DE3143919C2 - - Google Patents

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DE3143919C2 DE19813143919 DE3143919A DE3143919C2 DE 3143919 C2 DE3143919 C2 DE 3143919C2 DE 19813143919 DE19813143919 DE 19813143919 DE 3143919 A DE3143919 A DE 3143919A DE 3143919 C2 DE3143919 C2 DE 3143919C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen eines Druckes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 7.
Die Verwendung eines in einem Zylinder geführten Meß-Kolbens zum Messen eines Druckes ist bekannt. Derartige Meßeinrich­ tungen haben jedoch in der Praxis keine wesentliche Bedeutung erlangt, da der Meßkolben zum Nachteil der Genauigkeit eine ver­ hältnismäßig hohe Flächenreibung gegenüber dem Zylinder auf­ weist, und zudem infolge von Leckverlusten nur sehr begrenzt oder nur unter Inkaufnahme eines höheren Aufwandes anwendbar ist (DE-AS 12 06 174).
Es besteht jedoch in der Praxis ein großes Bedürfnis nach äußerst genauer Messung eines Druckes, insbesondere des stationären oder quasi-stationären Druckes eines Fluids, zum Beispiel zur Bestimmung der Masse, - auch als "Gewicht" bezeichnet - des Inhalts von Stehtanks eines Tanklagers für Erdölprodukte. Aber auch andere Anwendungsfälle wie möglichst exake Messungen beispielsweise eines Staudruckes bei Modellversuchen im Windkanal und ähnliche meßtechnische Aufgaben erfordern Meßverfahren und Druckmeßeinrichtungen von höchster Genauigkeit und Unkompliziertheit.
In dem als typisches Anwendungsbeispiel gewählten Falle der gravimetrischen Bestimmung der Menge von Erdölprodukten in Stehtanks sind diese bisher mit erheblichen Problemen verbunden. Wegen der Schwierigkeit der Messungen, insbesondere auf dem Umweg über das Volumen, ergeben sich unter anderem durch Temperatureinflüsse beim Erdöl sowie durch mechanische Einflüsse am Tank selbst, sowie infolge von Fehlern wie Ablese-Ungenauigkeiten bei der Meßwerterfassung, insgesamt Fehlerquotienten in der Größenordnung von ±0,5% beim Volumen und von ±1% bei der Masse.
Um die Auswirkungen derartiger Abweichungen am Beispiel eines Tanklagers für Erdöl deutlich zu machen, sei erwähnt, daß der Betrag solcher Meßwerttoleranzen, in Geldwert ausgedrückt, bei einer einzigen Tankerladung eine Summe von DM 500.000,-- erreichen kann.
Ein Referat mit dem Titel "Übliche Methoden zur Bestimmung der Menge von Erdölprodukten in Stehtanks" von H. Lerch, Dipl.-Phys. E. T. H. enthält die Zeitschrift "Schweizer Ingenieur und Architekt", Nr. 5, 1980, Schweizerischer Ingenieurs- und Architekten-Verein, Verlag der akademischen Technischen Vereine, Zürich.
Zum Beispiel werden Volumenbestimmungen durch Ermittlung der Höhe des Flüssigkeitsspiegels bzw. der Flüssigkeitssäule in einem Tank durchgeführt. Unter einem Stehtank der hier infrage kommenden Art wird beispielsweise ein zylindrischer Behälter aus Stahl mit vertikaler Achse verstanden, wie er in Tanklagern zur Bevorratung großer Mengen von Erdölprodukten üblicherweise eingesetzt ist. Ein solcher Tank hat beispielsweise Abmessungen im Durchmesser bis zu 50 m bei einer Höhe von 20 bis 25 m. Bei einem solchen Tank wird die Höhe des Flüssigkeitsspiegels zum Beispiel vom Dach aus durch ein mit einem Gewicht beschwertes Meßband ermittelt, welches herabgelassen wird, bis es die sogenannte Referenzplatte im Boden des Tanks berührt. An der Skala des Meßbandes wird die Füllhöhe abgelesen. Aus dem Integral der Querschnittsfläche des Tanks und seiner Füllhöhe wird das Volumen berechnet.
Da die Flüssigkeit, ebenso wie der Tank selbst, einen nicht unbeachtlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, muß das Ergebnis auf eine Referenztemperatur umgerechnet werden. Hinzu kommt, daß sich der Tank nach Maßgabe des sich mit der Füllhöhe ändernden Flüssigkeitsdruckes dehnt und damit seine Querschnitts-Flächen in unterschiedlichen Höhen unterschiedlich verändert.
Will man mit bekannten Meßmethoden das Gewicht des Tankinhaltes ermitteln, so muß dieses aus dem Volumen und der entsprechenden Dichte errechnet werden. Dabei ist die Genauigkeit der Dichtebestimmung schwierig und oft problematisch, wobei zu berücksichtigen ist, daß Kohlenwasserstoff-Flüssigkeiten der infrage kommenden Art, wie beispielsweise Benzin, einen Volumenausdehnungskoeffizienten in der Größenordnung von 0,1%/K aufweisen, wobei auch noch unterschiedliche Temperaturschichten im Tank zu berücksichtigen sind. Wie gesagt, wird mit den meisten derzeit üblichen und bekannten Meßverfahren und -vorrichtungen bei der Volumen-Bestimmung ein Fehlerquotient von ±0,5% und bei der Massebestimmung ein solcher von ±1% als üblich zugelassen und einkalkuliert.
Gleiche Fehler-Größenordnungen ergeben sich auch bei Volumenmessungen mit Durchlaufzählern, wobei die Fehler durch Verschleiß gegebenenfalls noch höher ausfallen.
Besonders nachteilig wirken sich diese Meßfehler-Größenordnungen aus, wenn beispielsweise beim Ein- und Auslagern von Teilmengen im Tank die Differenz zweier Messungen einen Mengenbetrag ergibt, wobei sich die Fehler ungünstigstenfalls addieren.
Es ist bereits bekannt, die Gewichtsbestimmung einer Flüssigkeit mittels Auftriebsmessung eines Auftriebskörpers mit einer Waage zu ermitteln.
Auch dieses Meßverfahren und eine entsprechende Vorrichtung sind nicht unproblematisch. Bei Stehtanks mit einem Schwimmdach ist die Durchführung des Auftriebskörpers, wie man sich vorstellen kann, schwierig und wegen der unumgänglichen Öffnung im Schwimmdach unerwünscht. Ähnliches gilt für die Durchführung durch ein festes Behälterdach, wobei zur Verhinderung von Gasaustritt, bzw. zur Sicherung gegen erhöhte Risiken durch Brandgefahr die gesamte Meßeinrichtung explosionssicher und gasdicht eingekapselt werden muß. Man hat deshalb schon den Ausweg beschritten, die Meßeinrichtung in einem separat neben dem Tank aufzustellenden Meßbehälter unterzubringen, jedoch auch daraus ergibt sich unter anderem als Nachteil ein entsprechend hoher Aufwand, und es bleibt das Problem der Abdichtung unverändert bestehen DE-OS 27 47 111. Auch sind Veränderungen am Auftriebskörper zum Beispiel durch Korrosionseinflüsse nicht auszuschließen.
Das DE-GM 19 63 895 befaßt sich mit einem Anzeigeinstrument für den Druck gasförmiger oder flüssiger Medien in Form eines Zylinders, in dem ein mit einer Kraftmeßeinrichtung verbun­ dener, gegen eine Rückstellkraft verschiebbarer Kolben derart angeordnet ist, daß er im Leckstrom des Mediums zwischen Kolbenrand und Führungsrohr schwebt. Der Kolben kann dabei zylindrisch geformt und seine Mantelfläche mit Einkerbungen derart versehen sein, daß infolge von Umströmung eine Zen­ trierung in dem Führungsrohr auftritt. Abhängig von dem Druck in dem Medium wird der Kolben über eine erhebliche Strecke in dem Zylinder verschoben. Deshalb und auf Grund des Leckens des Mediums läßt die Genauigkeit der Messung sehr zu wünschen übrig.
Die DE-PS 9 19 679 befaßt sich mit einem selbstzentrierenden Kolben zur Anwendung in der Regel- und Meßtechnik, wobei am Umfang des Kolbens im Abstand von seinen Stirnflächenebenen Ausnehmungen vorgesehen sind, die durch im Kolben angeordnete Zulaufkanäle mit der mit dem Druckmittel in Kontakt befindlichen Seite des Kolbens verbunden sind. Da das Medium an der Mantelfläche des Kolbens entlang hindurchlecken kann, ist die mit einer derartigen Vorrichtung erzielbare Genauigkeit für Meßzwecke insbesondere der vorstehend beschriebenen Art ungenügend.
Die DE-AS 10 61 623 beschreibt einen auf die Drehzahl einer Welle ansprechenden Fliehkraftregler zur Steuerung der Aus­ laßleitung einer einen hydraulischen Servomotor mit einer Druckflüssigkeit speisenden Pumpe. Die Fliehkraft-Einrich­ tung wird durch einen dehnbaren Ring gebildet, welcher mit geringem radialen Spiel frei in einer kreisförmigen Ausneh­ mung liegt, die wenigstens zwei Kreisnuten aufweist, welche nebeneinander liegen und voneinander durch eine der Außenwand des Ringes gegenüberliegende kreisförmige Kante getrennt werden, wobei eine der Nuten mit der Förderleitung der Pumpe und die andere mit einer Auslaßleitung in Verbindung steht. Bei zunehmender Drehzahl wird der Ring durch die Fliehkraft gegen die Kanten der Nut gedrückt, wodurch die Abmessungen des Verbindungszwischenraums abnehmen, so daß auch der Druck der Flüssigkeit in der Ringnut abnimmt. Die bekannte Vorrich­ tung ist nicht zum Messen eines Drucks mit höchster Ge­ nauigkeit geeignet.
Das DE-GM 70 03 071 beschreibt eine Vorrichtung zum Messen von Drücken, bei der in einem senkrechten Zylinder ein Kolben ge­ führt ist, dessen Oberseite mit Gewichten belastbar ist. Über die Länge des Kolbens sind Zylinderbüchsen vorgesehen mit Öffnungen zur Zu- oder Abführung von Hydraulikflüssigkeit, die an der Kolbenfläche entlangleckt. Auch diese Vorrichtung ist auf Grund des Druckverlustes beim Hindurchlecken von Hydrau­ likflüssigkeit ungenau.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen eines Druckes, insbesondere des stationären oder quasi-stationären Druckes eines Fluids anzu­ geben, das mit höchster Genauigkeit arbeitet und seiner Funktion unkompliziert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 bzw. einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruchs 7.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen gekennzeichnet.
Bei einem erfindungsgemäß berührungslos in dieser Weise ge­ führten Kolben ist die Wandreibung zwischen Kolben und Zylin­ der vernachlässigbar klein, insbesondere bei einem unbeweg­ lich von der Kraftmeßeinrichtung im Zylinder gehaltenen Meß­ kolben. Dabei wirkt auf die Kolbenfläche ausschließlich der zu messende Druck und kann daher bei Abstützung des Kolbens gegen eine praktische hubfreie Wägezelle als Lastmeßvorrich­ tung ein Ergebnis von höchster Genauigkeit liefern.
Die erfindungsgemäße Meßeinrichtung ist dadurch geeignet, die bisherigen Meßunsicherheiten und Unwägbarkeiten nahezu voll­ ständig zu eliminieren. Insbesondere fällt bei der Wägung des Drucks einer Flüssgkeitssäule als Basis-Faktor einer gravi­ metrischen Mengenbestimmung der Einfluß der Temperatur weg und bleibt damit außer Betracht.
Als Trennfluid kann auch eine Flüssigkeit verwendet werden, die ein höheres spezifisches Gewicht aufweist, als die zu messende Flüssigkeit, die sich mit dieser nicht mischt und darüber hinaus nicht brennbar und explosionsgefährdet ist. Als Beispiel wäre zu nennen:
Inhaltsmessung eines Benzol-Tankes mit Wasser als Trennfluid. Dabei kann insbesondere bei Anordnung eines Trenngefäßes, in welchem sich ein Berührungs-Horizont der beiden unterschiedlichen Fluide ausbildet, die Differenz der spezifischen Gewichte der Fluide vernachlässigt werden, wenn nur Mengen-Differenzen des zu messenden Fluids festzustellen sind.
Die absolute Höhe des Druckes für das Trennfluid ist von einer Reihe von Parametern abhängig und daher ziffernmäßig nicht festgelegt. Immerhin hat das Trennfluid die beiden Funktionen, die Meßkammer im Zylinder, das heißt, den vom zu messenden Druck beaufschlagten Raum zwischen Zylinder und Kolben gegenüber Druckverlust abzudichten und darüber hinaus in Form einer Schmiermittelschicht den Spalt zwischen Kolben und Zylinderwand so aufrechtzuerhalten, daß eine Berührung der Wände nicht erfolgen kann. Dabei hängt die Druckhöhe des Sperrfluids in erster Linie von dessen kinetischer Zähigkeit ab, die bei Gasen oder Flüssigkeiten sehr große Unterschiede aufweist, ferner von Flächengrößen und Höhe des Spaltes sowie in geringerem Maße von der Temperatur des Systems.
Die Lehre, daß der Druck des Sperrfluids höher sein muß als der Druck des zu messenden Fluids besagt demnach, daß dieser Druck wenigstens so hoch sein muß, daß die Sperrfunktion gegenüber dem Meß-Fluid und der berührungslose Zustand Kolben/Zylinder erreicht werden.
Infolge der mit der Erfindung erzielbaren höchsten Genauigkeit bei äußerst unkompliziertem Verfahrensgang und meßtechnischem Aufwand ergeben sich mit der Erfindung besondere Vorteile bei deren Anwendung auf die gravimetrische Bestimmung der Menge von Erdölprodukten in einem feststehenden Tank, vorzugsweise in einem Großtank. Hierdurch wird nämlich der bisherige Fehlerquotient bei der Ermittlung der gravimetrischen Menge von annähernd ±1% um mindestens eine Zehnerpotenz auf wenigstens ±0,1% herabgesetzt. Denn bei der Mengenbestimmung durch den Druck der Flüssigkeitssäule entfallen, wie bereits erwähnt, außer dem Einfluß der Temperatur auch andere Fehler, die bei der Ermittlung des Mengengewichtes auf dem Umweg über das Volumen auftreten, wie zum Beispiel Ablese-Ungenauigkeiten bei der Pegelmessung. Darüber hinaus ist das Auflösevermögen einer Hochpräzisions-Waage allen anderen Meß-Methoden überlegen.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Verfahren ist vorgesehen, daß der Druck von dem zu bestimmenden Fluid unmittelbar auf den Kolben übertragen wird.
In diesem Falle ist beispielsweise die Leitung vom Tank bis zum Meßkolben von diesem Fluid erfüllt. Fallweise, insbesondere bei längerer Leitungsführung, wenn ein Netz von mit Fluid gefüllten Meß-Leitungen aus Sicherheitsgründen unerwünscht sein könnte, kann erfindungsgemäß von der Maßnahme Gebrauch gemacht sein, daß der Druck von dem zu bestimmenden Fluid durch ein Gas, vorzugsweise Luft, unmittelbar auf den Kolben übertragen wird.
Der Vorteil der Vorrichtung liegt überwiegend in ihrer unkomplizierten Ausgestaltung sowie äußersten Genauigkeit beim Meßergebnis infolge der berührungsfreien Führung des Meßkolbens. Da der Meßkolben infolge der Abstützung gegen die Meßzelle zusammen mit dieser ein hubfreies Wäge-System darstellt, ist der mögliche Reibungseinfluß durch die dynamischen Kräfte des Trennfluids bei entsprechender Ausführung des Kolbens bzw. der Taschen vernachlässigbar klein, daß heißt praktisch Null. Damit entfällt jeglicher Reibungs-Einfluß zwischen Kolben und Zylinder, zumindest im Bereich meßbarer Größen.
Bei Verwendung einer Flüssigkeit als Trenn-Fluid ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, daß der Zylinder einen als Auffangwanne für das Trenn-Fluid ausgebildeten Boden mit Anschluß an eine Leckstrom-Rückführungsleitung des Versorgungssystems aufweist, und daß in dem Boden eine zentrale Öffnung zur berührungslosen Durchführung eines Stützelementes vorgesehen ist, mit dem sich der Meßkolben gegen einen Meßwertgeber abstützt.
Bei Anwendung der Erfindung auf die gravimetrische Bestimmung der Menge von Erdölprodukten in einem feststehenden Tank, vorzugsweise in einem Großtank, ist vorgesehen, daß der Meßwertgeber an einen Rechner angeschlossen ist, dem zur Berechnung des gravimetrischen Tankinhaltes weitere Parameter wie die Größe der wirksamen Kolbenfläche des Meßkolbens, das Integral der wirksamen Querschnittsfläche des Tanks mit dessen Veränderung unter dem Einfluß von Temperatur sowie von Gewichtskräften der Flüssigkeit zur Berechnung und Korrektur aufgeschaltet sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Vorrichtung nach der Erfindung zur gravmetrischen Tank-Inhalts-Messung, teils im Schnitt, teils als Blockschaltbild dargestellt,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung ähnlich Fig. 1, jedoch mit pneumostatischer Gas-Schmierung des Meßkolbens, im Schnitt.
Die Vorrichtung nach Fig. 1 zeigt den Vorratstank 1 mit der Tankfüllung 2, beispielsweise einem Mineralöl-Produkt, dessen Füllhöhe H 1 im Tank 1 mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 3 zum Messen eines Druckes zu ermitteln ist. Bei dem Tank 1 handle es sich, um bei einem praxisnahen Beispiel zu bleiben, um einen sogenannten oberirdischen Stehtank in zylindrischer Bauweise aus Stahl mit vertikaler Achse, mit einem angenommenen Durchmesser von 50 m und einer Höhe des zylindrischen Körpers von 25 m. Bei diesem beträgt das Fassungsvermögen etwa 50 000 Tonnen Mineralöl. Zum Ein- und Auslagern von Teilmengen seines Inhalts ist der Tank 1 beispielsweise an ein unterirdisches Netz von Versorgungsleitungen angeschlossen, von denen in der schematischen Darstellung nur ein Zweig 4 der Hauptleitung mit dem Absperrorgan 5 dargestellt ist. Die Leitung 4 habe einen Nenndurchmesser von 400 mm. An diese angeschlossen ist eine Meßleitung 6 der Nennweite 10 mm, die über ein Filter 7 direkt auf den Zylinder 8 der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung 3 aufgeschaltet ist. Die Meßvorrichtung 3 ist gegebenenfalls in einem nicht dargestellten Meßraum unter Flur stationär unter dem Niveau des Tankbodens 9 angeordnet. Im Zylinder 8 befindet sich der Meßkolben 10, in dessen Außenwandung eine Anzahl von Taschen 11 angeordnet sind, die an eine Versorgungseinrichtung 12 für ein hydrostatisches Fluid mittels Kanälen 13 angeschlossen sind. Als hydrostatisches Fluid, auch als Trennfluid bezeichnet, ist im vorliegenden Fall das Mineralöl des Tanks 1 verwendet. Entsprechend ist die Versorgungseinrichtung 12 mit einer Zweigleitung 14 an die Leitung 4 des Tanks 1 angeschlossen. Die Versorgungseinrichtung umfaßt im übrigen die Pumpe 15, das Filter 16 und die Druckleitung 17, welche das als Trennfluid verwendete Mineralöl unter erhöhtem Druck durch die Kanäle 13 in die Taschen 11 zwischen Kolben 10 und Zylinderwand drückt. Lecköl wird durch die Kanäle 18 in der Wand des Zylinders 8 zu dessen Boden 19 abgeleitet, welcher hierfür Auffangtaschen 20 aufweist. Rückfließendes Trennfluid wird über eine Lecköl-Rückführungsleitung 21 mit der Pumpe 22 und der Leitung 23 mit dem Rückschlagventil 24 in die Hauptleitung 4 zurückgepumpt. Unter dem Einfluß des von der Versorgungseinrichtung 12 unter Druck in die Taschen 11 des Kolbens 10 eingeführten Trennfluids, wobei dieses im vorliegenden Ausführungsbeispiel dem zu messenden Mineralöl entnommen ist, "schwimmt" der Kolben 10 berührungslos im Gehäuse des Zylinders 8 und ist somit im Ruhezustand praktisch frei von jeder äußeren Kräftebeeinflussung, oder - anders ausgedrückt - der Kolben 10 wird im Zylinder 8 berührungsfrei und damit reibungsfrei geführt. Dabei stützt sich der Kolben 10 über das Stützelement 25 vertikal nach unten gegen den Meßwertgeber 26 ab, der im Gestell 27 der Vorrichtung 3 fest angeordnet ist. Das Gestell 27 ist im übrigen zur absolut vertikalen Ausrichtung der Meßvorrichtung 3 mit einstellbaren Gewindefüßen 29 auf dem Boden 30 eines Fundamentes 31 angeordnet. An den Meßwertgeber 26 sind mit einer Signalleitung 32 die zur Meßwerterfassung- und Berechnung benötigten elektronischen Funktionseinheiten angeschlossen, und zwar ein Signalverstärker 33, eine Eingabeeinheit 34 zum Aufschalten von Parametern zur Fehlerkorrektur wie beispielsweise Temperatur und Flüssigkeitsdruck als äußere Einflüsse, die eine Dehnung des Behälters 1 verursachen. Alle der Eingabeeinheit 34 aufgeschalteten Signale werden von dieser über die Signalleitungen 35 auf den Rechner 36 übertragen, der den korrigierten Wert des gravimetrischen Behälterinhaltes errechnet, und diesen durch die Signalleitung 37 auf die Anzeigeeinheit 38 überträgt. Die Anzeigeeinheit kann, wie bekannt, nach freiem Ermessen mit einem Drucker ausgestattet sein, der jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist.
Eine wesentlich vereinfachte, in ihrer Funktion jedoch gleichartige Meßvorrichtung nach der Erfindung zeigt Fig. 2. Dabei wird die Vorrichtung 3 zum Messen des Druckes im Tank 1, die ebenfalls einen Zylinder 8 und einen Meßkolben 10 umfaßt, zum Unterschied zu den vorgängig beschriebenen Ausführungsformen, mit einem pneumostatischen Trennfluid beaufschlagt, wobei sich in den Taschen 11 des Kolbens 10 zur berührungslosen Führung als Schmiermittel ein Gas, nämlich Luft, befindet, die unter Druck zugeführt wird. Die Luft wird mit dem volumentrisch fördernden Kolben-Kapselgebläse 66 in regelbarer Menge und mit regelbarem Druck aus der Atmosphäre über die Druckleitung 67 in das System eingeleitet. Eine ringförmige Entlastungstasche 68 im Meßkolben 10, die mit einem Auslaßstutzen 69 im Mantel des Zylinders 8 zusammenwirkt, ist vorgesehen, um ein Überfluten von Sperrluft aus den Taschen 11 in den Raum der Meßkammer 39 zu verhindern. Im Tank 1 ist ein Meßrohr 70 angeordnet, das von dicht unterhalb des Daches 71 nach unten in Richtung des Bodens 9 verläuft. Dieses Meßrohr 70 endet in einer kleinen Tauchglocke 72, die mit einem Auslaßstutzen 73 ausgestattet ist. Das Meßrohr 70 steht in Verbindung mit der Meßleitung 74, welche an ein ebenfalls in Druck und Menge regelbares Kolbenkapselgebläse 75 angeschlossen ist. Der Meßkolben 10 ist im übrigen mit dem Stützelement 25 gegen den Meßwertgeber 26 abgestützt, dessen Signal über die Signalleitung 32 in der vorgängig beschriebenen Weise über den Eingangsverstärker 33 sowie die Eingabeeinheit 34 zum Aufschalten von Parametern zur Fehlerkompensation und über einen Rechner 36 sowie den Endverstärker 65 geleitet wird, worauf in der Anzeigeeinheit 38 das gemessene und errechnete Gewichts-Ergebnis digital angezeigt wird.
Die Funktion der Vorrichtung ist folgende:
Durch Ingangsetzen des Gebläses 66 wird die Berührung zwischen dem Meßkolben 10 und dem Zylinder 8 aufgehoben, und dieser infolgedessen berührungslos und reibungslos geführt. Danach wird das Gebläse 75 in Gang gesetzt, welches Luft in regelbarer Menge und mit regelbarem Druck in die Meßleitung 74 und das Meßrohr 70 sowie die Tauchglocke 72 fördert. Die Luft erfüllt das ganze System bis zu dem Pegel 76 der durch den Auslaß 73 exakt definiert ist. Das Gebläse 75 wird mit einem Druck, der geringfügig höher als der Druck der verdrängten Flüssigkeitssäule sein muß, eingestellt, und mit konstantem Liefervolumen derart gefahren, daß zum Auslaß 73 pro Zeiteinheit wenige kleine Luftbläschen austreten, die dafür sorgen, daß das untere Meßniveau 76 in der Tauchglocke 72 unter allen Bedingungen und Füllhöhen auf Bruchteile von Millimetern genau eingehalten wird. Das Austreten der Luftbläschen könnte beispielsweise durch ein an der Tauchglocke installiertes Mikrophon akustisch festgestellt werden. Der dabei in der Meßleitung 74 anstehende Druck entspricht exakt dem Druck der Flüssigkeitssäule zwischen dem oberen Flüssigkeitsniveau H o und dem konstanten unteren Meß-Niveau H u , welches dem Referenz- Flüssigkeitsspiegel 76 entspricht. Bei Veränderung des oberen Flüssigkeitsniveaus H o durch Auffüllen oder Entleeren des Tanks 1 wird die Gewichtsveränderung in der gleichen Weise meßtechnisch erfaßt, wie dies in der beispielhaften Funktionsbeschreibung der Fig. 1 oder Fig. 3 vorgängig geschildert wurde. Bei der Vorrichtung nach Fig. 4 wird lediglich im Unterschied zu diesen Ausführungen keine Flüssigkeit in der Meßleitung 74 geführt, sondern der Druck der zu messenden Flüssigkeitssäulen H o bzw. H u wird durch Gas, nämlich Luft, in die Meßkammer 39 und damit auf die Oberfläche des Kolbens 10 übertragen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die Einrichtung außerordentlich einfach ist, und daß die Meßleitungen nicht mit dem zu messenden Medium gefüllt sein müssen.

Claims (9)

1. Verfahren zum Messen eines Druckes, insbesondere des sta­ tionären oder quasi-stationären Druckes eines Fluids mit einem in einem Zylinder unter Fluiddruck berührungslos ge­ führten, druckbeaufschlagten Meßkolben, der mit einer Last­ meßeinrichtung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die berührungslose Führung des Meßkolbens im Zylinder durch eine hydrostatische oder pneumostatische Schmierung mittels eines Trennfluids erfolgt, das einen höheren Druck aufweist, als das zu messende Fluid.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennfluid den zu messenden Druck erzeugendes Fluid verwen­ det und vor der Einleitung in den Zylinder im Druck erhöht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennfluid eine Flüssigkeit verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennfluid ein Gas, vorzugsweise Luft, verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Flüssigkeitsdruck unmittelbar auf den Kolben übertragen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Flüssigkeitsdruck durch Gas, vorzugsweise Luft, mittelbar auf den Kolben übertragen wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem in einem Zylinder geführten Meßkolben, der mit einer Kraftmeßeinrichtung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß in der Außenwand des Kolbens (10) und/oder der Innenwand des Zylinders (8) Taschen (11) zum Aufbau einer hydrostatischen oder pneumo­ tischen Schmierung durch ein Trennfluid vorgesehen und an ein Fluid-Versorgungs-System (12) angeschlossen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (8) einen als Auffangwanne (20) für das Trenn­ fluid ausgebildeten Boden (19) mit Anschluß an eine Leck­ strom-Rückführungsleitung (21, 22, 23, 24) des Versorgungs­ systems (12) aufweist, und daß in dem Boden (19) eine zentrale Öffnung (42) zur berührungslosen Durchführung eines Stützelements (25) vorgesehen ist, mit dem sich der Meßkol­ ben (10) gegen einen Meßwertgeber (26) abstützt.
9. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 bzw. der Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8 zur Berechnung des gravimetrischen Tankinhalts mindestens eines Tanks für Erdölprodukte oder dergleichen.
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