EA031600B1 - Method for control of a leak-tight vessel filling with a fluid medium - Google Patents

Method for control of a leak-tight vessel filling with a fluid medium Download PDF

Info

Publication number
EA031600B1
EA031600B1 EA201650070A EA201650070A EA031600B1 EA 031600 B1 EA031600 B1 EA 031600B1 EA 201650070 A EA201650070 A EA 201650070A EA 201650070 A EA201650070 A EA 201650070A EA 031600 B1 EA031600 B1 EA 031600B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
pressure
phase
tank
filling
vessel
Prior art date
Application number
EA201650070A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201650070A1 (en
Inventor
Юрий Иванович ДРОБОТЯ
Юрий Сергеевич Бунин
Сергей Леонидович Ивойлов
Original Assignee
Юрий Иванович ДРОБОТЯ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Иванович ДРОБОТЯ filed Critical Юрий Иванович ДРОБОТЯ
Priority to EA201650070A priority Critical patent/EA031600B1/en
Publication of EA201650070A1 publication Critical patent/EA201650070A1/en
Publication of EA031600B1 publication Critical patent/EA031600B1/en

Links

Abstract

A method for filling a leak-tight vessel with a fluid medium consists in that the vessel is filled through a quick-release two-channel connection wherein the filling process is represented as two phases: a pressure build-up phase and a pressure release phase; before starting the filling process, the following is entered in the memory of the controller that controls the vessel filling process: the value of vapour-air mixture pressure in the vessel Pat which opening of the air channel of the quick-release connection takes place; the value of vapour-air mixture pressure in the vessel Pat which closing of the air channel of the quick-release connection takes place; the number of pulses Impregistered by the controller in the pressure build-up phase and corresponding to the desired residual free volume in the vessel; the value of pressure in the vessel is measured by means of a pressure transducer in each phase; the number of pulses transmitted by the flow meter in each phase is registered; as soon as the number of pulses in the pressure build-up phase reaches the preset value Impfluid feed is stopped.

Description

Изобретение относится к области заполнения герметичных емкостей текучей средой и может быть использовано, в частности, при заправке топливом транспортных средств, наливе масел, кислот, щелочей и любых других текучих сред в цистерны, баки и иные емкости через двухканальное быстроразъемное соединение.The invention relates to the field of filling sealed containers with fluid and can be used, in particular, when fueling vehicles, pouring oils, acids, alkalis and any other fluid in tanks, tanks and other containers through a two-channel quick coupling.

Предшествующий уровень техникиPrior art

Известно, что герметичные емкости повсеместно используются для хранения агрессивных сред, таких как кислоты, щелочи, различные виды масел и топлива, моющие средства и растворители. Попадание их в окружающую среду приводит к серьезным экологическим последствиям, поэтому вопросам контроля заполнения емкостей уделяется особое внимание. Как правило, контроль заполнения герметичной емкости через быстроразъемное соединение, использование которого исключает возможность заглянуть внутрь емкости и визуально оценить уровень ее заполнения, осуществляют при помощи установленных в емкости датчиков и, или анализаторов уровня текучей среды (Сорокин П.В., Система контроля уровня жидких сред в герметичных резервуарах. Дисс. на соискание уч. ст. канд. техн. наук, ГОУ ВПО ТПУ, Томск, 2011). Как правило, их располагают на отметке заданного уровня заполнения, при достижении которого датчик/анализатор подает соответствующий сигнал, и подачу текучей среды прекращают. Учет количества отпущенной текучей среды производят при помощи расходомера.It is known that hermetic containers are commonly used to store corrosive media such as acids, alkalis, various types of oils and fuels, detergents and solvents. If they are released into the environment leads to serious environmental consequences, therefore, special attention is paid to the issues of controlling the filling of containers. As a rule, the control of filling a sealed container through a quick-disconnect connection, the use of which excludes the possibility to look inside the container and visually assess its filling level, is carried out using sensors installed in the container and, or fluid level analyzers (Sorokin PV, Liquid level control system media in sealed tanks, thesis for the competition of Candidate of Technical Sciences, GOU VPO TPU, Tomsk, 2011). As a rule, they are placed at the mark of a predetermined filling level, upon reaching which the sensor / analyzer delivers the appropriate signal, and the flow of fluid is stopped. Accounting for the amount of released fluid produced by the flow meter.

Недостатком указанного способа контроля является то, что показания датчиков и анализаторов могут искажаться в зависимости от температуры и плотности текучей среды вследствие механических воздействий и повреждений, перепадов давления, температуры окружающей среды. Помимо прочего устройства учета уровня текучей среды, непосредственно с ней контактирующие, в процессе эксплуатации подвержены образованию отложений на чувствительном элементе, что приводит к перебоям в работе прибора. В этом случае риск попадания содержимого в окружающую среду как следствие перелива емкости резко возрастает.The disadvantage of this method of control is that the readings of the sensors and analyzers may be distorted depending on the temperature and density of the fluid due to mechanical effects and damage, pressure drops, ambient temperature. Among other things, fluid level meters, which come into direct contact with it, during operation are subject to the formation of deposits on a sensitive element, which leads to interruptions in the operation of the device. In this case, the risk of the contents entering the environment as a result of overflow of the container increases dramatically.

Кроме того, стоит отметить, что заполнение до нужного уровня через герметичное быстроразъемное соединение емкостей, не оснащенных хотя бы одним устройством учета уровня текучей среды, без риска пролива содержимого возможно только при точно известном начальном уровне текучей среды. Точно определить начальный уровень текучей среды в такой емкости крайне сложно.In addition, it is worth noting that filling to the desired level through sealed quick-disconnecting of containers that are not equipped with at least one fluid level metering device without risk of spilling the contents is possible only with exactly known initial fluid level. Accurately determine the initial level of fluid in such a container is extremely difficult.

Однако даже при наличии в емкости устройств учета уровня текучей среды возможен пролив при заполнении, например при заправке топливом баков транспортных средств. Как правило, начальный уровень топлива в баке известен лишь приблизительно и основан на показаниях датчиков уровня топлива, погрешность которых увеличивается пропорционально сроку эксплуатации. Большую роль играет также угол наклона транспортного средства - при заполнении бака под наклоном показания устройств учета уровня текучей среды искажаются, что может привести к проливу.However, even in the presence of a fluid level metering device in the tank, spillage is possible during filling, for example, when refueling vehicle tanks. As a rule, the initial fuel level in the tank is known only approximately and is based on the readings of the fuel level sensors, the error of which increases in proportion to the service life. The inclination angle of the vehicle also plays a big role - when the tank is filled with the inclination, the readings of the fluid level meters are distorted, which can lead to a strait.

Указанный способ был выбран в качестве прототипа заявленного изобретения.This method was chosen as a prototype of the claimed invention.

Сущность изобретенияSummary of Invention

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание более надежного способа контроля заполнения герметичной емкости текучей средой через двухканальное быстроразъемное соединение, в том числе не оборудованной специальными приборами учета уровня содержимого и при неизвестном начальном уровне текучей среды в емкости.The technical task to be solved by the claimed invention is the creation of a more reliable method of controlling the filling of a sealed container with fluid through a two-channel quick disconnect connection, including one not equipped with special devices for taking into account the content level and with an unknown initial level of fluid in the tank.

Технический результат достигается тем, что при способе заполнения герметичной емкости текучей средой, заключающемся в том, что производят заполнение емкости через быстроразъемное двухканальное соединение, при этом процесс заполнения емкости представляют в виде двух фаз: фазы нарастания давления и фазы сброса давления; перед началом заполнения в память контроллера, управляющего процессом заполнения емкости, вносят величину давления Pmax паровоздушной смеси в емкости, при котором происходит открытие воздушного канала быстроразъемного соединения;The technical result is achieved by the fact that when filling a sealed container with a fluid medium, which consists in filling the container through a quick-disconnecting two-channel connection, the process of filling the container is represented as two phases: pressure build-up phase and pressure release phase; before starting to fill in the memory of the controller that controls the process of filling the tank, make the value of pressure P max vapor-air mixture in the tank, at which the opening of the air channel of the quick-release coupling occurs;

величину давления Pmin паровоздушной смеси в емкости, при котором происходит закрытие воздушного канала быстроразъемного соединения;the value of pressure P min vapor-air mixture in the tank, at which the closure of the air channel of the quick coupling;

число импульсов Impmin, регистрируемых контроллером в фазе нарастания давления, соответствующее желаемой величине остаточного свободного объема в емкости;the number of imp min pulses recorded by the controller in the pressure build-up phase corresponding to the desired residual free volume in the tank;

при помощи датчика давления измеряют величину давления в емкости в каждой фазе; регистрируют количество импульсов, переданных расходомером в каждой фазе;using the pressure sensor measure the pressure in the tank in each phase; register the number of pulses transmitted by the flow meter in each phase;

при достижении количества импульсов в фазе нарастания давления заранее заданной величины Impmin подачу текучей среды прекращают.when reaching the number of pulses in the pressure buildup phase of a predetermined Imp min, the flow of fluid is stopped.

Перечень фигур, чертежей и иных материаловList of figures, drawings and other materials

Весь процесс заполнения емкости представляют в виде чередования двух фаз: фазы нарастания давления (1) в емкости и фазы его сброса (2), что иллюстрирует график, представленный на фиг. 1. Процесс заполнения начинается со стадии нарастания давления (1), когда в емкость поступает текучая среда, вследствие чего в ней увеличивается давление паровоздушной смеси.The entire process of filling the tank is presented in the form of alternation of two phases: the phases of pressure build-up (1) in the tank and the phases of its discharge (2), which is illustrated by the graph shown in FIG. 1. The filling process begins with the stage of pressure buildup (1), when a fluid enters the tank, as a result of which the pressure of the vapor-air mixture increases.

Для замера величины давления паровоздушной смеси внутри емкости используют датчик давления, который устанавливают на выходе из емкости в воздушном канале быстроразъемного соединения. С егоTo measure the pressure of the steam-air mixture inside the tank, a pressure sensor is used, which is installed at the outlet of the tank in the air duct of the quick coupling. With his

- 1 031600 помощью расчетным путем определяют примерную величину остаточного свободного объема в емкости.- 1 031600 using the estimated way to determine the approximate amount of residual free volume in the tank.

Величину давления Pmax, при которой происходит открытие воздушного канала на быстроразъемном соединении (далее - БРС), величину давления Pmin, при которой происходит его закрытие и количество импульсов Impmin, регистрируемое контроллером в фазе нарастания давления, при котором процесс налива прекращается, определяют эмпирическим путем, исходя из конструкции емкости и типа среды, в нее заливаемой и вносят в память контроллера. Например, величина давления Pmax, при которой происходит открытие воздушного клапана при заполнении емкости водой, составляет 20 мм рт.ст., величина Pmin составляет 3-5 мм рт.ст., а количество импульсов, регистрируемое контроллером в фазе нарастания давления Impmin, при котором процесс налива прекращается, равно пяти, что соответствует 1-2 л свободного остаточного объема в емкости, не заполненного жидкостью.The pressure P max at which the air channel opens at the quick disconnect connection (hereinafter BRS), the pressure P min at which it closes and the number of pulses Imp min recorded by the controller in the pressure build-up phase at which the filling process stops empirically, based on the design of the container and the type of medium, it is poured into it and contribute to the memory of the controller. For example, the pressure P max at which the air valve opens when the tank is filled with water is 20 mm Hg, the P min value is 3-5 mm Hg, and the number of pulses recorded by the controller in the pressure build-up phase is Imp min , in which the process of filling stops, is equal to five, which corresponds to 1-2 liters of free residual volume in the tank, not filled with liquid.

Как только давление в емкости достигает заданной величины Pmax, контроллер переходит к фазе сброса давления (2) и дает команду на открытие воздушного канала БРС. Давление в емкости падает до тех пор, пока не достигнет минимальной заданной величины Pmin, при котором контроллер дает команду на закрытие воздушного канала и снова переходит к фазе нарастания давления (1).As soon as the pressure in the tank reaches the specified value P max , the controller proceeds to the pressure release phase (2) and gives the command to open the air channel BRS. The pressure in the tank drops until it reaches the minimum specified value Pmin, at which the controller gives the command to close the air channel and again goes to the pressure build-up phase (1).

В каждой фазе при помощи контроллера регистрируют количество импульсов, переданных расходомером, которое напрямую зависит от остаточного свободного объема в емкости, не заполненного жидкостью: чем меньше остаточный свободный объем в емкости, тем короче фаза и меньшее количество импульсов фиксируется во время нее. Так как емкость герметична, то заполнение ее текучей средой приводит к нарастанию давления в ней, соответственно, по мере ее заполнения фазы нарастания и сброса давления будут становиться все короче.In each phase, the controller records the number of pulses transmitted by the flow meter, which directly depends on the residual free volume in the tank that is not filled with liquid: the smaller the residual free volume in the tank, the shorter the phase and the smaller the number of pulses recorded during it. Since the container is sealed, then filling it with a fluid medium leads to an increase in pressure in it, respectively, as it is filled, the phases of increase and depressurization will become shorter.

Во время каждой фазы при помощи контроллера рассчитывают величину остаточного свободного объема в емкости на основе поступающих данных о количестве импульсов, зафиксированных во время каждой фазы.During each phase, the controller calculates the amount of residual free volume in the tank based on the incoming data on the number of pulses recorded during each phase.

Как только количество импульсов, регистрируемых контроллером в фазе нарастания давления, достигает заранее заданного минимального значения Impmin, подачу текучей среды прекращают.As soon as the number of pulses recorded by the controller in the pressure buildup phase reaches a predetermined minimum value of Impmin, the flow of fluid is stopped.

Заявленный способ предполагает наличие некоторой погрешности на начальном этапе налива, которая снижается по мере заполнения емкости.The claimed method assumes the presence of some error at the initial stage of loading, which decreases as the tank is filled.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

Заявленный способ был применен на практике при заправке топливом бака транспортного средства через двухканальное БРС. На фиг. 2 представлен график, иллюстрирующий процесс заполнения топливного бака транспортного средства бензином.The claimed method has been applied in practice when refueling a vehicle tank through a two-channel power unit. FIG. 2 is a graph illustrating the process of filling a vehicle's fuel tank with gasoline.

Перед началом заправки в память контроллера были внесены следующие данные:Before starting the refueling, the following data was entered into the controller's memory:

величина давления Pmax паровоздушной смеси в емкости, при котором происходит открытие воздушного канала быстроразъемного соединения и сброс давления = 15 мм рт.ст.;the value of pressure P max vapor-air mixture in the tank, at which the opening of the air channel of the quick coupling and the release of pressure = 15 mm Hg;

величина давления Pmin паровоздушной смеси в емкости, при котором происходит закрытие воздушного канала быстроразъемного соединения = 5 мм рт.ст.;the pressure Pmin of the vapor-air mixture in the tank, at which the air duct of the quick-release coupling closes = 5 mm Hg;

число импульсов Impmin, регистрируемых контроллером в фазе нарастания давления, при котором происходит автоматическое прекращение подачи текучей среды путем перекрытия жидкостного канала БРС <85, что соответствует 2,5 л свободного остаточного объема в баке.the number of Impmin pulses recorded by the controller in the pressure build-up phase, at which the fluid supply is automatically stopped by shutting off the BRS <85 liquid channel, which corresponds to 2.5 liters of free residual volume in the tank.

Во время заправки количество отпущенного топлива определяют стандартным путем при помощи расходомера, фиксирующего количество импульсов, которое затем контроллер обрабатывает и переводит в литры, однако одновременно с этим происходит подсчет количества импульсов, фиксируемых в каждой фазе нарастания и сброса давления. Особое внимание уделяется фазе нарастания давления и количеству импульсов, фиксируемых именно во время нее. Это необходимо для определения остаточного свободного объема в баке во время его наполнения для своевременного отключения подачи топлива.During refueling, the amount of fuel dispensed is determined in a standard way using a flow meter that fixes the number of pulses, which the controller then processes and converts to liters, but at the same time, the number of pulses recorded in each phase of increase and pressure release is counted. Special attention is paid to the pressure build-up phase and the number of pulses recorded during it. This is necessary to determine the residual free volume in the tank during its filling for the timely shutdown of the fuel supply.

При практическом применении способа для заправки топливом транспортных средств с использованием БРС величину остаточного свободного объема в баке можно определять также и по резкому изменению длины фаз при наливе ввиду особенностей конструкции автомобильных баков, которая предусматривает наличие большого остаточного свободного объема в баке даже при заправке до полного.In the practical application of the method for fueling vehicles using the CRUs, the amount of residual free volume in the tank can also be determined by drastically changing the length of the phases when filling due to the design features of the car tanks, which provides for a large residual free volume in the tank even when refueling to full.

Как видно из графика, представленного на фиг. 2, чем меньше свободного объема остается в баке автомобиля, тем короче становятся фазы. Когда количество импульсов Impmin в фазе нарастания давления достигло 85, контроллер дал команду на закрытие топливного канала на БРС и остановку процесса налива.As can be seen from the graph shown in FIG. 2, the less free volume remains in the vehicle tank, the shorter the phases become. When the number of Impmin pulses in the pressure build-up phase reached 85, the controller gave the command to close the fuel channel to the RLL and stop the filling process.

Использование заявленного изобретения позволяет повысить надежность контроля заполнения герметичной емкости текучей средой через двухканальное быстроразъемное соединение, в том числе не оборудованной специальными приборами учета уровня содержимого за счет отсутствия необходимости установки дополнительного оборудования внутрь емкости и отсутствия соприкосновения приборов учета с текучей средой.The use of the claimed invention allows to increase the reliability of monitoring the filling of an airtight container with fluid through a two-channel quick-disconnect connection, including not equipped with special meters for monitoring the level of contents due to the absence of the need to install additional equipment inside the container and the absence of contact of metering devices with the fluid.

Также стоит отметить, что в процессе налива контроллер непрерывно отслеживает скорость изменения давления, сравнивая ее с расчетной - это позволяет своевременно реагировать на нарушение герметичности емкости или проходимости трубопроводов, а также перебои в подаче топлива.It is also worth noting that in the process of loading the controller continuously monitors the rate of change of pressure, comparing it with the calculated one - this allows you to respond in a timely manner to the leakage of the vessel or the flow of the pipelines, as well as interruptions in the fuel supply.

- 2 031600- 2 031600

Claims (1)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM Способ заполнения герметичной емкости текучей средой, заключающийся в том, что производят заполнение емкости через быстроразъемное двухканальное соединение, отличающийся тем, что процесс заполнения емкости представляют в виде двух фаз: фазы нарастания давления и фазы сброса давления; перед началом заполнения в память контроллера, управляющего процессом заполнения емкости, вносят величину давления Pmax паровоздушной смеси в емкости, при котором происходит открытие воздушного канала быстроразъемного соединения; величину давления Pmin паровоздушной смеси в емкости, при котором происходит закрытие воздушного канала быстроразъемного соединения; число импульсов Impmin, регистрируемых контроллером в фазе нарастания давления, соответствующее желаемой величине остаточного свободного объема в емкости; при помощи датчика давления измеряют величину давления в емкости в каждой фазе; регистрируют количество импульсов, переданных расходомером в каждой фазе; при достижении количества импульсов в фазе нарастания давления заранее заданной величины Impmin подачу текучей среды прекращают.A method of filling a sealed container with a fluid, which consists in filling the container through a quick disconnect two-channel connection, characterized in that the filling process of the container is presented in two phases: a pressure rise phase and a pressure relief phase; before filling, into the memory of the controller that controls the process of filling the tank, enter the pressure value P max of the vapor-air mixture in the tank at which the air channel of the quick-connect is opened; the pressure value P min of the vapor-air mixture in the tank at which the air channel of the quick-connect connection is closed; the number of imp min pulses recorded by the controller in the pressure rise phase corresponding to the desired value of the residual free volume in the tank; using a pressure sensor measure the pressure in the tank in each phase; register the number of pulses transmitted by the flow meter in each phase; when the number of pulses in the phase of the pressure rise reaches a predetermined value of Imp min the flow of fluid is stopped.
EA201650070A 2016-12-08 2016-12-08 Method for control of a leak-tight vessel filling with a fluid medium EA031600B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201650070A EA031600B1 (en) 2016-12-08 2016-12-08 Method for control of a leak-tight vessel filling with a fluid medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201650070A EA031600B1 (en) 2016-12-08 2016-12-08 Method for control of a leak-tight vessel filling with a fluid medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201650070A1 EA201650070A1 (en) 2018-06-29
EA031600B1 true EA031600B1 (en) 2019-01-31

Family

ID=62684515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201650070A EA031600B1 (en) 2016-12-08 2016-12-08 Method for control of a leak-tight vessel filling with a fluid medium

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA031600B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU891098A1 (en) * 1980-01-30 1981-12-23 Краснодарский политехнический институт Device for subcutaneous introducing of gas
US6321798B1 (en) * 1996-09-06 2001-11-27 Jean-Pierre Solignac Method, device and installation for dispensing dosed amounts of liquid
WO2013029175A1 (en) * 2011-08-29 2013-03-07 Westport Power Inc. Variable gas pressure regulator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU891098A1 (en) * 1980-01-30 1981-12-23 Краснодарский политехнический институт Device for subcutaneous introducing of gas
US6321798B1 (en) * 1996-09-06 2001-11-27 Jean-Pierre Solignac Method, device and installation for dispensing dosed amounts of liquid
WO2013029175A1 (en) * 2011-08-29 2013-03-07 Westport Power Inc. Variable gas pressure regulator

Also Published As

Publication number Publication date
EA201650070A1 (en) 2018-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4427132A (en) Liquid storage and measurement system
US5014543A (en) Leak detector
US3599666A (en) Measuring device
CN108700445B (en) Measuring device for monitoring oil addition of large ship
BG64255B1 (en) Method for testing vapour recovery systems
US10994984B2 (en) Level sensing apparatus
EP3137961A1 (en) A system and method for measuring the amount of fuel delivered in a bunkering operation
US5649577A (en) Method and apparatus for automatically stopping the process of filling of a tank with a liquid under gas or vapor pressure
JP2007532890A (en) Liquid flow meter calibrator
EA031600B1 (en) Method for control of a leak-tight vessel filling with a fluid medium
US2743605A (en) Pipeline viscosimeter
RU154819U1 (en) MEASURING INSTALLATION FOR LIQUID PRODUCTS
RU2718490C1 (en) Drain device with possibility of car-by-car recording and pumping of oil products from railway tanks to storage reservoirs
US2006135A (en) Apparatus for the measurement by volume of delivered quantities of liquids
US2977795A (en) Liquid metering system
US1987766A (en) Liquid dispensing apparatus
RU148277U1 (en) ACCOUNTING REDUCTION HEAD
KR102520395B1 (en) Measuring device for liquid flow
RU2695520C1 (en) Method of receiving and accounting for oil products
RU64196U1 (en) AUTOMATED MEASURING COMPLEX OF FILLING AND DRAINING OIL PRODUCTS INTO CAR AND RAILWAY TANKS
RU2561016C1 (en) Plant for measurement and accounting of liquefied hydrocarbon gas
RU179778U1 (en) FUEL DISTRIBUTION COLUMN
RU87420U1 (en) COMPLEX MEASURING WITH THE AUTOMATED PUMPING STATION
SU112499A1 (en) Liquid dispenser
JP2010255530A (en) Liquid flow rate measuring device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KG TJ