DE3006928A1 - METHOD FOR CHECKING AND CALIBRATING A DEVICE FOR MEASURING AND DISPLAYING THE WEIGHT OF LIQUIDS IN TANKS - Google Patents
METHOD FOR CHECKING AND CALIBRATING A DEVICE FOR MEASURING AND DISPLAYING THE WEIGHT OF LIQUIDS IN TANKSInfo
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Description
Verfahren zur Überprüfung und Eichung einer Vorrichtung zur Messung und Anzeige des Gewichtes von Flüssigkeiten in Tanks.Method for checking and calibrating a device for Measurement and display of the weight of liquids in tanks.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur überprüfung und Eichung einer Vorrichtung zur Messung und Anzeige des Gewichtes von Flüssigkeiten in Tanks mittels eines im Tank geführten Verdrängers, dessen Gewicht größer als das der von ihm verdrängten Flüssigkeit ist, und dessen Querschnittsflächen mindestens über seine gesamte Eintauchtiefe ein konstantes Verhältnis zu den entsprechenden Querschnittsflachen des Tanks haben, und das Gewicht der zwischen der durch die untere, horizontale Stirnfläche des Verdrängers bestimmten Ebene und dem Flüssigkeitsspiegel im Tank befindlichen Flüssigkeit angezeigt wird, das dem Produkt aus dem Verhältnis der Querschnittsflächen und dem mittels einer Waage ermittelten Auftrieb des Verdrängers entspricht.The invention relates to a method for checking and calibration of a device for measuring and displaying the weight of liquids in tanks by means of an in the tank guided displacer, the weight of which is greater than that of the liquid displaced by it, and its cross-sectional areas a constant ratio to the corresponding cross-sectional areas of the at least over its entire immersion depth Tanks have, and the weight of the between the plane determined by the lower, horizontal face of the displacer and the liquid level in the tank is displayed, which is the product of the ratio of the cross-sectional areas and corresponds to the buoyancy of the displacer determined by means of a balance.
Es sind Vorrichtungen zur Messung und Anzeige des ·"■· ~ -?ht.?s von Flüssigkeiten in Behältern (z. B. DT-PS "r j'\ 1 ... US 3 677 356) bekannt, bei denen mit einer Waage der Auftrieb eines in einem Behälter geführten Verdrängers ermittelt wird, und der Auftrieb und das Produkt aus diesem und dem Verhältnis der Querschnittsflächen des Verdrängers zu den entsprechenden Querschnittsflächen des Behälters angezeigt wird.Devices for measuring and displaying the · "■ · ~ - ht.? S of liquids in containers (e.g. DT-PS" r j '\ 1 ... US 3 677 356) are known in which with a balance the buoyancy of a displacer guided in a container is determined, and the buoyancy and the product of this and the ratio of the cross-sectional areas of the displacer to the corresponding cross-sectional areas of the container is displayed.
Eich- und Überprüfungsverfahren für die bekannten Anordnungen sind jedoch nicht bekannt. Zu ihrer Eichung und überprüfung könnte man entweder die Flüssigkeit aus dem Behälter entleeren, oder den Verdränger außerhalb des Behälters bringen, so daß der Verdränger keinen Auftrieb erfährt und die Waage nicht betätigt wird, da das Eigengewicht des Verdrängers durch ein Gegengewicht ausgeglichen ist. Diese beiden Verfahren sind zwar möglich, wenn es sich um kleine Abmessungen sowohl des Behälters als auch des Verdrängers handelt. Mit wachsender Größe dieser Abmessungen nehmen jedoch die Schwierigkeiten für die beiden Verfahren erheblich zu.However, calibration and verification methods for the known arrangements are not known. For their calibration and verification one could either empty the liquid from the container, or bring the displacer outside the container, so that the displacer does not experience any buoyancy and the scales are not actuated because of the dead weight of the displacer is balanced by a counterweight. These two procedures are possible when it comes to is small dimensions of both the container and the displacer. As the size increases, these dimensions take on however, the difficulties for the two procedures increase considerably.
Bei der Größe der derzeit üblichen Tanks mit einem Fassungsvermögen von mehreren Millionen Liter ist es kaum möglich einen zweiten Tank zur Aufnahme der zu entleerenden Flüssig-At the size of the currently common tanks with one capacity of several million liters, it is hardly possible to have a second tank to hold the liquid to be emptied
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keit zur Verfügung zu stellen. Aber auch das Herausnehmen des Verdrängers, der immerhin eine Höhe von 10-20 m und mehr erreicht, aus dem Tank bringt außer einem erheblichen Zeitaufwand auch große Schwierigkeiten mit sich.ability to be made available. But also removing the displacer, which at least reaches a height of 10-20 m and more, from the tank, besides a considerable expenditure of time, also entails great difficulties.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das die Nachteile der oben aufgezeigten Verfahren vermeidet, und andererseits sich trotz außerordentlich großer Genauigkeit durch Einfachheit und inbezug auf die Größe der Abmessungen der Tanks und Verdränger fast unbegrenzter Einsatzmöglichkeit auszeichnet. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus Patentanspruch 1, während die Unteransprüche zweckmäßige Weiterbildungen aufzeigen. The invention is based on the object of creating a method of the type mentioned at the beginning, which has the disadvantages of the above avoids the methods shown, and on the other hand, despite extremely great accuracy, simplicity and inrelation on the size of the dimensions of the tanks and displacers of almost unlimited possibilities of use. The solution to this problem results from patent claim 1, while the subclaims show useful developments.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß es zu seiner Durchführung keine baulichen Veränderungen erfordert. Es zeichnet sich weiterhin durch seine Einfachheit, seine große Genauigkeit und seine fast unbegrenzte, jedoch jederzeit mögliche Einsatzfähigkeit und seine äußerst leichte Bedienbarkeit aus.The inventive method has the advantage that it is his Implementation does not require any structural changes. It continues to stand out for its simplicity, its greatness Accuracy and its almost unlimited, but always possible usability and its extremely easy operability the end.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielsweise erläutert.The invention is explained below with reference to the accompanying drawings, for example.
Fig. 1 zeigt ein einfaches Ausführungsbeispiel und dient im wesentlichen der Erläuterung des Verfahrens.Fig. 1 shows a simple embodiment and serves essentially to explain the method.
Fig. 2 gibt ein Ausführungsbeispiel wieder, das in der Praxis bevorzugt Verwendung finden soll.FIG. 2 shows an exemplary embodiment which is to be preferably used in practice.
In der Fig. 1 greift über die Schneide 16a und das Gehänge 16 der auf der Schneide 3a gelagerte Hebel 3 an der Kraftmeßzelle an. Der Verwendung einer Kreiselkraftmeßzelle als Kraftmeßzelle wird der Vorzug gegeben, weil sie die einzige Kraftmeßzelle ist, bei der durch die Belastung kein Hub verursacht wird, es können aber auch Kraftmeßzellen mit durch die Belastung verursachtem, geringem Hub z. B. Kraftmeßdosen verwendet werden. Auch Wägezellen mit stets gleicher Gleichgewichts- oder Nullstellung wie beispielsweise eine zweiarmige Balkenwaage können als Meßzelle verwendet werden. Am Hebel 3 greift über die Schneide 7a die Schale 7 an, an der über das Gehänge 18, 18a und die lösbare Verbindung 19 der Verdränger 2 angreift, der durch die Lenker 5 und 51 geführt ist. Anstelle der Hakenverbindung 19 kann jede andere lösbare Verbindung z. B. Schneide und Pfanne treten.In FIG. 1, the lever 3 mounted on the cutting edge 3a engages the load cell via the cutting edge 16a and the hanger 16. The use of a gyroscopic load cell as a load cell is preferred because it is the only load cell in which no stroke is caused by the load. B. load cells are used. Load cells with always the same equilibrium or zero position, such as a two-armed beam balance, can also be used as a measuring cell. The shell 7 engages on the lever 3 via the cutting edge 7a, on which the displacer 2 engages via the hanger 18, 18a and the releasable connection 19, which is guided by the link 5 and 5 1. Instead of the hook connection 19, any other releasable connection z. B. Step edge and pan.
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Der Verdränger 2 taucht nur zum Teil in die Flüssigkeit 12 im Tank 11 ein. Je näher die untere, horizontale Stirnfläche des Verdrängers 2 dem Boden des Tanks 11 ist, um so größer ist der Meßbereich der Vorrichtung. Die Meßzelle 1 wird so abgeglichen, daß sie bei einem Kraftmoment des Ausgleichgewichtes 6, das der Differenz aus dem Gewicht G des Verdrängers 2 und dessen max. Auftrieb entspricht, den Wert des max. Auftriebes anzeigt. Dieser Wert entspricht einer Belastung Null der Meßzelle 1· Die Anzeige der Meßzelle 1 zeigt nicht nur den Wert für den Auftrieb des Verdrängers 2 in der Flüssigkeit 12 an, sondern das auch z. B. mittels Rechner ermittelte Produkt aus Auftrieb und dem - mindestens über die gesamte Eintauchtiefe des Verdrängers 2 konstante - Verhältnis der Querschnittsflächen Q des Tanks 11 zu den entsprechenden Querschnitt sf lachen q des Verdrängers 2 an. Zwecks Feststellung des maximalen Auftriebs des Verdrängers 2 in der Flüssigkeit 12 wird dieser vollständig in diese Flüssigkeit oder eine Flüssigkeit von gleichem spez. Gewicht eingetaucht und der Auftrieb, den der Verdränger 2 erfährt, mittels Meßzelle (Waage) festgestellt. Es kann aber auch mit der Meßzelle 1 der Auftrieb eines vollständig in die Tankflüssigkeit 12 eintauchenden Verdrängers, dessen Volumen einen Bruchteil des Volumens des Verdrängers 2 beträgt, festgestellt und daraus durch Multiplikation der maximale Auftrieb des Verdrängers 2 berechnet werden. Auch als Produkt aus dem Volumen des Verdrängers 2 und dem spez. Gewicht der Flüssigkeit 12 kann der maximale Auftrieb des Verdrängers 2 berechnet werden.The displacer 2 is only partially immersed in the liquid 12 in the tank 11. The closer the lower, horizontal face of the Displacer 2 is the bottom of the tank 11, the greater the measuring range of the device. The measuring cell 1 is adjusted so that that at a moment of force of the balance weight 6, which is the difference between the weight G of the displacer 2 and its max. Buoyancy corresponds to the value of the maximum buoyancy. This value corresponds to a zero load on the measuring cell 1 The display of the measuring cell 1 shows not only the value for the buoyancy of the displacer 2 in the liquid 12, but that also z. B. determined by a computer product of buoyancy and the - at least over the entire immersion depth of the displacer 2 constant - ratio of the cross-sectional areas Q of the tank 11 to the corresponding cross-section sf laugh at q of displacer 2. For the purpose of determining the maximum buoyancy of the displacer 2 in the liquid 12 is this completely in this liquid or a liquid of the same spec. Weight submerged and the buoyancy, which the displacer 2 experiences, determined by means of a measuring cell (balance). But it can also with the measuring cell 1, the buoyancy of a the displacer completely immersed in the tank liquid 12, the volume of which is a fraction of the volume of the displacer 2, determined and the maximum lift of the displacer 2 can be calculated from this by multiplication. Also as a product the volume of the displacer 2 and the spec. The weight of the liquid 12 can be used to calculate the maximum buoyancy of the displacer 2 will.
Zwecks Überprüfung und Eichung der Vorrichtung wird zunächst der Hebel 3 von der Belastung durch den sich in oder außerhalb der Tankflüssigkeit 12 befindlichen Verdränger 2 durch geringes Anheben des Verdrängers 2 oder geringes Absenken der gesamten über der lösbaren Verbindung 19 befindlichen Anordnung entlastet, und dannFor the purpose of checking and calibrating the device, the Lever 3 from the load caused by the displacer 2 located in or outside the tank liquid 12 by lifting it slightly of the displacer 2 or a slight lowering of the entire arrangement located above the releasable connection 19 is relieved, and then
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am Hebel 3 (ζ. B. auf der Schale 7) ein Gewicht 8 angebracht, das identisch mit der Differenz aus dem Gewicht des Verdrängers 2 und dessen maximalen Auftrieb ist. Zum Abgleich wird nun das Ausgleichgewicht 6 so lange auf dem Hebel 3 verschoben, bis die Meßzelle 1 den Wert des maximalen Auftriebs anzeigt. Nun werden nacheinander geeichte Gewichte 13, die vorzugsweise Bruchteilen (z. B. 1/10 - 10/10) des maximalen Auftriebs des Verdrängers 2 entsprechen, (z. B. durch Auflegen auf die Schale 7) am Hebel 3 angebracht. Bei Berücksichtigung ihres Hebelarmes können die Eichgewichte 13 auch an jeder beliebigen Stelle links von der Schneide 3a (z. B. an der Schneide 16a) am Hebel 3 angreifen. Die von der Meßzelle 1 jeweils für die einzelnen Eichgewichte 13 angezeigten Gewichtswerte werden mit den entsprechenden Eichgewichten identisch sein. Sollte dies nicht der Fall sein, so werden die Anzeigewerte der Meßzelle 1 durch geringes Verschieben der entsprechenden Eichgewichte auf dem Hebel 3 korrigiert. Die auf diese Weise erhaltene Eichkurve kann auch nach dem Staffelverfahren erstellt werden. Nachdem der Hebel 3 von dem Gewicht 8 und allen Eichgewichten 13 entlastet ist, wird durch seine Belastung mit dem Verdränger 2 der Nullpunkt der Vorrichtung überprüft. Die überprüfung und Eichung der Vorrichtung kann also fern vom Tank 11 vorgenommen werden und nach Aufbau der Vorrichtung auf dem Tank 11 und teilweisem Eintauchen des Verdrängers 2 in dessen Flüssigkeit 12 jederzeit - auch zwischen den Messungen des Gewichtes der Tankflüssigkeit 12 vorgenommen werden.a weight 8 is attached to the lever 3 (ζ. B. on the shell 7), which is identical to the difference between the weight of the displacer 2 and its maximum lift is. For balancing, the balance weight 6 is now moved on the lever 3 for as long as until the measuring cell 1 shows the value of the maximum lift. Now one after the other calibrated weights 13, which are preferably Corresponding to fractions (e.g. 1/10 - 10/10) of the maximum lift of the displacer 2 (e.g. by placing on the shell 7) attached to the lever 3. Taking into account their lever arm, the calibration weights 13 can also be attached to any Attack the position to the left of the cutting edge 3a (e.g. on the cutting edge 16a) on the lever 3. The from the measuring cell 1 each for the individual Calibration weights 13 weight values displayed will be identical to the corresponding calibration weights. If this is not the case, the display values of the measuring cell 1 are adjusted by moving the corresponding Corrected calibration weights on lever 3. The calibration curve obtained in this way can also be created using the grading method will. After the lever 3 has been relieved of the weight 8 and all calibration weights 13, its load the zero point of the device is checked with displacer 2. The verification and calibration of the device can So be made away from the tank 11 and after building the Device on the tank 11 and partial immersion of the Displacer 2 in its liquid 12 at any time - also made between measurements of the weight of the tank liquid 12 will.
Fig. 2 gibt ein Ausführungsbeispiel wieder, dem - insbesondere aufgrund der Möglichkeit seiner Fernbedienbarkeit - in der Praxis der Vorzug gegeben wird.Fig. 2 shows an embodiment again, which - in particular due to the possibility of its remote control - in Preference is given to practice.
Im wesentlichen unterscheidet sich die Vorrichtung der Fig. 2 von der der Fig. 1 durch einen zusätzlichen, über das Gehänge 15 am Hebel 3 angreifenden Hebel 4, durch den ein für die Praxis geeignetes übersetzungsverhältnis erzielt wird. Ferner durch die Ein- und Aushebevorrichtungen 10, 10a, 10b zur Be- und Entlastung der beiden Hebel 3 und 4. Die Überprüfung und Eichung der Vorrichtung wird in ähnlicherEssentially, the device of FIG. 2 differs from that of FIG. 1 in that there is an additional device over the hanger 15 acting on the lever 3 lever 4, through which a for the Practice-appropriate gear ratio is achieved. Furthermore, through the lifting and lifting devices 10, 10a, 10b for loading and relief of the two levers 3 and 4. The checking and calibration of the device is similar
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Weise - wie bereits anhand von Fig. 1 beschrieben - vorgenommen. Zunächst wird der Hebel 3 von der Belastung durch den sich in oder außerhalb der Tankflüssigkeit 12 befindlichen Verdränger 2 mit der Aushebevorrichtung 10 befreit. Danach wird mittels der Aushebevorrichtung 10a das Gewicht 8, das identisch mit der Differenz aus dem Gewicht des Verdrängers 2 und dessen maximalen Auftrieb ist, auf der Schale 17 abgesetzt. Sodann erfolgt der Abgleich durch Verschieben des Ausgleichgewichtes 6 auf dem Hebel 3. Die Meßzelle 1 zeigt dann den maximalen Auftrieb an. Schließlich wird der Hebel 3 nacheinander mit Eichgewichten 13 belastet, bis der ganze Meßbereich, der vorzugsweise dem maximalen Auftrieb des Verdrängers 2 entspricht, durchlaufen ist. Dies erfolgt durch Absetzen von Eichgewichten 13 mittels der Aushebevorrichtung 10a auf der Schale 17 oder/ und durch Absetzen von Eichgewichten 13 mittels der Aushebevorrichtung 10b auf der Schale 9. Nachdem auf diese Weise die gesamte Eichkurve erstellt ist, wird der Hebel 3 von allen Gewichten 8 und 13 entlastet und anschließend mit dem Verdränger 2 belastet. Die Aushebevorrichtungen 10, 10a, 10b können manuell z. B. mittels Handkurbel oder aber auch mit Motor betätigt werden.Way - as already described with reference to Fig. 1 - made. First of all, the lever 3 is relieved of the stress caused by the itself In or outside of the tank liquid 12 displacer 2 is freed with the lifting device 10. Then by means of of the lifting device 10a, the weight 8, which is identical to the difference between the weight of the displacer 2 and its maximum buoyancy is deposited on the shell 17. The adjustment is then carried out by moving the balance weight 6 on the lever 3. The measuring cell 1 then shows the maximum lift at. Finally, the lever 3 is successively loaded with calibration weights 13 until the entire measuring range, which is preferably corresponds to the maximum buoyancy of the displacer 2 is passed through. This is done by placing calibration weights 13 by means of the lifting device 10a on the shell 17 or / and by depositing calibration weights 13 by means of the lifting device 10b on the tray 9. After this in this way the entire calibration curve is created, the lever 3 is relieved of all weights 8 and 13 and then with the Displacer 2 loaded. The lifting devices 10, 10a, 10b can be done manually e.g. B. can be operated by means of a hand crank or with a motor.
Zum Abgleich durch Verschieben des Ausgleichgewichtes auf dem Hebel 3 kann an Stelle des Gewichtes, das mit der Differenz aus dem Gewicht des Verdrängers und dessen maximalen Auftrieb identisch ist, auch ein Gewicht, das dem des Verdrängers identisch ist, oder der sich außerhalb der Tankflüssigkeit befindliche Verdränger selbst treten. Die Belastung der übertragungsglieder (z. B. Pfanne und Schneide) zwischen den Ausgleichgewichten und dem Hebel wird den maximalen Auftrieb des Verdrängers größer.To balance by moving the balance weight on the lever 3, instead of the weight, the difference from the weight of the displacer and its maximum buoyancy is identical, also a weight which is identical to that of the displacer or the displacer outside of the tank fluid will kick itself. The load on the transmission links (e.g. pan and cutting edge) between the counterweights and the lever is the maximum buoyancy of the displacer greater.
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