FI59876B - Foerfarande vid volymmaetning av i roerledningar stroemmande vaetskor foer beaktande av maetfel foerorsakat av gas i vaetskan - Google Patents

Description

ν^Τ·Ι ΓβΙ ««KUULUTUSjULKAISU r o n «7 ^ •^STS! J 1 UTLÄGG NINGSSKRI FT 5 9o76 •gK· C(45) Patentti ryc. . Jv :2 10 10J1 ^ ^ ^ (51) Kv.ik.3/int.ci.3G 01 F 25/00 SUOMI —FINLAND (21) P*t«nttlh«k.mu. — Pit«nttnieknln| 803022 (22) Hakcmiipllvl — An*0knlngsdag 2 5 · 09 · 80 ' ' (23) AI kupli vl — Glltlghatsdag 2 5 · 0 9 · 80 (41) Tullut julklfktl— Bllvlt offantllg

Patentti· ja rekisterihallitut .............

__. ' .. _. . (44) Nlhtivlkalpanon Ja kuuLjulkalsun pvm.— Q,

Patent- och registerstyrelsen Amttkan utlagd och uti.skriftan publlctrad 3O.O6.8l (32)(33)(31) Pyydetty Muoik«us — Begird prloritet (Tl) 0T tehdas Oy, Hankasuontie 6, 00390 Helsinki 39» Suomi-Finland(FI) (72) Tapani Santasalo, Helsinki, Suomi-Finland(Fl) (TM Forss en & Salomaa Oy (5M Menetelmä putkijohdossa virtaavien nesteiden tilavuusmittauksissa nesteen sisältämän kaasun aiheuttaman mittausvirheen huomioonottamiseksi - Förfarande vid volymmätning av i rörledningar strömmande vätskor för beaktande av mätfel förorsakat av gas i vätskan

Keksinnön kohteena on menetelmä putkijohdossa virtaavien nesteiden tilavuus-mittauksissa nesteen sisältämän kaasun aiheuttaman mittausvirheen huomioonottamiseksi.

Nesteiden tilavuusmittauksia suoritetaan esim. maidontuottajilta tankkiautojen avulla tapahtuvassa maidonkeruussa. Maito pumpataan putkiston kautta ilmanerotta-ja-astiaan, jossa nestepinta nousee, kunnes nestepintaa tunnustelevan uimurin varteen kiinnitetty sulkuelin lopulta sulkee ilmanpoistoventtiiliin johtavan ilma-aukon. Tällöin ilmanerottaja-astian yläosa muodostaa suljetun systeemin, johon kehittyy vähitellen painetta, joka tietyn arvon saavutettuaan voittaa mittarin jälkeen sijoitetun suuntaventtiilin jousikuorman ja suuntaventtiili aukeaa.

Tällöin maito alkaa virrata mittarin läpi ja maidon virtausta jatkuu niin kauan, kunnes pumppu työntää ilmanerottaja-astiaan pelkkää ilmaa. Tällöin nestepinta ilmanerottaja-astiassa alkaa laskea ja lopulta uimuri on niin alhaalla, että ilma-aukko avautuu ja paine purkautuu ilmanpoistoventtiilin kautta ulos. Tällöin suuntaventtiili sulkeutuu ja maidon tilavuuden mittaus loppuu. Tällainen nestei- 2 59876 den tilavuusmittausjärjestelmä on esitetty esim. FI-patenttihakemuksessa n:o 780025, johon viitataan tekniikan tason osalta.

Maidon tilavuusmittauksissa maidossa oleva ilma aiheuttaa erittäin suuren mittausvirheen varsinkin mittauksen alussa. Tämän johdosta olisi erittäin tärkeää tietää ilman aiheuttaman virheen suuruus mittaustulokseen. Nykyisin sallitaan ± 1 %:n lisävirhe, joka on seurauksena ilman aiheuttamasta mittausvirheestä.

Maidossa olevan ilman aiheuttamaa mittausvirhettä on tunnetusti pyritty korjaamaan ilmanerottajalla, joita tunnetaan rakenneratkaisultaan lukuisia eri tyyppejä. Ilmanerottajalla on kuitenkin tunnetusti verrattain huono ilmanerotuskyky, jota voidaan kyllä parantaa rakentamalla hyvin suuri ilmanerottaja. Suuren il-manerottajan rakentaminen ei kuitenkaan ole aina käytännössä mahdollista, koska esim. tankkiautojen tila asettaa rajoituksen ilmanerottajan suuruudelle.

Mitattavassa nesteessä oleva kaasu aiheuttaa siis erittäin suuren mittausvirheen varsinkin mittauksen alussa. Tämä probleema on erityisen hankala viskooseilla nesteillä, kuten esim. maidolla. Koska veden viskositeetti on huomattavasti pienempi, ei mainittu probleema ole vedellä yhtä suuri.

Keksinnön päämääränä on aikaansaada menetelmä, jonka avulla nesteessä olevan kaasun aiheuttama mittausvirhe varsinkin mittauksen alussa voidaan ottaa huomioon ja korjata mittaustulosta siten, että päästään mahdollisimman tarkkaan mittaustulokseen.

Keksinnön päämäärä saavutetaan menetelmällä, jolle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että mitattavassa nesteessä olevan kaasun aiheuttamaa mittausvirhettä kompensoidaan elektronisen kalibroinnin avulla siten, että kalibrointikerroin-ta muutetaan mittauksen alusta lähtien mittarin läpi virranneen nestemäärän funktiona.

Patenttivaatimuksen 2 mukaisesti keksinnön mukainen kalibrointi on porrastettu siten, että mittauksen alusta ennalta määrättyyn tilavuuteen saakka käytetään ennalta valitun suuruista kalibrointikerrointa, jonka arvoa muutetaan porrasmai-sesti kunkin seuraavan ennalta määrätyn suuruisen tilavuuden kohdalla.

Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu yleisesti ottaen kaikkiin ns. tyhjäletku-systeemeihin, joissa kaasua sisältävä mitattava neste virtaa tilavuusmittarin läpi. Erityisesti keksinnön mukainen menetelmä soveltuu viskooseille nesteille, kuten maidolle, jolloin tällainen mittaussysteemi käsittää yleensä, mutta ei vält- 3 59876 tämättä, ilmanerottajan. Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan nesteessä olevan kaasun aiheuttama mittausvirhe kompensoida erittäin tarkasti ja päästä siten luotettavaan mittaustulokseen. Mitattavassa nesteessä olevan kaasun aiheuttaman virheen suuruus voidaan yksinkertaisemmin selvittää kokeellisesti.

Keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyyn keksinnön erääseen edulliseen suoritusmuotoon, johon keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus yksinomaan rajoittaa.

Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti nesteen tilavuudenmittaussysteemiä, jossa kaasun-erotussäiliö on varustettu tavanomaisella kaasunpoistoventtiilillä.

Kuvio 2 esittää lohkokaaviomaisesti keksinnön mukaisen menetelmän soveltamiseksi tarkoitettua mittaussysteemiä, jonka avulla mitattavassa nesteessä olevan kaasun aiheuttama mittausvirhe voidaan ottaa huomioon luotettavalla tavalla.

Kuvion 1 mukaisessa tunnetussa mittaussysteemissä maito imetään pumpulla 18 putkea 19 myöten ja pumppu 18 painaa maidon putkea 20 myöten ilmanerottaja-astiaan 11. Ilmanerottaja-astiassa 11 olevaa maitoa on merkitty viitenumerolla 12. Maidon 12 nestepintaa tunnustelee uimuri 13. Uimuriin 13 on kiinnitetty varsi 14, jonka päähän on kiinnitetty ilma-aukon 16 sulkuelin 15. Ilmanpoistoventtiiliä on merkitty viitenumerolla 17. Maito 12 virtaa ilmanerottaja-astiasta 11 putkea 21 myöten mittarin 22 läpi. Mittarin 22 jälkeen on sijoitettu suuntaventtiili 23, jonka jousilaitetta on merkitty viitenumerolla 24. Suuntaventtiilin 23 jälkeen maito virtaa putkea 25 myöten esim. säiliöön (ei esitetty).

Tässä tunnetussa mittaussysteemissä käytetyllä ilmanerottajalla on tunnetusti suhteellisen huono ilmanerotuskyky, jonka johdosta ilmanerottajalla ei voida poistaa mitattavassa nesteessä olevan kaasun varsinkin mittauksen alussa aiheuttamaa mittausvirhettä, vaan joudutaan sallimaan ± 1 %:n lisävirhe mitattavassa nesteessä olevan kaasun aiheuttamalle mittausvirheelle.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän soveltamiseksi tarkoitetun mittaussysteemin eräs edullinen suoritusmuoto. Nesteen tilavuusmittarilta eli anturilta 22 saadaan mittauspulssit, jotka johdetaan pulssimuokkaimeen 27. Mittaus-logiikka 28 käsittelee mittaustulokset ja tulos tuslogiikka 30 tulostaa mittaustulokset siten, että mittaustulokset saadaan suoraan ulos esim. kirjoittimelta 33. Viitenumerolla 26 on merkitty vikatilailmaisinta, viitenumerolla 29 mittausohjelmaa, viitenumerolla 31 tulostusohjelmaa ja viitenumerolla 32 näppäimistöä.

Claims (2)

59876 4 Anturina 22 voidaan käyttää esim. kiekkomännällä varustettua kiekkomäntämittaria varustettuna pulssianturilla, joka on erittäin luotettava. Keksinnön mukaisen elektroonisen tilavuusmittauksen toiminta voi olla esim. seu-raava. Kun virrannut määrä litroina mittauksen alusta on pienempi kuin esim. 20 1, asettaa mittaus logiikka tällöin kalibrointikertoimeksi luvun N^. Kun virrannut määrä on suurempi kuin 20 1, mutta pienempi tai yhtä suuri kuin 40 1, asettaa mittauslogiikka kalibrointikertoimeksi luvun N^. Kun mittausmäärä on suurempi kuin 40 1, mutta pienempi tai yhtä suuri kuin 60 1, asettaa mittauslogiikka kalibrointikertoimeksi luvun N£. Kun mittausmäärä on suurempi kuin 60 1, asettaa mittauslogiikka kalibrointikertoimeksi luvun N^. Edellä mainittujen lukujen suuruus on sellainen, että ^ on k^ x * k^ x ja = k^ x N^. Tällöin esim. k^ on suurempi kuin k^ ja vastaavasti k^ on suurempi kuin k^. Edellä on esitetty ainoastaan keksinnön periaateratkaisu ja alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön mukaista menetelmää voidaan modifioida lukuisilla eri tavoilla oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

1. Menetelmä putkijohdossa virtaavien nesteiden tilavuusmittauksissa nesteen sisältämän kaasun aiheuttaman mittausvirheen huomioonottamiseksi, tunnettu siitä, että mitattavassa nesteessä olevan kaasun aiheuttamaa mittausvirhettä kompensoidaan elektronisen kalibroinnin avulla siten, että kalibrointikerrointa muutetaan mittauksen alusta lähtien mittarin läpi virranneen nestemäärän funktiona.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektroninen kalibrointi on porrastettu siten, että mittauksen alusta ennalta määrättyyn litramäärään saakka käytetään ennalta valitun suuruista kalibrointikerrointa, jonka arvoa muutetaan porrasmaisesti kunkin seuraavan edeltä määrätyn suuruisen litramäärän kohdalla.