Устройство градуировки резервуаров

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт технической акустики Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Царенко Юрий Валентинович Бобров Виктор Петрович Телепнев Сергей Николаевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технической акустики Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство градуировки резервуаров, содержащее образцовый мерный сосуд, линию подачи жидкости, подключаемую с помощью управляемых клапанов к поверяемому резервуару, блок обработки данных и управления, отличающееся тем, что содержит датчик избыточного давления, соединенный в нижней точке с образцовым мерным сосудом, расположенным выше уровня базовой высоты поверяемого резервуара, манометр избыточного давления, служащий для измерения высоты поверочной жидкости в резервуаре, и датчики температуры, размещенные внутри резервуара не менее чем на трех равноудаленных уровнях, причем манометры, управляемые клапаны и датчики температуры информационно связаны с блоком обработки данных и управления.(56) 1. А.с. 1807314, 1, МПК 01 25/00, 1990, публ. 07.04.1993. 2. ГОСТ 8.570-2000 ГСИ. Резервуары стальные вертикальные цилиндрические. Методика поверки. Устройство относится к области приборостроения и может быть использовано для первичной и периодической поверки мер вместимости и градуировки горизонтальных и вертикальных резервуаров. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является устройство для градуировки резервуаров 1, содержащее датчик уровня, размещенный в резервуаре, подводящий трубопровод которого снабжен электронасосом и счетчиком жидкости, блок коммутации и блок регистрации, к первому и второму входам которого подключены датчик уровня и счетчик жидкости соответственно. Недостатком устройства является сложность реализации получаемые результаты требуют дальнейшей обработки, в частности, необходимо учитывать погрешность счетчика жидкости и линейное расширение материала резервуара от температуры поверочной жидкости. Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание устройства, обеспечивающего автоматизацию процесса и повышение точности градуировки резервуаров. Задача решается за счет того, что при использовании существенных признаков, характеризующих известное устройство градуировки резервуаров, содержащее образцовый мерный сосуд, линию подачи жидкости, подключаемую с помощью управляемых клапанов к поверяемому резервуару, блок обработки данных и управления, в соответствии с полезной моделью, содержит датчик избыточного давления, соединенного в нижней точке с образцовым мерным сосудом, расположенным выше уровня базовой высоты поверяемого резервуара, манометр избыточного давления, служащий для измерения высоты поверочной жидкости в резервуаре, и датчики температуры, размещенные внутри резервуара не менее чем на трех равноудаленных уровнях, причем манометры, управляемые клапаны и датчики температуры информационно связаны с блоком обработки данных и управления. Сопоставительный анализ показывает, что предлагаемое устройство отличается от прототипа наличием манометров избыточного давления, датчиков температуры, способом их установки на резервуаре и образцовом мерном сосуде, что свидетельствует о наличии признаков, отличающих заявленную полезную модель от прототипа. Сущность предложенного решения, заключающаяся в автоматизации и интенсификации процесса градуировки резервуаров, повышении точности результатов, исключении субъективного влияния оператора на результаты, достигается тем, что в устройстве применены манометр избыточного давления, соединенный с образцовым мерным сосудом в нижней точке, манометр избыточного давления для непрерывного измерения высоты жидкости в градуируемом резервуаре и датчики температуры, размещенные внутри резервуара как минимум в нижнем, среднем и верхнем уровнях. При этом управляемый клапан включения подачи жидкости, манометры и датчики температуры информационно связаны с блоком обработки данных и управления, программное обеспечение которого позволяет с момента получения команды на подачу жидкости без участия оператора вести наполнение резервуара, регистрируя и сопоставляя данные о поступившем объеме, уровне заполнения,температуре, осуществлять автоматическое включение-выключение подачи жидкости в поверяемый резервуар и образцовый мерный сосуд, обеспечить формирование градуировочной таблицы с учетом погрешности линейного расширения материала резервуара от температуры заливаемой жидкости. Техническая сущность полезной модели поясняется прилагаемым чертежом, где на фигуре представлена схема предлагаемого устройства для вентилируемых резервуаров. 2 63002010.06.30 Устройство состоит из образцового мерного сосуда 1, манометра избыточного давления 2, соединенного с образцовым мерным сосудом 1 в нижней точке, манометра избыточного давления 3, выполненного в виде погружного зонда, датчиков температуры 4,управляемых клапанов 5 и 6, блока обработки данных и управления 7, градуируемого резервуара 8. Устройство работает следующим образом. По команде блока обработки данных и управления 7 происходит открытие управляемого клапана 6 и наполнение образцового мерного сосуда 1 до заданного уровня, который фиксируется манометром избыточного давления 2. После заполнения мерного сосуда 1 клапан 6 закрывается и открывается клапан 5 по команде блока обработки данных и управления 7. Поверочная жидкость сливается в градуируемый резервуар 8, где манометром избыточного давления 3 определяется уровень наполнения. С помощью погружных датчиков температуры 4 определяется температура жидкости в резервуаре 8 и вычисляется соответствующая поправка на термическое расширение стенок резервуара 8. Затем клапан 5 закрывается и цикл работы устройства повторяется. Давление, измеренное манометром избыточного давления 3, установленным в резервуаре 8, будет равно 2 ж,где- избыточное давление жидкости, ж - плотность жидкости,- ускорение свободного падения (9,815 м/с 2),- высота наполнения резервуара жидкостью. В качестве поверочной жидкости используется вода. Работа устройства градуировки резервуаров заключается в циклическом заполнении резервуара жидкостью через образцовый мерный сосуд до уровня, соответствующего номинальной вместимости резервуара. Линия подачи жидкости, подключаемая с помощью управляемых клапанов к поверяемому резервуару, обеспечивает его наполнение из образцового мерного сосуда, расположенного выше уровня базовой высоты поверяемого резервуара. Управление клапанами осуществляется блоком обработки данных и управления. Размещенные внутри резервуара не менее чем на трех равноудаленных уровнях датчики температуры позволяют учитывать тепловое расширение стенок поверяемого резервуара. Электрические сигналы с манометров и датчиков температуры поступают в блок обработки данных и управления. В последнем происходит вычисление параметров градуировочной таблицы резервуара, в результате чего формируется зависимость, т.е. высота наполнения резервуара является функцией объема поступившей жидкости, а также формирование электрического сигнала на управляемые клапаны. Для информационной связи между манометрами, управляемыми клапанами, датчиками температуры и блоком обработки данных и управления может быть использован цифровой протокол передачи данных, например . За счет расположения образцового мерного сосуда выше уровня базовой высоты поверяемого резервуара при открытии клапана слив жидкости в градуируемый резервуар происходит самотеком без использования насосного оборудования, что повышает надежность работы устройства. Использование предлагаемого технического решения по отношению к известному не требует участия оператора в подготовке данных, в измерении температуры заливаемой в резервуар жидкости, в подготовке данных для формирования градуировочной таблицы, т.е. исключает влияние субъективного фактора оператора на результаты градуировки резервуара. Положительный эффект достигается за счет повышения точности и интенсификации процесса градуировки применением автоматизированного способа наполнения резервуаров, программной обработкой измерений. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3