației gravitației pentru o anumită latitudine geografică a locului.
Fuzionată lichidului de referință din containerul 5, supape deschise 4 - controlate de lichid din rezervorul 1 intră în vasul de 5 până la echilibru în vase comunicante - vasul rezervor 1 și 5 - un astfel de nivel încât atât senzorul de presiune este complet imersat în fluidul monitorizat, deoarece nivelul fluidului controlat rezervorul nu este sub nivelul "zonei morții". Presiunea hidrostatică este măsurată de către senzorii 6 și 7 și presiunea aerului de către senzorul 8. Densitatea lichidului controlat este calculată prin formula:
și valoarea înălțimii coloanei lichidului controlat - nivelul lichidului controlat în rezervorul h - se calculează prin formula:
unde indici P - valoarea presiunii măsurate de senzorii respectivi ( „în“ - superioară „n“ - de jos), indicele „0“ indică faptul că măsurătorile sunt efectuate într-un fluid de referință și Pvzd - presiunea aerului deasupra suprafeței fluidului controlat.
Un exemplu. Folosind aparatul prezentat în fig. determinat absolut nivel de eroare de măsurare benzină AI-92 în rezervor la o presiune deasupra aerului suprafață combustibil AI-92 (densitate de 760 kg / m3) în rezervor Pvzd = 101,3 kPa presiunea hidrostatică măsurată de senzorul de presiune superioară Pb = 175.86 kPa (corespunzând h - L = 10m), presiunea hidrostatică măsurată de senzorul de presiune mai mică Pn = 176.93 kPa (corespunzând unei distanțe între măsurarea nivelurilor de L = 150 mm presiunea hidrostatica), presiunea hidrostatică măsurată la nivelul superior de apă distilată (densitate = 1000 kg 0 / m 3) = 1 P0v 99,3 kPa, iar inferior nivelul măsurat al P0n apă distilată = 200.77 kPa eroarea absolută de măsurare a nivelului h calculat prin formula:
Acesta a fost de 1 mm la o presiune de eroare de bază calibre P / P = 0,001% (eroarea asociată cu valorile de referință determinarea densității fluidului nu este luată în considerare, deoarece valoarea sa din tabele pot fi definite până la zece cifre, adică, mai multe ordine de mărime mai mare decât acuratețea măsurării presiunii), astfel, precizia metodei propuse (1 mm) este mai mare decât prototipul (23 mm).
2. PSS 1-4A2A. Tank Expert HIDROSTATICĂ MĂSURARE ȘI SISTEM DE MANAGEMENT INVENTAR, FOXBORO, Statele Unite ale Americii, 1967. Foxboro prospect de companie (atașată anterior aplicația N a respins 97116543).
3. TSB, vol. 24-1, 1976, art. "Navele comunicate."
FORMULARUL INVENȚIEI
Metoda hidrostatica de determinare a nivelului și densitatea unui lichid într-un rezervor, care cuprinde măsurarea presiunii hidrostatice controlată a fluidului în două nivele - superioare și inferioare, prin intermediul a doi senzori de presiune distanțate vertical, caracterizat prin aceea că senzorul atât de presiune dispus în vasul suplimentar, care comunică cu rezervorul prin intermediul a două conducte cu supape de închidere, în care un vas suplimentar cu senzori de presiune este plasat în raport cu rezervorul controlat cu lichid, astfel încât schimbarea Nivelul Pn presiunii expandabil și inferior corespunde vasului suplimentar în partea inferioară a supapelor de tancuri duze deschise și în vas suplimentar vane pre-obturatoare turnat fluid de referință și măsurarea presiunii hidrostatice în nivelele sale inferioare și superioare ale fluidului de referință și P0n P0v. apoi închis robinetul de închidere de referință vas suplimentar decantată, apoi clapete de închidere este deschis și într-un vas suplimentar din rezervor intră fluidul controlat la nivelurile de auto-setare în rezervor și vasul suplimentar, cu atât senzorul de presiune trebuie să fie complet imersat în fluidul monitorizat, atunci aceiași senzori și în aceleași nivele inferioare și superioare se măsoară presiunea lichidului controlat PN și Pb. iar nivelul și densitatea lichidului controlat în rezervor este determinat de formule
unde P0ν și P0β sunt valorile presiunii hidrostatice măsurate în lichidul de referință, respectiv de către senzorii de presiune inferiori și superioară;
0 este densitatea lichidului de referință;
g este valoarea accelerației datorată gravitației;
Parametrii P cu indicii "н" și "в" - presiunile, măsurate de senzorii inferiori și, respectiv, de sus;
Pzdz - presiunea aerului deasupra suprafeței lichidului monitorizat din rezervor.
Căutare de brevete pe clase IPC-8:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: