Устройство для определения массы отпущенного нефтепродукта Советский патент 1990 года по МПК G01G17/04 

Изобретение относится к измерительной тех нике, в частности к измерению массы нефтепродуктов при осуществлении товарных (прием-отпуск) операций, и может быть использовано для определения массы нефтепродуктов, хранящихся в резервуарах или отпускаемых из резервуаров в автомобильные и железнодорожные цистерны, в различных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения влияния ошибки измерения изменения гидростатического давления,

На фиг.1 схематически показано устройство для определения массы отпущенного нефтепродукта; на фиг.2 - то же, при одновременном отпуске нефтепродукта нескольким потребителям.

Устройство (фиг.1) содержит измерители температуры нефтепродукта в резервуаре 1 и окружающего воздуха 2, а также блок измерения отпущенного нефтепродукта, выполненный в виде емкости 3, снабженной дополнительным измерителем 4 температуры отпускаемого нефтепродукта. Измеритель 5 гидростатического давления через блок 6 переключения одним входом подключен к трубопроводам 7 и 8 подвода давления газа соответственно в резервуаре 9 и емкости 3, а вторым входом - к трубопроводам 10 и 11 подвода давления нефтепродукта соответственно в резервуаре 9 и емкости 3. Трубопроводы подвода давления газа и нефтепродукта содержат разделительные сосуды 12. Измерители температуры нефтепродукта 1 и 4, температуры окружающего воздуха 2 и гидростатического давлениия 5 подключены к блоку 13 обработки и отображения информации. Емкость 3 подключена к резервуару 9 посредством технологического трубопровода 14, снабженного клапаном 15. Отпуск нефтепродукта из емкости 3 осуществляется через сливной узел 16.

Устройство работает следующим образом.

После соответствующего подключения входов измерителя 5 гидростатического давления к трубопроводам подвода давлений газа 8 и нефтепродукта 11 в емкости 3 измерителем 5 измеряется гидростатическое давление нефтепродукта Pi, а измерителями 4 и 2 температуры измеряются соответственно средняя температура нефтепродукта tHi в емкости 3 и окружающего воздуха tbi перед отпуском нефтепродукта из емкости 3. Затем результаты измерений обрабатываются блоком 13 обработки и отображения информации, с помощью которого по формулам определяют уровень

pco (zo-tHi)Jg

где рсо - среднестатистическое значение плотности контролируемого нефтепродукта,

/Зсо -температурная поправкаплотности нефтепродукта с плотностью /Oto1/°C;

Q - ускорение свободного падения,

м/с , и фактический объем нефтепродукта в

емкости 3 перед отпуском

15

(н) 1 +(/з-за) f;

ZOtHI +tb1

(2)

где V(H) - объем заполненной части емкости

0 3, определяемый из градуировочной таблицы емкости,

уЗ ,а - коэффициенты соответственно объемного расширения нефтепродукта и линейного расширения стали, 1/°С,

5 а также его масса

Mi SiPi/g,(3)

где Si Уф1/Н1 - среднее сечение заполненной части емкости 3, м .

По полученным значениям массы Mi и

фактического объема нефтепродукта Vфl в емкости 3 перед отпуском из нее нефтепродукта определяется фактическое значение плотности нефтепродукта р и уточняются значения Hi, /ф1 и Mi. При известных плот ности отпускаемого нефтепродукта и внутреннем диаметре той части емкости 3, из которой отпускается нефтепродукт, отпуск заданного объема нефтепродукта из емкости 3 может осуществляться (через сливной

0 узел 16) по изменению показаний измерителя 5 гидростатического давления.;

По окончании отпуска нефтепродукта производится измерение гидростатического давления Р2 нефтепродукта в емкости 3 и

его средней температуры tH2, а также температуры окружающего воздуха гь2. Результаты измерений обрабатываются, как описано, и определяются уровень Н2, фактический объем Уф2 и масса М2 нефтепро дукта в емкости 3 после отпуска из нее заданного объема нефтепродукта.

Масса отпущенного нефтепродукта определяется по формуле 55m MI - М2.(4)

Для того, чтобы влияние ошибки измерения изменения гидростатического давления при отпуске нефтепродукта из емкости 3 на точность определения массы отпущенного

нефтепродукта было наименьшим, необходимо, чтобы изменение гидростатического давления, вызванное отпуском заданного объема нефтепродукта, было близким к верхнему пределу диапазона измерения измерителя гидростатического давления. Тогда погрешность измерения изменения гидростатического давления при отпуске нефтепродукта будет близка к классу точности измерителя. Наиболее рациональным в этих условиях является использование измерителя гидростатического давления компенсационного типа, диапазон измерения недокомпенсации которого выбирается таким, чтобы отпуск наименьшего заданного объема отпускаемого нефтепродукта (для автоцистерн 5 м. для железнодорожных цистерн 73.1 м осуществлялся впределахуказанного диапазона. В этом случае емкость 3 необходимо выполнить с внутренним диаметром d. удовлетворяющим соотношению

(5)

где рт - верхний предел значений плотности контролируемого нефтепродукта, кг/м :

DPm - верхний предел недокомпенсации измерителя гидростатического давления. Па;

V6T - минимальная доза отпускаемого нефтепродукта, м .

Устройство (фиг.2) обеспечивающее одновременный отпуск нефтепродукта нескольким потребителям, содержит блок измерения объема отпущенного нефтепродукта, выполненного, например, в виде параллельно подключенных к трубопроводу 14 счетчиков 17 жидкости. Отпуск нефтепродукта из резервуара 9 осуществляется через счетчики 17 жидкости с помощью сливных узлов 16.

Устройство работает следующим образом.

Перед отпуском нефтепродукта из резервуара 9 соответствующими измерителями измеряются температура окружающего

оздуха tb. средняя температура Тн и гидротатическое давление Р нефтепродукта в реервуаре, по формулам (1НЗ) определяют ровень Н. фактический объем Уф и массу М.

нефтепродукта в резервуаре 9 и вычисляют го плотность р (по величине которой знаение уровня Н, полученное с использованием РСО, может быть уточнено), значение которой приводится к температуре 20°С. 0тпуск нефтепродукта из резервуара 9 осуществляется через сливные узлы 16 и счетчики 17 жидкости, при этом масса отпущенного нефтепродукта определяется по формуле

mi /Ът Vi.(6)

где /Ът- плотность отпускаемого нефтепродукта, приведенная к температуре отпуска toT, измеряемой дополнительным измерителем 4 температуры;

Vi - объем нефтепродукта, отпущенного i-му потребителю (по показаниям i-го счетчика), м .

Формула изобретения

Устройство для определения массы отпущенного нефтепродукта, содержащее связанные с резервуаром измерители температуры нефтепродукта, температуры окружающего воздуха и гидростатического

давления нефтепродукта, подключенные к блоку обработки и отображения информации, и сливной узел, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния ошибки измерения изменения гидростатического давления, оно снабжено блоком измерения объема нефтепродукта, подключенным через введенный трубопровод к резервуару, и дополнительным измерителем температуры нефтепродукта, связанным с блоком измерения объема нефтепродукта.при этом блок измерения объема нефтепродукта и дополнительный измеритель температуры нефтепродукта подключены к блоку обработки и отображения информации, а сливной узел закреплен на блоке измерения объема нефтепродукта.

Изобретение обеспечивает определение массы нефтепродуктов при их хранении в резервуарах и выполнении всех видов товарных операций и позволяет повысить точность весового дозирования. Это достигается за счет использования промежуточной емкости 3, внутренний диаметр которой определенным образом соотносится с верхним пределом значений плотности контролируемого нефтепродукта, максимальной величиной недокомпенсации используемого компенсационного измерителя 5 гидростатического давления и минимальной дозой отпускаемого по объему нефтепродукта. Устройство переключения позволяет измерять гидростатическое давление посредством компенсационного измерителя в резервуаре или промежуточной емкости - в зависимости от вида выполняемой товарной операции. Масса нефтепродукта определяется по расчетной формуле. 2 ил.

Фиг.1