RU2343426C1 - Устройство для измерения массы жидкого продукта в резервуаре - Google Patents
Устройство для измерения массы жидкого продукта в резервуаре Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343426C1 RU2343426C1 RU2007131221/28A RU2007131221A RU2343426C1 RU 2343426 C1 RU2343426 C1 RU 2343426C1 RU 2007131221/28 A RU2007131221/28 A RU 2007131221/28A RU 2007131221 A RU2007131221 A RU 2007131221A RU 2343426 C1 RU2343426 C1 RU 2343426C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tank
- product
- measuring
- measurement error
- mass
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах измерения массы нефтепродуктов и других жидкостей. Сущность: устройство содержит измерительную систему, измеряющую уровень, плотность, температуру, массу продукта в резервуаре, устройство динамического контроля погрешности измерений и устройство отображения. Из измерительной системы в устройство динамического контроля погрешности измерений через первый вход поступают параметры уровня, плотности, температуры и массы продукта в резервуаре. Через второй вход вводятся точностные характеристики средств измерений и градуировочные параметры резервуара. На устройстве отображения при измерении массы продукта в резервуаре индицируются величина погрешности измерений массы, минимальный допустимый уровень при хранении продукта и минимальное изменение уровня при приеме и отпуске продукта, обеспечивающие соблюдение требований по величине погрешности измерений. Технический результат: возможность осуществления оперативного динамического контроля погрешности измерений. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах измерения массы нефтепродуктов и других жидкостей, в том числе взрывоопасных, при их отпуске, приеме и хранении.
Все измерительные устройства и системы работают с определенными погрешностями.
В связи с этим действующими Государственными стандартами оговариваются пределы допустимой погрешности измерений массы, которые обеспечивает достоверность измерений и позволяет осуществлять учет продукта при хранении, приеме и отпуске с требуемой точностью.
Известно множество устройств, позволяющих измерять массу жидкого продукта в резервуаре. Хороший обзор средств измерений для нефтяной промышленности представлен в книге «Ресурсосберегающий сервис нефтепродуктообеспечения», авторы Е.И.Зоря, В.И.Зенин, Щ.В.Никитин, А.Д.Прохоров, Москва, изд. «Нефть и газ», 2004 г. Но все упоминаемые устройства не позволяют в процессе хранения, приема и отпуска продукта контролировать соблюдение требований по величине погрешности измерений.
Методика измерений массы и погрешностей измерений хорошо изложена в книге «Автоматизированный учет нефти и нефтепродуктов при добыче, транспорте и переработке», авторы А.Ш.Фатхутдинов, М.А.Слепян и др. Москва, изд. «Недра», 2007 г. и книге «Контроль количества и качества нефтепродуктов» под ред. профессора Новоселова, Москва, изд. «Недра», 1995 г. В этих источниках изложены методики измерений массы и определения погрешности измерений, но нет описания устройств для контроля соблюдения требований по величине погрешности измерений.
В качестве прототипа может быть использовано любое измерительное устройство или система, измеряющая уровень, плотность, температуру продукта в резервуаре и позволяющая использовать градуировочные таблицы резервуаров для определения объема и массы продукта в резервуаре, например система измерительная «СТРУНА» ТУ 4210-001-23434764-2004.
Данная измерительная система, так же, как и все другие известные измерительные системы и устройства, позволяют измерять уровень, плотность, температуру и массу продукта в резервуаре, но не обеспечивает соблюдения требований по контролю величины погрешности измерений при измерении массы продукта.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание устройства, которое позволяет в процессе работы при хранении, приеме и отпуске продукта осуществлять оперативный динамический контроль погрешности измерений и выдавать рекомендации по величине минимального допустимого уровня при хранении продукта и величины минимального изменения уровня при приеме и отпуске продукта, позволяющие обеспечивать необходимую величину погрешности измерений.
Предметом изобретения является устройство для измерения массы жидкого продукта в резервуаре, содержащее измерительную систему, измеряющую уровень, плотность, температуру, массу продукта в резервуаре, в которое введены устройство динамического контроля погрешности измерений и устройство отображения, первый вход устройства динамического контроля погрешности измерений соединен с выходом измерительной системы, по которому поступают параметры уровня, плотности, температуры и массы продукта в резервуаре, по второму входу вводятся точностные характеристики средств измерений и градуировочные параметры резервуара, а выход соединен с устройством отображения, на котором при измерении массы продукта в резервуаре индицируются величина погрешности измерений массы, минимальный допустимый уровень при хранении продукта и минимальное изменение уровня при приеме и отпуске продукта, обеспечивающие соблюдение требований по величине погрешности измерений.
Техническим результатом является получение на экране устройства отображения информации о величине погрешности и рекомендуемым значениям минимального допустимого уровня при хранении продукта и минимального изменения уровня при приеме и отпуске продукта, обеспечивающие соблюдение требований по величине погрешности измерений.
На чертеже схематично представлено устройство для измерения массы жидкого продукта в резервуаре.
Цифрами обозначены:
1 - резервуар;
2 - измерительная система;
3 - устройство расчета массы и динамического контроля погрешности измерений;
4 - устройство отображения;
5 - файл «Точностные характеристики средств измерений»;
6 - файл «Градуировочные параметры резервуара».
Устройство для измерения массы жидкого продукта в резервуаре содержит измерительную систему 2, измеряющую уровень, плотность, температуру продукта в резервуаре 1, устройство динамического контроля погрешности измерений 3, первый вход которого соединен с выходом измерительной системы, по которому поступают параметры уровня, плотности, температуры и массы продукта в резервуаре, по второму входу устройства динамического контроля погрешности измерений вводятся точностные характеристики средств измерений с помощью файла 5 и Градуировочные параметры резервуара с помощью файла 6, а выход соединен с устройством отображения 4, на котором при измерении массы продукта в резервуаре индицируются величина погрешности, минимальный допустимый уровень при хранении продукта и минимальное изменение уровня при приеме и отпуске продукта, обеспечивающие соблюдение требований по величине погрешности измерений.
В процессе настройки в устройство динамического контроля погрешности измерений 3 вводятся значение допускаемой относительной погрешности измерений, установленное Государственными стандартами, и необходимые технологические константы (параметры).
Следует отметить, что файлы «Точностные характеристики средств измерений» 5 и «Градуировочные параметры резервуара» 6 могут загружаться в устройство расчета массы и динамического контроля погрешности измерений 3 как из измерительной системы 2, так и непосредственно из ПЭВМ (ПЭВМ - персональная электронно-вычислительная машина (компьютер)) при настройке устройства.
Работает устройство следующим образом. Пример расчета погрешности измерений, циклического сравнения полученных результатов с величиной заданной погрешности и определение минимального допустимого уровня при хранении продукта и минимального изменения уровня при приеме и отпуске продукта, обеспечивающих соблюдение требований по величине погрешности измерений, представлен для нефтепродуктов (НП) в стальном резервуаре при использовании системы измерительной «СТРУНА» (СИ).
Параметры уровня плотности и температуры от датчиков СИ, расположенных в резервуаре 1, поступают из измерительной системы 2 в устройство динамического контроля погрешности измерений 2, где производится их обработка.
1 Объем НП рассчитывается по формуле:
где V20i - объем НП в резервуаре на измеряемом уровне Нi, определяемый по градуировочной таблице резервуара, составленной при температуре 20°С, м3;
αст - температурный коэффициент линейного расширения материала стенки резервуара (из паспорта на резервуар) для стали αст=12,5 х 10-6 1/°С;
Тст - температура стенки резервуара, принимаемая равной температуре НП в резервуаре tcp.i, °С.
2 Масса НП в режиме хранения рассчитывается по формуле:
где ρcp.i - средняя плотность НП, измеренная ИС;
Vi - объем НП, определенный по формуле (1).
Примечание - При снижении уровня НП ниже точки расположения нижнего плотномера ρcpi определяется путем пересчета по МИ 2632-2001 (МИ 263 2-2001 - Государственная система обеспечения единства измерений. Плотность нефти и нефтепродуктов и коэффициенты объемного расширения и сжимаемости. Методы и программа расчета) введенных значений плотности и температуры пробы ρпр.i и tпр.i к температуре tcp.i.
3 Масса отпущенных (или принятых) НП рассчитывается по формуле:
где mi - масса НП в начале операции приема (отпуска) НП, кг;
mi+1 - масса НП в конце операции приема (отпуска) НП, кг.
4 Погрешность измерений массы вычисляется по формулам:
а) Для режима хранения НП
б) Для режима приема/отпуска НП
где 
где δK - относительная погрешность составления градуировочной таблицы для резервуара, %;
ΔТр - абсолютная погрешность измерений температуры НП при измерении плотности ареометром или переносным автоматическим плотномером, °С;
δN - относительная погрешность вычислений, %;
β - коэффициент объемного расширения продукта (определяется по МИ 2632-2001), 1/°С;
δρ - относительная погрешность измерений плотности ЦП, %, вычисляется по формуле:
где Δρ - абсолютная погрешность измерений плотности НП:
ρср - средняя плотность НП в резервуаре, кг/м3;
δН - относительная погрешность измерений уровня НП в резервуаре, %
где Н - уровень НП в резервуаре, мм;
ΔН - погрешность измерений уровня НП в резервуаре, мм, вычисляется по формуле:
где ΔHИС - абсолютная погрешность ИС при измерении уровня, мм.
ΔL0 - абсолютная погрешность рулетки или метроштока при введении поправки, мм;
ΔLм - абсолютной погрешность метода измерений уровня, принимается равной 1,5 мм.
G - коэффициент, вычисляется по формуле:
где β - коэффициент объемного расширения НП (определяется по МИ2632 - 2001), 1/°С;
Тν - температура НП в резервуаре, равна tcpi, °С;
Тр - температура НП при измерениях плотности, °С.
Кф - коэффициент, учитывающий геометрическую форму меры вместимости, вычисляется по формуле:
где ΔV20 - объем НП, приходящийся на 1 мм высоты наполнения резервуара на измеряемом уровне наполнения Н, м3/мм;
V20 - объем НП в резервуаре на измеряемом уровне Н.
При расчете погрешности измерений массы НП принимают следующие значения:
Δρ=1,0 (1,5) кг/м3 - плотности ИС (из паспорта);
Δρ=0,5 кг/м3 - для ареометра;
Δρ=0,5 (1,0) кг/м3 - для автоматического переносного плотномера (из паспорта);
δК - из градуировочной таблицы резервуара;
δN=±0,01%;
ΔTр=±0,5 (1,0)°С - для канала измерений температуры ИС (из паспорта).
5 Расчет минимального уровня НП для обеспечения пределов заданной относительной погрешности измерений массы НП при хранении (Hmin) производится следующим образом. В формулу (4) последовательно подставляются значения уровня Hi с шагом 1 мм и вычисляется значение δmi для каждого значения уровня Hi. Как только δmi станет меньше заданной величины погрешности измерений, расчет заканчивается.
6 Расчет допустимого значения уровня НП для обеспечения пределов относительной погрешности измерений массы НП после завершения операции отпуска (приема) НП (Hi+1) осуществляется следующим образом. Значение Нi увеличивается (при приеме) или уменьшается (при отпуске) с шагом 1 мм и рассчитывается mi+1 по формуле (2), m0 по формуле (3) и по формуле (5). Как только δ m0 станет меньше значения заданной величины погрешности измерений, расчет заканчивается.
Полученные результаты вычислений в виде массы продукта, величины погрешности измерения массы и рекомендуемых значений минимального допустимого уровня при хранении продукта и минимального изменения уровня при приеме и отпуске продукта, обеспечивающие соблюдение требований по величине погрешности измерений, выводятся на устройство отображения 4.
Конструктивно устройство для измерения массы жидкого продукта в резервуаре выполняется на микропроцессоре. Устройство отображения 4 может быть как самостоятельным конструктивным элементом, так и объединяться с дисплеем измерительной системы 2 или выводиться на дисплей ПЭВМ (в случае его использования).
На предприятии-заявителе был изготовлен макет, который подключался к системе измерительной «СТРУНА». В качестве устройства отображения использовался дисплей ПЭВМ. Результаты испытаний полностью подтвердили правильность предлагаемого решения. В процессе испытаний отмечено удобство работы оператора при обслуживании системы.
Claims (1)
- Устройство для измерения массы жидкого продукта в резервуаре, содержащее измерительную систему, измеряющую уровень, плотность, температуру, массу продукта в резервуаре, отличающееся тем, что введены устройство динамического контроля погрешности измерений и устройство отображения, первый вход устройства динамического контроля погрешности измерений соединен с выходом измерительной системы, по которому поступают параметры уровня, плотности, температуры и массы продукта в резервуаре, по второму входу вводятся точностные характеристики средств измерений и градуировочные параметры резервуара, а выход соединен с устройством отображения, на котором при измерении массы продукта в резервуаре индицируются величина погрешности измерения массы, минимальный допустимый уровень при хранении продукта и минимальное изменение уровня при приеме и отпуске продукта, обеспечивающие соблюдение требований по величине погрешности измерений.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007131221/28A RU2343426C1 (ru) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | Устройство для измерения массы жидкого продукта в резервуаре |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007131221/28A RU2343426C1 (ru) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | Устройство для измерения массы жидкого продукта в резервуаре |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2343426C1 true RU2343426C1 (ru) | 2009-01-10 |
Family
ID=40374279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007131221/28A RU2343426C1 (ru) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | Устройство для измерения массы жидкого продукта в резервуаре |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2343426C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531556C1 (ru) * | 2013-02-27 | 2014-10-20 | Закрытое акционерное общество "НТФ НОВИНТЕХ" | Устройство для измерения массы нефтепродуктов в траншейном резервуаре |
-
2007
- 2007-08-16 RU RU2007131221/28A patent/RU2343426C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Система измерительная «СТРУНА», ТУ 4210-001-24334764-2004. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531556C1 (ru) * | 2013-02-27 | 2014-10-20 | Закрытое акционерное общество "НТФ НОВИНТЕХ" | Устройство для измерения массы нефтепродуктов в траншейном резервуаре |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10151619B2 (en) | Method and apparatus for testing liquid flowmeter | |
| RU170327U1 (ru) | Установка для калибровки, поверки и контроля метрологических характеристик поточных плотномеров нефти и нефтепродуктов | |
| US20130138361A1 (en) | Method of determining the energy content of a methane-rich gas mixture | |
| KR20170057380A (ko) | 디퍼렌셜 밀도를 결정하기 위한 방법 및 장치 | |
| US20210172782A1 (en) | Coriolis Meter | |
| RU2343426C1 (ru) | Устройство для измерения массы жидкого продукта в резервуаре | |
| Hayu et al. | Accurate density measurement of stainless steel weights by hydrostatic weighing system | |
| Fangary et al. | Simulation of yoghurt flow and prediction of its end-of-process properties using rheological measurements | |
| RU2361181C1 (ru) | Способ для измерения массы топливных сжиженных углеводородных газов в резервуаре | |
| Robinson et al. | Dilute Triton X-100 in water as a reference liquid for hydrometer calibration using Cuckow’s method | |
| RU2446005C1 (ru) | Устройство для приготовления многокомпонентных газовых смесей | |
| RU2380658C1 (ru) | Способ для измерения массы жидкого продукта в резервуаре | |
| Kobata et al. | Development of a system for measuring head differential pressure and density of working fluid at high pressures | |
| Rochmanto et al. | A study of kinematic viscosity approach with air as a gas medium for turbine flowmeter calibration | |
| Filippov et al. | Influence of temperature on the algorithm to define salty water-in-oil flow characteristics | |
| RU2519236C1 (ru) | Способ для определения параметров нефтегазоводяного потока | |
| Pellegrini et al. | Model analysis for differential pressure two-phase flow rate meter in intermittent flow | |
| Hughes | Testing of glass volumetric apparatus | |
| Pope et al. | Liquid Flow Meter Calibrations with the 0.1 L/s and the 2.5 L/s Piston Provers | |
| Costa et al. | Optimizing Coriolis Flowmeter Performance for the Brazilian O&G Industry: Influence Factors and Calibration Strategies | |
| Akcadag et al. | New apparatus for the determination of liquid density at primary level in TUBITAK UME | |
| Clifford | The international vocabulary of basic and general terms in metrology | |
| RU164123U1 (ru) | Устройство учета сжиженных углеводородных газов при приеме в и отпуске из резервуара | |
| RU2730403C1 (ru) | Имитационный способ поверки плотномеров поплавкового типа | |
| US11841257B2 (en) | Method and apparatus for measuring wet gas utilizing an augmented Coriolis flow meter |