Способ градуировки сигнализаторов уровня емкости

Авторы патента:

Романец Николай Степанович (RU)

Варавин Илья Иванович (RU)

Морозов Владимир Сергеевич (RU)

Давлетшин Ильяз Ахнафович (RU)

G01F17/00 - Способы и устройства для определения емкости резервуаров, сосудов, полостей или объема твердых тел (измерение линейных размеров для определения объема G01B)

Владельцы патента RU 2498233:

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ "ГЕРМЕС" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам определения объема жидкости в емкости при ее расходе. Предложен способ градуировки сигнализаторов уровня, заключающийся в определении части объема емкости, соответствующей плоскости зеркала жидкости, при котором срабатывает сигнализатор, путем суммирования элементарных объемов, измеренных по внешнему контуру сечений, перпендикулярных оси емкости. Предложено перед измерением емкость нагружать внутренним давлением газа, обеспечивающим сохранение заданных геометрических параметров и имитирующим воздействие давления рабочей жидкости при использовании емкости, при этом ось емкости при измерении расположена горизонтально. Технический результат - повышение точности, снижение трудоемкости.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам определения объема жидкости в емкости при расходе жидкости, в частности, при контроле положения датчиков уровня топливных баков жидкостных ракет.

Способ предназначен для установления связи между импульсом сигнализатора (датчика) уровня и объемом жидкости, находящейся в емкости под ним во время импульса. Высоты выдачи импульса сигнализатора известны.

В настоящее время объем жидкости под сигнализатором определяется геометрическим методом (см., например, ГОСТ 8.570-2000 п.4.2), где «…вместимость первого пояса определяют по результатам измерения длины наружной окружности, толщины стенки и высоты первого пояса. Вместимости вышестоящих поясов определяют по результатам измерений радиальных отклонений образующих от вертикали, толщин стенок и их высот».

Недостатком такого способа является необходимость установки емкости в вертикальной плоскости, т.к. при расположении емкости в горизонтальной плоскости под действием силы тяжести искажается геометрия нежесткой емкости, а значит, вносится погрешность в результаты градуировки.

Кроме того, в этом способе не учитываются условия эксплуатации емкости, то есть, изменение ее вместимости от действия нагрузок на емкость и градуировку можно вести только располагая емкость в вертикальном положении.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение точности способа, снижение его трудоемкости.

Поставленная задача решается тем, что в способе градуировки сигнализаторов уровня емкости, заключающемся в определении части объема емкости, соответствующей плоскости зеркала жидкости, при котором срабатывает сигнализатор, путем суммирования элементарных объемов, измеренных по внешнему контуру сечений, перпендикулярных оси емкости, согласно изобретению ось емкости при измерении расположена горизонтально, а перед измерением емкость нагружают внутренним давлением газа, обеспечивающим сохранение заданных геометрических параметров и имитирующим воздействие давления рабочей жидкости при использовании емкости.

Отличительным признаком предлагаемого способа является то, что перед измерением емкость нагружают внутренним давлением газа, обеспечивающим сохранение заданных геометрических параметров и имитирующим воздействие давления рабочей жидкости при использовании емкости.

Кроме того, емкость перед измерением располагается горизонтально: давление газа компенсирует искажение геометрии нежесткой емкости при горизонтальном положении оси.

Преимуществами способа являются:

- исключение деформации емкости и обеспечение сохранения заданных геометрических параметров емкости в процессе градуировки; так уже 100 кПа избыточного давления внутри емкости исключают деформацию оболочки с изменением сечения от цилиндрической формы в эллиптическую;

- возможность имитации нагрузок на емкость от рабочей жидкости при ее использовании;

- при градуировке ось емкости можно располагать в горизонтальной плоскости, что позволяет иметь цех меньшей высоты для обеспечения градуировки;

- градуировку сигнализаторов можно провести без использования рабочей жидкости и ее жидких заменителей.

Перечисленные преимущества повышают точность градуировки и увеличивают технологические возможности.

Способ реализуется следующим образом.

Емкость располагают горизонтально на поворотных ложементах, горизонтально так же располагают штангу лазерного дальномера. Емкость нагружают внутренним давлением газа, имитирующим воздействие давления рабочей жидкости при использовании емкости, например 100 кПа.

Лазерным дальномером определяют расстояние до точек на внешней поверхности емкости, поворачивая емкость вокруг своей оси на угол Δφ, величина поворота определяется из условия достаточности точности измерения. Полученные точки выравнивают правильной окружностью. Дальномер смещают по своей направляющей на величину Δh. В следующем сечении по результатам измерений строится окружность нового сечения. Величина Δh определяется из условия достаточности точности измерения. Вторым условием является совпадение сечения с плоскостью срабатывания сигнализатора. Определяют объем части емкости вместе с ее материалом до плоскости первого срабатывания сигнализатора. Дальномер смещается на следующий шаг. Определяют следующий элементарный объем и т.д. до сечения, где расположена вторая плоскость срабатывания сигнализатора и т.д. пока все плоскости срабатывания сигнализатора не будут проградуированы. Переход к вместимости емкости осуществляют вычитанием из рассчитанного объема, объема материала емкости. Объем материала емкости рассчитывают по формуле:

где G_емк. - вес емкости; определяется весовым способом при изготовлении емкости,

γ_матер. - удельный вес материала емкости.

Объем вместимости емкости рассчитывается по формуле:

Измеренные значения объемов под сигнализатором корректируются по формуле:

Результаты градуировки могут быть сравнены с результатами измерения объема другими способами.

Объемы внутренних элементов емкости учитываются соответственно своему расположению.

Способ градуировки сигнализаторов уровня емкости, заключающийся в определении части объема емкости, соответствующей плоскости зеркала жидкости, при котором срабатывает сигнализатор, путем суммирования элементарных объемов, измеренных по внешнему контуру сечений, перпендикулярных оси емкости, отличающийся тем, что ось емкости при измерении расположена горизонтально, а перед измерением емкость нагружают внутренним давлением газа, обеспечивающим сохранение заданных геометрических параметров и имитирующим воздействие давления рабочей жидкости при использовании емкости.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам контроля массы и уровня жидкости в резервуарах, например, на автозаправочных станциях, и может быть использовано также в нефтяной, топливной, химической и других отраслях промышленности.

Способ измерения объема сосуда и устройство для его осуществления // 2494352

Способ измерения объема сосуда заключается в том, что изменяют объем сосуда на величину ΔV и определяют изменение давления газа в сосуде до и после изменения объема, на основании которых определяют искомый объем сосуда V0.

Способ градуировки резервуара шарового (сферического) для определения вместимости, соответствующей высоте его наполнения // 2470266

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения вместимости и градуировки резервуаров шаровых (сферических). .

Способ определения потерь почвы от водной эрозии // 2462692

Изобретение относится к области охраны почв и может быть использовано для определения потерь почвы при полевом обследовании земель, подверженных эрозии, в научных исследованиях и проектных разработках.

Способ градуировки резервуара для определения вместимости, соответствующей высоте его наполнения // 2442112

Изобретение относится к измерительной технике, а конкретно к способам градуировки резервуаров для определения вместимости, соответствующей высоте их наполнения. .

Способ автоматизированного учета массы нефтепродуктов на складах топлива в вертикальных и горизонтальных резервуарах при их отпуске потребителям // 2377505

Изобретение относится к измерительной технике. .

Способ определения объема остатка твердого нефтепродукта в железнодорожном вагоне-цистерне // 2348015

Способ автоматизированного учета и сведения товарного баланса нефтепродуктов на нефтебазах и азс // 2344379

Изобретение относится к автоматизированному учету поступающей товарной массы и сведению товарного баланса между отпуском нефтепродуктов на нефтебазах и АЗС непрерывно в режиме реально текущего времени.

Способ автоматизированного контроля и учета массы нефтепродуктов на топливных базах при их хранении в вертикальных и горизонтальных резервуарах (варианты) // 2329472

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано на топливных складах и нефтебазах, осуществляющих хранение нефтепродуктов в вертикальных и горизонтальных резервуарах и их отпуск потребителям.

Способ градуировки резервуаров // 2327118

Изобретение относится к средствам градуировки резервуаров, преимущественно металлических, и может быть использовано для первичной и периодической поверки мер вместимости на автозаправочных станциях и резервуарных парках складов, нефтебаз и АЗС.

Способ градуировки резервуара вертикального цилиндрического для определения вместимости, соответствующей высоте его наполнения // 2521212

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения вместимости и градуировки резервуаров вертикальных цилиндрических. Способ заключается в том, что производят построение цифровой векторной трехмерной (3D) модели внешней поверхности резервуара при наполнении его поверочной жидкостью отдельными фиксированными дозами путем сканирования внешней поверхности резервуара при помощи наземного лазерного сканера с линейной дискретностью шага сканирования в пределах от 2 до 5 мм не менее чем с четырех сканерных станций и в соответствии с эксплуатационной документацией на прибор. Выполняют объединение сканов между собой, при этом качество объединения полученных данных контролируют путем выполнения следующих условий: средняя квадратическая погрешность единицы веса объединения сканов не должна превышать ±3 мм; расхождение координат расположения специальных марок не должно превышать ±5 мм; средняя квадратическая ошибка определения элементов внешнего ориентирования для линейных величин не должна превышать ±2 мм, а для угловых величин - ±15". Производят обработку данных результатов наземного лазерного сканирования с помощью специального программного обеспечения, позволяющего выполнить привязку сканов к заданной системе координат, причем сканирование и обработку производят каждый раз при заполнении резервуара поверочной жидкостью отдельными фиксированными дозами, передают полученную цифровую информацию в специальную компьютерную программу, где, сравнивая полученные модели внешней поверхности резервуара для каждого измерения, получают градуировочную характеристику резервуара в виде цифровой векторной трехмерной (3D) модели внешней поверхности резервуара, соответствующей высоте его наполнения поверочной жидкостью. Технический результат - повышение достоверности и точности градуировки резервуара вертикального цилиндрического для определения вместимости, соответствующей высоте его наполнения. 3 ил.

Способ определения объема емкости большой вместимости // 2532608

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам определения вместимости емкостей газом. Способ определения объема емкости большой вместимости путем измерения параметров газа в емкости до и после подачи в нее известного весового количества газа и вычисления объема емкости по соответствующей формуле. При этом согласно изобретению газ перед подачей в емкость охлаждается до температуры, исключающей тепловое расслоение в процессе повторного измерения параметров газа. Технический результат - повышение точности определения объема емкости большого размера.

Способ оценки подвижности тазового дна у женщин с использованием трехмерного моделирования // 2541053

Изобретение относится к медицине, урологии, гинекологии, проктологии, хирургии. Оценка подвижности тазового дна у женщин включает построение трехмерной модели тазового дна в динамике - в состоянии покоя и напряжения. При этом пациентку во время исследования располагают полувертикально в гинекологическом кресле, выполняют при помощи метода оптической фотометрии сеансы сканирования не более 10 секунд каждый, определяют количественный показатель подвижности тазового дна - прирост объема пролапса по отношению разности объема пролапса при пробе Вальсальвы и в состоянии покоя к объему пролапса в состоянии покоя, в процентах. При наличии пролапса тазовых органов, выходящего за пределы гименального кольца, производят мануальную репозицию тазового дна с последующим дополнительным сеансом сканирования и рассчитывают общий объем пролапса тазовых органов как разность объема пролапса при пробе Вальсальвы и объема пролапса после мануальной репозиции пролапса тазовых органов. Способ обеспечивает объективное выявление патологической подвижности тазового дна на ранней стадии заболевания до клинических проявлений, диагностику степени и типа опущения тазового дна у пациенток с пролапсом тазовых органов для последующего планирования объема его хирургической коррекции, включая выбор метода, с учетом индивидуальных резервов подвижности тазового дна во избежание его гиперкоррекции и развития таких функциональных осложнений как: тазовые боли, диспареуния, недержание мочи при напряжении, запоры. 1 з.п. ф-лы, 13 ил., 3 пр.

Способ определения величины отклонения образующих стенок резервуара вертикального цилиндрического от вертикали // 2572502

Изобретение относится к области геодезического контроля резервуаров вертикальных цилиндрических стальных и может быть использовано при поверке стальных и железобетонных резервуаров вертикальных цилиндрических. Технический результат - повышение точности и достоверности определения величины отклонения образующих стенок резервуара вертикального цилиндрического от вертикали. Cпособ определения величины отклонения образующих стенок резервуара вертикального цилиндрического от вертикали геодезическим методом по внешней поверхности вышеупомянутого резервуара заключается в том, что производят сканирование внешней поверхности резервуара при помощи наземного лазерного сканера не менее чем с четырех сканерных станций на расстоянии от 15 до 25 м от резервуара. Определяют пространственные координаты по осям Χ, Υ, Ζ точек отражения лазерного луча от поверхности резервуара в условной системе координат. Выполняют регистрацию сканов между собой, производят обработку данных результатов. Формируют образующие боковой поверхности резервуара с любым интервалом путем сечения цифровой векторной трехмерной (3D) модели внешней боковой поверхности резервуара вертикальной плоскостью, а на самой образующей формируют точки с любым шагом. Получают цифровую векторную трехмерную (3D) модель образующей в местах сечения. Выполняют упомянутые действия по всем образующим. Передают полученную цифровую информацию в компьютерную программу, в этой же программе моделируют проектную цифровую трехмерную модель образующих стенок резервуара, используя их проектные значения. Совмещают ее с полученной фактической цифровой векторной трехмерной (3D) моделью образующих стенок резервуара. В автоматическом режиме определяют расхождения между фактическими и проектными значениями, получают величины отклонения образующих стенок вышеупомянутого резервуара от вертикали. 2 ил.

Способ измерения внутреннего объёма топливного бака жидкостной ракеты и градуировки объёма бака по уровням // 2577090

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к технологическим методам измерения полных объемов топливных баков жидкостных ракет, а также к методам градуировки объемов по уровням. Предложен способ, заключающийся в горизонтальном размещении бака на опорах, обеспечивающих возможность поворота его вокруг оси в пределах ±360°C, сканирования наружной поверхности лазерным радаром с целью измерения наружных размеров изделия с плотностью облака точек, обеспечивающей требуемую точность измерения контура внутренней поверхности, размеры которой получают вычитанием из наружных размеров изделия размера толщины его стенок, и вычисления значений объемов до каждой последовательной плоскости контроля уровня. Для оценки влияния веса заполняющей среды и давления над ее поверхностью предварительно и однократно проводят испытания по измерению объемов контрольной среды под каждой контрольной плоскостью вертикально установленного топливного бака или его полноразмерного макета последовательно при смоделированных реальных условиях его эксплуатации. В результаты градуировки бака с использованием лазерного радара вносятся коррективы в соответствии с соответствующим соотношением. Техническим результатом является повышение точности измерений за счет учета изменений геометрии топливных баков в реальных условиях полета ракеты. 2 ил.

Бортовая система измерения и контроля топлива с компенсацией по температуре топлива // 2582766

Изобретение относится к области авиации, в частности к топливным системам летательных аппаратов. Бортовая система контроля и измерения топлива содержит установленные в топливных баках средства контроля параметров топлива: датчики уровня, средства измерения температуры и сигнализации нижнего уровня топлива, а также бортовой вычислитель с модулями автоматического управления, пульт управления с задатчиком плотности топлива, модули топливомера и схемы запрета. В качестве средства измерения температуры и сигнализации нижнего уровня топлива применен датчик двойного назначения, выполненный на основе терморезисторного сигнализатора уровня жидкости, содержащий терморезистор, имеющий возможность непосредственного контакта с окружающей средой, и формирователь сигнала с сигнальным выходом, причем данный датчик дополнительно снабжен температурным выходом, подсоединенным к высокопотенциальному выводу терморезистора и подключенным к одному из входов соответствующего модуля топливомера через схему запрета, при этом сигнальный выход каждого датчика двойного назначения дополнительно подключен к запирающему входу схемы запрета. Достигается повышение надежности системы, уменьшение ее массы. 2 ил.

Способ определения объема негерметичной емкости // 2601615

Использование: определение объема крупногабаритных негерметичных емкостей в аэрокосмической, ядерной, нефтехимической, пищевой и горной промышленностях. Способ определения объема негерметичной емкости включает повышение давления в испытуемой емкости, отключение источника давления, регистрацию изменения давления во времени. При этом повышение давления производят подачей газа в емкость с одновременным измерением времени подачи газа через газовый расходомер, измерением изменения температуры посредством датчика температуры. Затем отключают подачу газа и измеряют время восстановления давления и температуры до первоначальных значений, а объем негерметичной емкости определяют по формуле: V 0 = Q з а к ( p 1 R T 1 − p 0 R T 0 ) t 2 t 1 + t 2 , где Qзак - масса закаченного газа через счетчик, t1, t2 - время изменения параметров (давление, температура) в испытуемой емкости, Т0 и Т1 - температура в емкости до и после закачки газа соответственно, р0 и р1 - давление в емкости до и после закачки газа соответственно, R - газовая постоянная (удельная). Техническим результатом является повышение точности определения объема негерметичной емкости. 1 ил.

Способ градуировки датчиков системы управления расходом топлива в баках жидкостных ракет // 2601618

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к технологическим методам градуировки датчиков системы управления расходом топлива жидкостных ракет (СУРТ), т.е. определения объемов топливных баков, соответствующих контрольным уровням срабатывания датчиков, расположенных в системе равномерно по всей длине топливных баков. Предложен способ градуировки СУРТ в топливных баках жидкостных ракет, заключающийся в обмере наружной поверхности баков с помощью лазерных дальномеров и определении значений объемов бака по сечениям, соответствующим расположению датчиков уровня СУРТ, за вычетом объема наружного контура бака и объемов внутрибаковых агрегатов. Перед монтажом конструкции СУРТ ее дополнительно подвергают операции градуировки в снабженной уровнемерной трубкой технологической испытательной камере с внутренним объемом не более 3…5 объема конструкции СУРТ при вертикальном ее положении заливом или сливом контрольной жидкости для установления практических положений уровня контрольной жидкости относительно стыковочной плоскости конструкции СУРТ, соответствующих моменту появления сигнального импульса при срабатывании каждого из датчиков уровня СУРТ., После окончания градуировки в технологической камере и сушки для удаления остатков контрольной жидкости конструкция СУРТ монтируется в объеме топливного бака при совмещении стыковочной плоскости СУРТ с базовой плоскостью топливного бака, координата которой по продольной оси бака в его конструкции предварительно строго определена. Способ обеспечивает достижение показателей точности, сопоставимых и более высоких в сравнении с традиционно применяемым методом градуировки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ градуировки цилиндрических топливных баков жидкостных ракет по уровням срабатывания контролирующих датчиков // 2624997

Изобретение относится к методам градуировки объемов по уровням. Предложен способ, заключающийся в определении объема топливного бака под каждым i-м уровнем срабатывания контролирующего датчика Vi, который предварительно определен при испытании каждого из датчиков в вертикально установленной камере при заполнении и сливе ее жидкостью. Расчет объемов производится по соотношению: . Значения Vндн и , а также среднее значение внутреннего диаметра цилиндрической части бака определяются по результатам предварительного измерения газовым методом объемов составляющих элементов топливного бака, в т.ч. полного внутреннего объема окончательно собранного топливного бака, внутренних объемов верхнего и нижнего днищ, внешних объемов внутрибаковых систем. Значение рассчитывается по соотношению: . Изобретение расширяет технологические возможности методики измерений, уменьшает затраты труда и времени на выполнение контрольных работ, повышает качество и корректность результатов контроля. 2 ил.