RU111662U1

RU111662U1 - PORTABLE ELECTRON DENSITY METER

Info

Publication number: RU111662U1
Application number: RU2011120076/28U
Authority: RU
Inventors: Александрс Симанависус
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ЛЕМИС Восток"
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2011-05-20
Publication date: 2011-12-20

Abstract

1. Плотномер, содержащий герметичную камеру, заполняемую сжиженным газом, внутри которой установлены датчик плотности и датчик температуры (терморезистор), причем герметичная камера содержит входной патрубок для подачи газа и вентиляционный патрубок для выпуска воздуха или газа, отличающийся тем, что контакты датчиков выведены на внешнюю часть корпуса в виде специального контактного разъема, выполненного с возможностью подключения к нему кабеля или устройства беспроводной передачи данных, функцией которых является передача данных в электронном виде на электронный измерительный блок, выполненный с возможностью измерения плотности и температуры, и передачи полученных данных на устройство отображения. ! 2. Плотномер по п.1, отличающийся тем, что электронный измерительный блок выполнен с возможностью преобразования величины резонансной частоты всей колебательной системы в плотность, а сопротивление терморезистора - в температуру для измеряемой пробы сжиженного газа. ! 3. Плотномер по п.2, отличающийся тем, что электронный измерительный блок встроен в компьютер или дополнительно содержит встроенные внутри отдельного корпуса микропроцессор, дисплей, аккумулятор и клавиатуру управления. ! 4. Плотномер по п.3, отличающийся тем, что электронный измерительный блок содержит устройство беспроводной связи. ! 5. Плотномер по п.4, отличающийся тем, что устройство беспроводной связи в электронном измерительном блоке выполнено на основе излучателей Bluetooth. ! 6. Плотномер по п.1, отличающийся тем, что входной и вентиляционный патрубки оснащены вентилями. ! 7. Плотномер по п.6, отличающийся тем, что между вентиляционным венти� 1. A densitometer containing a sealed chamber filled with liquefied gas, inside which a density sensor and a temperature sensor (thermistor) are installed, the sealed chamber contains an inlet pipe for supplying gas and a ventilation pipe for discharging air or gas, characterized in that the sensor contacts are connected to the outer part of the housing in the form of a special contact connector, configured to connect to it a cable or wireless data transmission device, the function of which is to transmit data to ics to form an electronic measuring unit capable of measuring the density and temperature, and transmitting the received data on a display device. ! 2. The densitometer according to claim 1, characterized in that the electronic measuring unit is configured to convert the resonant frequency of the entire oscillatory system to density, and the resistance of the thermistor to temperature for the measured sample of liquefied gas. ! 3. The densitometer according to claim 2, characterized in that the electronic measuring unit is built into the computer or further comprises a microprocessor, a display, a battery, and a control keyboard embedded inside a separate housing. ! 4. The densitometer according to claim 3, characterized in that the electronic measuring unit comprises a wireless communication device. ! 5. The densitometer according to claim 4, characterized in that the wireless communication device in the electronic measuring unit is based on Bluetooth emitters. ! 6. The densitometer according to claim 1, characterized in that the inlet and ventilation pipes are equipped with valves. ! 7. Density meter according to claim 6, characterized in that between the ventilation vent�

Description

Полезная модель относится к плотномерам и может быть использована для измерения плотности и температуры сжиженных нефтяных газов, с последующим расчетом приведенной плотности и массовой доли пропана (для смеси пропана и н-бутана) согласно стандарту ГОСТ28656. Кроме того плотномер может быть использован для измерения плотности жидкостей, попадающих в его диапазон измерений. Плотномер рассчитан на работу в полевых условиях.The utility model relates to densitometers and can be used to measure the density and temperature of liquefied petroleum gases, followed by calculating the reduced density and mass fraction of propane (for a mixture of propane and n-butane) according to GOST 28656. In addition, the densitometer can be used to measure the density of liquids falling within its measuring range. The densitometer is designed to work in the field.

Из уровня техники известны портативные (переносные) измерители плотности [1, 2, 3], т.е. те, которые позволяют отнести их к емкости хранения газа и подключить напрямую к вентилю для отбора проб или внести пробу в данный плотномер с помощью пробоотборника (ареометр погружается в герметичный цилиндр и с него считываются показания плотности газа).Portable (portable) density meters are known from the prior art [1, 2, 3], i.e. those that allow them to be attributed to the gas storage capacity and connected directly to the valve for sampling or to add the sample to this densitometer using a sampler (the hydrometer is immersed in a sealed cylinder and gas density readings are read from it).

Хотя такие измерительные плотномеры портативны, просты в обслуживании и могут использоваться для измерения плотности сжиженного газа в баллонах, процесс измерения в них - механический, и основан на съеме показаний с ареометра и термометра. Кроме того, съем показаний зависит от температуры и ее колебаний, а от влажности могут запотевать стеклянные поверхности колбы изнутри измерительного прибора, и как следствие - затрудняется весь процесс измерения, как в благоприятных, так и в неблагоприятных погодных условиях.Although such measuring densitometers are portable, easy to maintain, and can be used to measure the density of liquefied gas in cylinders, the measurement process in them is mechanical, and is based on taking readings from a hydrometer and thermometer. In addition, taking readings depends on temperature and its fluctuations, and glass surfaces of the flask can fog up from the inside of the measuring device on humidity, and as a result, the whole measurement process becomes difficult, both in favorable and in adverse weather conditions.

Из уровня техники также известны стационарные измерители плотности [4], которые устанавливаются на трубопровод и газ затекает в их измерительную камеру. Хотя данные измерители и обладают возможностями отображения информации на электронных табло и передачи информации в электронном виде о плотности на удаленный терминал (на пульт управления газораспределительных станций), они стационарны, очень сложны по конструкции (содержат множество камер) и установке на трубопроводе.The prior art also known stationary density meters [4], which are installed on the pipeline and gas flows into their measuring chamber. Although these meters have the ability to display information on electronic displays and transmit information in electronic form about density to a remote terminal (to the control panel of gas distribution stations), they are stationary, very complex in design (they contain many cameras) and are installed in the pipeline.

Также известны измерители плотности газа в резервуарах, при стационарном монтаже измерительных устройств на данных резервуарах. Возможность оперативной переноски на другой трубопровод или резервуар такой измерительной министанции нет. Она требует отсоединения и последующего переподключения. При этом как трубопроводы, так и резервуары требуют специальных доработок в плане подготовки мест установки и подключения стационарных систем измерений. Кроме того, такие измерители не могут применяться для измерения плотности сжиженного газа в баллонах.Also, gas density meters in tanks are known for stationary installation of measuring devices on these tanks. There is no possibility of carrying it quickly to another pipeline or tank. It requires disconnection and subsequent reconnection. At the same time, both pipelines and reservoirs require special improvements in terms of preparing installation sites and connecting stationary measurement systems. In addition, such meters cannot be used to measure the density of liquefied gas in cylinders.

Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипов и создание плотномера простой конструкции, который с одной стороны обладал бы портативностью (мобильностью) и малыми габаритами, а с другой - позволял бы производить измерения автоматически с передачей данных на цифровой индикатор, компьютер или удаленный терминал, вне зависимости от погодных условий.The objective of the utility model is to eliminate the shortcomings of prototypes and create a densitometer of simple design, which on the one hand would have portability (mobility) and small dimensions, and on the other hand would allow measurements to be made automatically with data being transmitted to a digital indicator, computer or remote terminal, regardless from weather conditions.

Указанная задача реализуется за счет того, что плотномер, содержащий герметичную камеру, заполняемую сжиженным газом/ внутри которой установлены датчик плотности и датчик температуры (терморезистор), причем герметичная камера содержит входной патрубок для подачи газа и вентиляционный патрубок для выпуска воздуха или газа, отличающийся тем, что контакты датчиков выведены на внешнюю часть корпуса в виде специального контактного разъема, выполненного с возможностью подключения к нему кабеля или устройства беспроводной передачи данных, функцией которых является передача данных в электронном виде на электронный измерительный блок, выполненный с возможностью измерения плотности и температуры, и передачи полученных данных на устройство отображения.This task is achieved due to the fact that the densitometer containing a sealed chamber filled with liquefied gas / inside which a density sensor and a temperature sensor (thermistor) are installed, the sealed chamber contains an inlet pipe for supplying gas and a ventilation pipe for the release of air or gas, characterized in that the contacts of the sensors are displayed on the outer part of the housing in the form of a special contact connector configured to connect a cable or device for wireless data transmission to it, f The function of which is the transmission of data in electronic form to an electronic measuring unit, configured to measure density and temperature, and transmit the received data to a display device.

Кроме того, электронный измерительный блок выполнен с возможностью преобразования величины резонансной частоты всей колебательной системы в плотность, а сопротивление терморезистора - в температуру для измеряемой пробы сжиженного газа.In addition, the electronic measuring unit is configured to convert the magnitude of the resonant frequency of the entire oscillatory system to density, and the resistance of the thermistor to temperature for the measured sample of liquefied gas.

Кроме того, электронный измерительный блок может быть встроен в компьютер или дополнительно содержать встроенные внутри отдельного корпуса микропроцессор, дисплей, аккумулятор и клавиатуру управления.In addition, the electronic measuring unit can be integrated into a computer or additionally contain a microprocessor, a display, a battery, and a control keyboard integrated inside a separate housing.

Также электронный измерительный блок может содержать устройство беспроводной связи. Также устройство беспроводной связи в электронном блоке измерителя может быть выполнено на основе излучателей Bluetooth и/или инфракрасного излучения. Кроме того, входной и вентиляционный патрубки могут быть оснащены вентилями. Между вентиляционным вентилем и вентиляционным патрубком может быть установлен манометр для определения давления газа с целью фиксации заполнения емкости газом до требуемого уровня и недопущения превышения максимального давления. Но манометр может быть установлен и на конце вентиляционного вентиля и после него, если вентиляционный вентиль соединяют с газораспределительной системой, где присутствуют манометры. Поэтому его положение не принципиально и само наличие в устройстве не обязательно.Also, the electronic measuring unit may comprise a wireless communication device. Also, the wireless communication device in the electronic unit of the meter can be made on the basis of Bluetooth and / or infrared emitters. In addition, the inlet and ventilation pipes can be equipped with valves. Between the ventilation valve and the ventilation pipe, a pressure gauge can be installed to determine the gas pressure in order to fix the filling of the tank with gas to the required level and to prevent exceeding the maximum pressure. But the manometer can be installed both at the end of the ventilation valve and after it, if the ventilation valve is connected to the gas distribution system, where pressure gauges are present. Therefore, its position is not fundamental and the very presence in the device is not necessary.

Полезная модель поясняется чертежами.The utility model is illustrated by drawings.

На Фиг.1 изображены плотномер в комплекте с дополнительными комплектующими, гдеFigure 1 shows the densitometer complete with additional components, where

1 - кабель питания/обмена данных, 2 - герметичная камера с датчиками, 3 - кабель зарядного устройства, 4 - пробоотборник, 5 - принтер Bluetooth, 6 - зарядное устройство, 7 - соединительный шланг, 8 - разъем быстрого соединения, 9 - устройство отображения (электронный измерительный блок), 10 - чемодан.1 - power / data exchange cable, 2 - sealed camera with sensors, 3 - charger cable, 4 - sampler, 5 - Bluetooth printer, 6 - charger, 7 - connecting hose, 8 - quick connection connector, 9 - display device (electronic measuring unit), 10 - a suitcase.

На Фиг.2 показано устройство отображения, где 11 - дисплей, 12 - Bluetooth канал, 13 - разъем, 14 - кабель.Figure 2 shows a display device, where 11 is a display, 12 is a Bluetooth channel, 13 is a connector, 14 is a cable.

На Фиг.3 показано устройство герметичной камеры с вентилями, где 15 - контактный разъем, 16 - зажимные болты, 17 - съемная крышка, 18 - герметичная емкость, 19 - вентиляционный вентиль (спускной), 20 - входной вентиль, 21 - манометр.Figure 3 shows the device of a sealed chamber with valves, where 15 is a pin connector, 16 is a clamping bolt, 17 is a removable cover, 18 is a sealed container, 19 is a ventilation valve (drain), 20 is an inlet valve, 21 is a pressure gauge.

На Фиг.4 показан пример собранного плотномера с соединенным по кабелю устройством отображения (измерителем).Figure 4 shows an example of an assembled densitometer with a cable-connected display device (meter).

На Фиг.5 показан пример организации беспроводной связи между плотномера с оператором, где 22 - устройство беспроводной связи, 23 - измерительный блок в виде компьютера, 24 - рабочий вагон, 25 - оператор.Figure 5 shows an example of the organization of wireless communication between the densitometer with the operator, where 22 is a wireless communication device, 23 is a measuring unit in the form of a computer, 24 is a working car, 25 is an operator.

На Фиг.6 показана блок-схема устройства плотномера в разрезе, где 26 - датчик плотности, 27 - датчик температуры, 28 - контакты датчиков, 29 - вентиляционный патрубок, 30 - входной патрубок, 31 - внутренняя камера. Принцип действия датчика плотности (26) основан на измерении резонансной частоты механической колебательной системы, погруженной в жидкость. Датчик температуры (27) может быть выполнен на основе стандартного платинового терморезистора Pt-1000. Электронный измерительный блок (9 или 23) преобразует величину резонансной частоты колебательной системы в плотность, а сопротивление терморезистора в температуру. Электрическое питание измеритель получает от встроенного аккумулятора в устройстве отображения, если он выполнен в виде отдельного цифрового прибора (9) с дисплеем, либо от блока питания компьютера, если электронный измерительный блок (23) встроен в компьютер. В устройстве отображения (9) может быть выполнено специальное гнездо (13) для подключения зарядного устройства (6).Figure 6 shows a block diagram of a densitometer device in the context, where 26 is a density sensor, 27 is a temperature sensor, 28 are sensor contacts, 29 is a ventilation pipe, 30 is an inlet pipe, 31 is an inner chamber. The principle of operation of the density sensor (26) is based on measuring the resonant frequency of a mechanical oscillatory system immersed in a liquid. The temperature sensor (27) can be made on the basis of a standard Pt-1000 platinum thermistor. An electronic measuring unit (9 or 23) converts the value of the resonant frequency of the oscillatory system into density, and the resistance of the thermistor into temperature. The meter receives electric power from the built-in battery in the display device, if it is made in the form of a separate digital device (9) with a display, or from the computer’s power supply, if the electronic measuring unit (23) is built into the computer. In the display device (9), a special socket (13) for connecting the charger (6) can be made.

При выполнении измерителя в виде электронного блока (9), соединяемого кабелем (7) с контактным разъемом (15), он может содержать излучатель Bluetooth (12) с целью передачи данных для распечатки на принтер (5), оснащенный приемником Bluetooth. Заполнение камеры (31) плотномера газом производится через входной вентиль (20) и входной патрубок (30), а стравливание воздуха и части газа через вентиляционный патрубок (29) и вентиляционный вентиль (19). Слив газа из камеры (31) плотномера может производиться через любой вентиль. В состав плотномера может быть включен манометр (21) для наблюдения за давлением, и недопущения превышения максимального рабочего давления.When the meter is in the form of an electronic unit (9) connected by a cable (7) to a contact connector (15), it can contain a Bluetooth emitter (12) for the purpose of transmitting data for printing to a printer (5) equipped with a Bluetooth receiver. The chamber (31) of the density meter is filled with gas through the inlet valve (20) and inlet pipe (30), and air and part of the gas are vented through the ventilation pipe (29) and the ventilation valve (19). Gas can be drained from the meter chamber (31) through any valve. A pressure gauge (21) can be included in the composition of the densitometer to monitor the pressure and to prevent exceeding the maximum working pressure.

Измерительная часть плотномера состоит из датчика плотности (26) и датчика температуры (27), помещенных в герметичную камеру (31), заполняемую сжиженным газом, и электронного измерительного блока (9 или 23), который может быть выполнен либо в виде пульта управления с индикатором, и микропроцессором (9), либо в виде компьютера (23). Посредством проводного кабеля (7) или путем передачи данных по беспроводной связи подключают канал передачи данных отдатчиков (26, 27) к электронному измерительному блоку (9 или 23), обеспечивающему измерение плотности и температуры, и передачу полученных данных на устройство дисплей или монитор. Беспроводная связь может быть реализована, например, на основе устройств Bluetooth. В этом случае устройство беспроводной связи (22), устанавливаемое на контактный разъем (15), расположенный на внешнем корпусе герметичной камеры, содержит микропроцессор с блоком памяти или отдельным накопителем информации, антенное устройство и Bluetooth приемник/излучатель. Данные, поступающие сдатчиков (26, 27), записываются на память устройства (22), а затем при установлении канала связи Bluetooth с измерителем (23), передаются на него в виде текстовых файлов с данными измерений, которые обрабатываются измерителем.The measuring part of the densitometer consists of a density sensor (26) and a temperature sensor (27) placed in a sealed chamber (31) filled with liquefied gas, and an electronic measuring unit (9 or 23), which can be made either in the form of a control panel with an indicator , and a microprocessor (9), or in the form of a computer (23). By means of a wired cable (7) or by transmitting data wirelessly, the transmitters' data channel (26, 27) is connected to an electronic measuring unit (9 or 23), which provides density and temperature measurement, and the transmission of the received data to a display or monitor device. Wireless communication can be implemented, for example, based on Bluetooth devices. In this case, the wireless communication device (22) installed on the contact connector (15) located on the outer casing of the sealed chamber contains a microprocessor with a memory unit or a separate information storage device, an antenna device, and a Bluetooth receiver / emitter. The data received by the transmitters (26, 27) are recorded on the device’s memory (22), and then, when a Bluetooth communication channel is established with the meter (23), they are transferred to it in the form of text files with measurement data that are processed by the meter.

Также беспроводная связь может быть реализована на основе каналов связи типа Wi-Fi, путем установки сети Wi-Fi между устройством связи (22) на внешнем корпусе герметичной камеры (31) и измерителем (23).Also, wireless communication can be implemented on the basis of Wi-Fi-type communication channels, by installing a Wi-Fi network between the communication device (22) on the outer casing of the sealed camera (31) and the meter (23).

Также возможно организовать связь по каналу GPRS посредством установки в качестве устройства беспроводной связи на внешнем корпусе герметичной камеры мобильного телефона, смартфона, i-Phone или КПК, которые позволят выводить данные в Интернет через GPRS канал и передавать их на специальный сервер, где они будут обрабатываться. Аналогично можно организовать связь и по каналу GSM, для чего на внешнем корпусе герметичной камеры достаточно в качестве устройства связи установить модуль с SIM-картой, антенной и излучателем. При передаче данных происходит соединение через сотового оператора с аналогичным GSM-приемником и передача данных на него в факсовом режиме. Чтобы снизить вероятность потери данных при такой пересылке можно многократно дублировать пакеты данных с последующей их проверкой на идентичность, и в случае несовпадения данных дублирования, запрашивать повторную передачу.It is also possible to communicate via GPRS by installing a sealed camera of a mobile phone, smartphone, i-Phone or PDA as an external communication device, which will allow data to be transferred to the Internet via a GPRS channel and transmitted to a special server where they will be processed . Similarly, it is possible to organize communication via the GSM channel, for which it is enough to install a module with a SIM card, antenna and radiator as an communication device on the external case of the sealed camera. When transmitting data, a connection is made through a mobile operator with a similar GSM receiver and data is transmitted to it in fax mode. To reduce the likelihood of data loss during such a transfer, you can repeatedly duplicate data packets with subsequent verification of their identity, and in case of duplication of data duplication, request a retransmission.

Достоинством беспроводной связи является то, что в процессе измерений специалист (25) может проводить замеры в закрытом изолированном удаленном помещении (вагоне) (24), что важно при неблагоприятных погодных условиях (сильных морозах, пурге или ливнях).The advantage of wireless communication is that during measurements, a specialist (25) can take measurements in a closed isolated remote room (car) (24), which is important in adverse weather conditions (severe frosts, snowstorms or heavy rains).

Таким образом, полезной моделью обеспечивается плотномер простой конструкции, который с одной стороны обладает портативностью (мобильностью) и малыми габаритами, а с другой -. позволяет производить измерения автоматически с передачей данных на цифровой индикатор, компьютер или удаленный терминал, вне зависимости от погодных условий (т.е. при любой погоде).Thus, the utility model provides a densitometer of simple design, which on the one hand has portability (mobility) and small dimensions, and on the other. allows you to take measurements automatically with the transfer of data to a digital indicator, a computer or a remote terminal, regardless of weather conditions (i.e. in any weather).

Источники информации:Information sources:

1. http://www.soctrade.com/equipment/k26150/?print1. http://www.soctrade.com/equipment/k26150/?print

2. http://www.soctrade.com/equipment/22100_0/?print2. http://www.soctrade.com/equipment/22100_0/?print

3. http://www.stankom.com/ua/naftogazove-obladnannya/oborudovanie-gns/izmeritel-plotnosti-szhizhennogo-gaza-ipsg/3.Http: //www.stankom.com/ua/naftogazove-obladnannya/oborudovanie-gns/izmeritel-plotnosti-szhizhennogo-gaza-ipsg/

4. http://www.vspmos.ru/mobrey/systems_2/3098/4.http: //www.vspmos.ru/mobrey/systems_2/3098/

Claims

1. A densitometer containing a sealed chamber filled with liquefied gas, inside which a density sensor and a temperature sensor (thermistor) are installed, the sealed chamber contains an inlet pipe for supplying gas and a ventilation pipe for discharging air or gas, characterized in that the sensor contacts are connected to the outer part of the housing in the form of a special contact connector, configured to connect to it a cable or wireless data transmission device, the function of which is to transmit data to ics to form an electronic measuring unit capable of measuring the density and temperature, and transmitting the received data on a display device.

2. The densitometer according to claim 1, characterized in that the electronic measuring unit is configured to convert the resonant frequency of the entire oscillatory system to density, and the resistance of the thermistor to temperature for the measured sample of liquefied gas.

3. The densitometer according to claim 2, characterized in that the electronic measuring unit is built into the computer or further comprises a microprocessor, a display, a battery, and a control keyboard embedded inside a separate housing.

4. The densitometer according to claim 3, characterized in that the electronic measuring unit comprises a wireless communication device.

5. The densitometer according to claim 4, characterized in that the wireless communication device in the electronic measuring unit is based on Bluetooth emitters.

6. The densitometer according to claim 1, characterized in that the inlet and ventilation pipes are equipped with valves.

7. The densitometer according to claim 6, characterized in that a pressure gauge is installed between the ventilation valve and the ventilation pipe to determine the gas pressure.