NO123319B - - Google Patents

Description

System for nivåmåling i væsketanker på basis av boblerørprinsippet.

Denne oppfinnelse angår nivåmålesystemer og er mer spesielt rettet mot et system for nivåmåling i væsketanker på basis av boblerørprinsippet.

For nivåmåling i åpne og lukkede tanker er det tidligere kjent å bruke målesystemer basert på boblerørprinsippet, hvilket består i at et målerør eller dykkrør er ført ned i tanken under nivået av væsken i denne og fødes med en liten luftstrøm, hvor-ved trykket i målerøret svarer til væsketrykket ved rørets ut-løpsåpning. Lufttrykket i målerøret blir så målt ved hjelp av et manometer. Når væsketrykket i en gitt dybde er kjent, kan væskenivået beregnes når den spesifikke vekt av væsken likeledes er gitt eller målt.

Slike målesystemer har anvendelse blant annet i tankskip

for å muliggjøre en nøyaktig lasting og lossing av lasttankene. Målesystemer basert på boblerørprinsippet har blant annet den for-del at de kan brukes for fjernmåling, hvilket er av betydning også ved andre tankanlegg enn slike i tankskip. Som ytterligere fordeler kan nevnes at målesystemer av denne art ikke medfører plasering av elektriske komponenter eller mekanisk bevegelige deler i nærheten av eller i tankene, hvilket på den ene side medfører øket sikkerhet i tilfelle av tanker for brannfarlig eller eksplosive væsker og på den annen side gjør måleutstyret mer pålitelig og vedlikeholds-fritt.

Det er kjent forskjellige utførelser av målesystemer

basert på boblerørsystemet hvor det. er tatt sikte på å oppnå en øket nøyaktighet av målingene, særlig i området opp imot det maksimale nivå av en tank. Det kan i denne forbindelse henvises til U.S.patent nr. 2.559.436, britisk patent nr. 865.909 og britisk patent nr. 945.549. Det sistnevnte patentskrift er av særlig interesse i denne forbindelse, da det viser et system med to manometre hvorav det ene er innrettet til å måle væskenivået i området nær det maksimale eller fullt nivå med større nøyaktighet ved hjelp av et målerør som bare stikker et stykke ned under det maksimale nivå i tanken.

Det kan også nevnes at ifølge en kjent metode er det mulig

å bestemme egenvekten av en væske ved hjelp av et manometer hvis høytrykkside er forbundet med et rør som er ført ned i væsken til en viss dybde, og hvis lavtrykkside er forbundet med et rør som er ført ned i væsken til en mindre dybde, idet dybdeforskjellen mellom de to rørender forutsettes kjent eller målt. Avlesningen av manometeret vil da muliggjøre en direkte beregning av væskens spesifikke vekt. Det er i denne forbindelse kjent fra britisk patentskrift nr. 1.026.182, som også omhandler et målesystem med to manometre av den ovenfor omtalte type, at det kan eksistere en sammenkobling mellom lavtrykksiden av det ene manometer og høytrykksiden av det annet manometer, mens det ene manometer er koblet for måling av spesifikk vekt. Herunder er imidlertid det annet manometer over-hodet ikke i virksomhet, idet nivåmåling foretas med helt andre sammenkoblinger av de to manometre.

Foreliggende oppfinnelse er således nærmere bestemt rettet mot et system for nivåmåling i væsketanker på basis av boblerør- prinsippet, hvilket system er av den type som omfatter minst to manometre og minst to målerør, hvorav et første målerør fortrinnsvis er ført ned til et punkt nær bunnen av tanken og et annet målerør i det minste er ført ned til et nivå under det maksimale nivå

som ønskes målt, hvilket første målerør er forbundet med høytrykk-siden av et første manometer og hvilket annet målerør er forbundet med høytrykksiden av et annet manometer, mens lavtrykksiden av det første manometer er forbundet med høytrykksiden av det annet manometer. De nye og særegne trekk ved systemet ifølge foreliggende oppfinnelse består i første rekke i at de to manometre har en koordinert skalaanordning på hvilken det første manometer har en skala for spesifikk vekt av væsken innrettet til å samvirke med en skala tilforordnet det annet manometer som med stor nøyaktighet angir maksimalt eller fullt nivå svarende til respektive skalaverdier for spesifikk vekt på den nevnte skala for spesifikk vekt, hvilke skalaer er innrettet til å samvirke ved at det mellom skalaen for spesifikk vekt og den nevnte skala tilforordnet det annet manometer er trukket forbindelseslinjer som direkte angir sammenhørende verdier på de to skalaer.

Ved hjelp av denne nye kobling av et slikt målesystem

blir det oppnådd en rekke fordeler. Indikasjonen eller avlesningen av manometrene blir særlig enkel og oversiktlig, slik at operatøren raskt og nøyaktig kan se når væskenivået under fylling nærmer seg det maksimale nivå for en tank. Egenvekten av væsken kan straks avleses uten tidkrevende beregninger, og løsningen muliggjør videre et meget fordelaktig og hensiktsmessig skala-arrangement i et målesystem med to manometre.

I det følgende skal oppfinnelsen forklares nærmere under henvisning til tegningen som viser en utførelsesform for oppfinnelsen tegnet helt skjematisk og sterkt forenklet for å bringe de vesentlige trekk som har tilknytning til oppfinnelsen tydelig frem.

Tegningen viser en lukket tank T forsynt med gassventil G, hvilken tank for eksempel kan være en lasttank på et tankskip.

I tanken T er det ført inn tre målerør b^, b^og b^, som fødes med en liten luftstrøm Q. Av disse tre rør er rørene b^og b^å betrakte som de egentlige målerør, mens røret b^gjør tjeneste som kompensasjonsforbindelse. Luften vil for målerørene b^og b^ boble ut i væsken, som har spesifikk vekt y—, og trykket i male- rør b^vil være lik det hydrostatiske trykk ^"'h ve^ målerørets utløpsåpning, der h er høyden fra tankbunnen til væskeoverflaten. Nivået n^av den nedre ende av målerøret b^antas her å ligge så

nær bunnen av tanken at forskjellen mellom h og h-n^er neglisjer-

bar.

Manometrene 1 og 2 er koblet til målerørene som vist på

fig. 1.

Således er målerøret b^ forbundet med høytrykksiden av manometeret 1 og målerøret er forbundet med høytrykksiden av manometeret 2. Videre er kompensasjonsmålerøret b^forbundet med lavtrykksiden av manometeret 2. Endelig er det som vist på fig..1, anbragt en forbindelse mellom høytrykksiden av det annet manometer 2 og lavtrykksiden av det første manometer 1. Denne forbindelse muliggjør en spesiell funksjon av manometeranordningen, slik det skal forklares nærmere nedenfor.

Et viktig trekk ved målesystemet ifølge denne oppfinnelse består i den særiige anordning av indikator- eller avlesnings-

skalaene for de to manometre, som er anbragt side om side slik det fremgår av fig. 1. Den til venstre for manometer 1 antydede skala med inndeling fra 0 til 90 angir fyllhøyden i tanken i prosent av det maksimale nivå under forutsetning av at tankinnholdet har en bestemt spesifikk vekt.. Med de tall som eksempelvis er innsatt på skalaene på fig. 1, er den bestemte spesifikke vekt valgt lik 1. Skalaen til høyre for manometer 1 angir spesifikk vekt for tankinnholdet efter at væskesøylen i dette manometer har sluttet å

stige fordi nivået er kommet over utløpsenden av det annet målerør b^-Forbindelseslinjer fra skalaen for spesifikk vekt er trukket over

til skalaen for manometer 2. Tallene til høyre for dette manometer angir på tilsvarende måte og under samme forutsetning som for manometer 1, fyllhøyden i tanken i prosent av det maksimale nivå, nemlig for området 90 til 100 prosent. Når den aktuellé væske i tanken avviker i egenvekt fra den forutsatte, hvilket vil fremgå

av skalaen til høyre for manometer 1, fremkommer det automatisk på skalaen for manometer 2 hvilken manometeravlesning som der til-

svarer maksimalt nivå med den aktuelle væske. Denne automatiske angivelse blir oppnådd ved hjelp av forbindelseslinjene mellom skalaene, hvilke linjer er trukket efter beregninger av sammen-

hørende skalaverdier på de to skalaer.

Manometervæsken i manometer 1 har en spesifikk vekt som

bør være omkring en dekade høyere enn væsken i manometer 2, for å

få omtrent samme skalalengde for de to manometre. Manometer 1 i viser væskestanden opp til ca. 90 prosent nivå, dvs. fra nivå n^

til nj, og manometer 2 fra ca. 90 prosent til 100 prosent nivå,

dvs. fra n2til n^, hvor nivået n^ tilsvarer maksimal fyllhøyde.

Under fylling av tanken vil følgende gjelde:

n^< h < n_ Væskesøylen i manometer 1 vil indikere nivå, mens ' i søyle 2 vil stå på null. Indikasjonen gir verdien jf"-<*>h, hvor h kan finnes dersom jj"' er kjent. Søyle 1 virker i denne fase som en grovindikering av nivå.

h = n_ I dette øyeblikk stopper søyle 1, og indikasjonen er

et mål for spesifikk vekt. Søyle 2 vil starte.

^ h n^I denne fase vil søyle 1 vise spesifikk vekt, uavhengig av nivå. Nivåstigningen vil indikeres på søyle 2

med stor oppløsningsevne. Søyle 2 vil vise ^(h-^) ,

men ^ kan leses på søyle 1 og h kan regnes ut nøyaktig.

h = nQSøyle 1 vil fremdeles vise spesifikk vekt. Visningen

på søyle 2 vil være avhengig av ^7 derfor kan søyle 2 kalibreres i spesifikk vekt som gjelder når h = n.

Søyle 1 viser også gjeldende spesifikk vekt, som igjen via kalibreringen for spesifikk vekt på søyle 2 angir visningen på søyle 2 for å oppnå h = n^. Derved er oppnådd en entydig indikasjon for fullt nivå, som kan leses direkte på indikatoren uten at det er behov for omregning. Dette er vesentlig for å kunne fylle en tank til et spesifisert maksimalt nivå, for eksempel ved lasting av tankskip.

Kompensasjonsrøret b3på fig. 1 tjener til å utbalansere

et eventuelt over- eller undertrykk i rommet over væsken i tanken,

og er ikke nødvendig når tanken er åpen, dvs. med atmosfæretrykk over væskeoverflaten. I dette tilfelle kan også lavtrykksiden av manometer 2 stå i direkte åpen forbindelse med atmosfæren.

Det er klart at selv om de ovenfor beskrevne utførelses-eksempler er basert på bruk av væskemanometre, vil også manometre av andre typer kunne anvendes. En rekke modifikasjoner av den beskrevne utførelsesform vil kunne finnes av fagfolk på området.

Når det gjelder utnyttelsen av målesystemet er det åpenbart at dette ikke bare er begrenset til anvendelse i forbindelse med lasttanker på tankskip, men kan brukes ved ethvert tankanlegg hvor væsken er av en slik art at boblerørmetoden er brukbar. En annen anvendelse av praktisk interesse er for måling av skips dypgående ved inn-føring av målerørene i sjøvannet på i og for seg kjent måte. Temperaturvariasjoner i væsken vil kunne registreres som følge av den tilsvarende variasjon i spesifikk vekt.

Claims (1)

1. System for nivåmåling i væsketanker på basis av boble-rørprinsippet, omfattende minst to manometre og minst to målerør, hvorav et første målerør fortrinnsvis er ført ned til et punkt nær bunnen av tanken og et annet målerør i det minste er ført ned til et nivå under det maksimale nivå som ønskes målt, hvilket første målerør er forbundet med høytrykksiden av et første manometer og hvilket annet målerør er forbundet med høytrykksiden av et annet manometer, mens lavtrykksiden av det første manometer er forbundet med høytrykksiden av det annet manometer,karakterisertved at de to manometre (1,2) har en koordinert skala-anordning på hvilken det første manometer (1) har en skala for spesifikk vekt av væsken innrettet til å samvirke med en skala tilforordnet det annet manometer (2) som med stor nøyaktighet angir maksimalt eller fullt nivå svarende til respektive skalaverdier for spesifikk vekt på den nevnte skala for spesifikk vekt, hvilke skalaer er innrettet til å samvirke ved at det mellom skalaen for spesifikk vekt og deri nevnte skala tilforordnet det annet manometer (2) er trukket forbindelseslinjer som direkte angir sammenhørende verdier på de to skalaer.