DE3006928C2

DE3006928C2 -

Info

Publication number: DE3006928C2
Application number: DE19803006928
Authority: DE
Inventors: Josef 7114 Pfedelbach De Woehrl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-02-25
Filing date: 1980-02-25
Publication date: 1987-12-10
Also published as: DE3006928A1; GB2076550B; GB2076550A

Description

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 Querschnittsflä chen mindestens über seine gesamte Eintauchtiefe ein konstan tes Verhältnis zu den entsprechenden Querschnittsflächen des Tanks haben, und das Gewicht der zwischen der durch die unte re, horizontale Stirnfläche des Verdrängers bestimmten Ebene und dem Flüssigkeitsspiegel im Tank befindlichen Flüssigkeit angezeigt wird, das dem Produkt aus dem Verhältnis der Quer schnittsflächen und dem mittels einer Waage ermittelten Auf trieb 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 one in the tank led displacer, the weight of which is greater than that of is displaced liquid, and its cross-sectional area at least constant over its entire immersion depth ratio to the corresponding cross-sectional areas of the Have tanks, and the weight of between those by the bottom right, horizontal face of the displacer certain level and the liquid level in the tank is displayed, the product of the ratio of the cross cut surfaces and the opening determined using a balance drive of the displacer corresponds.

Es sind Vorrichtungen zur Messung und Anzeige des Gewichtes von Flüssigkeiten in Behältern (z. B. US 36 77 356) bekannt, bei denen mit einer Waage der Auf trieb 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.They are devices for measuring and displaying the weight of liquids in containers (e.g. US 36 77 356) is known, in which with a scale on driven a displacer in a container determined and the buoyancy and the product of this and that Ratio of the cross-sectional areas of the displacer to the corresponding cross-sectional areas of the container are displayed becomes.

Eich- und Überprüfungsverfahren für die bekannten Anordnun gen sind jedoch nicht bekannt. Zu ihrer Eichung und Über prüfung könnte man entweder die Flüssigkeit aus dem Behälter entleeren, oder den Verdränger außerhalb des Behälters brin gen, so daß der Verdränger keinen Auftrieb erfährt und die Waage nicht betätigt wird, da das Eigengewicht des Verdrän gers durch ein Gegengewicht ausgeglichen ist. Diese beiden Verfahren sind zwar möglich, wenn es sich um kleine Abmessungen sowohl des Behälters als auch des Verdrän gers handelt. Mit wachsender Größe dieser Abmessungen nehmen jedoch die Schwierigkeiten für die beiden Verfahren erheblich zu.Calibration and verification procedures for the known arrangement gen are not known. For their calibration and about You could either test the liquid from the container empty or brin the displacer outside the container conditions so that the displacer does not experience any buoyancy and the Libra is not operated because of the dead weight of the displacing is balanced by a counterweight. Both of these methods are possible if it is small dimensions of both the container and the displacement acts. With increasing size these dimensions take however, the difficulties for the two procedures are significant to.

Bei der Größe der derzeit üblichen Tanks mit einem Fassungs vermögen von mehreren Millionen Liter ist es kaum möglich einen zweiten Tank zur Aufnahme der zu entleerenden Flüssig keit zur Verfügung zu stellen. Aber auch das Herausnehmen des Verdrängers, der immerhin eine Höhe von 10-20 m und mehr er reicht, aus dem Tank bringt außer einem erheblichen Zeitauf wand auch große Schwierigkeiten mit sich.With the size of the currently common tanks with a socket with a capacity of several million liters, it is hardly possible a second tank to hold the liquid to be emptied to make available. But also removing the Displacer, which is at least a height of 10-20 m and more enough, from the tank takes up a considerable amount of time also faced great difficulties.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das sich trotz außerordentlich großer Genauigkeit durch Einfachheit und in be zug 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 aufzei gen.The invention has for its object a method of to create the kind mentioned above, which despite extraordinarily high accuracy through simplicity and in be train on the size of the dimensions of the tanks and displacers almost unlimited use. The solution to this problem results from claim 1, while the subclaims show expedient further training gene.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß es zu sei ner Durchführung keine baulichen Veränderungen erfordert. Es zeichnet sich weiterhin durch seine Einfachheit, seine große Genauigkeit und seine fast unbegrenzte, jedoch jederzeit mög liche Einsatzfähigkeit und seine äußerst leichte Bedienbarkeit aus.The process according to the invention has the advantage that it is too does not require any structural changes. It continues to be characterized by its simplicity, its great Accuracy and its almost unlimited, however possible at any time usability and extremely easy to use out.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnun gen erläutert.The invention is described below with reference to the drawings gene explained.

Fig. 1 zeigt eine einfache zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung und dient im wesentlichen der Erläuterung des Verfahrens. Fig. 1 shows a simple device suitable for carrying out the method and is essentially used for explaining the method.

Fig. 2 gibt eine weitere zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung wieder. Fig. 2 is a more suitable for carrying out the method gives.

In der Fig. 1 greift über die Schneide 16 a und das Gehänge 16 der auf der Schneide 3 a gelagerte Hebel 3 an der Kraftmeßzelle 1 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 kön nen aber auch Kraftmeßzellen mit durch die Belastung verursach tem, geringem Hub z. B. Kraftmeßdosen verwendet werden. Auch Wä gezellen mit stets gleicher Gleichgewichts- oder Nullstellung wie beispielsweise eine zweiarmige Balkenwaage können als Meß zelle verwendet werden. Am Hebel 3 greift über die Schneide 7 a die Schale 7 an, an der über das Gehäuse 18, 18 a und die lösbare Verbindung 19 der Verdränger 2 angreift, der durch die Lenker 5 und 5′ geführt ist. Anstelle der Hakenverbindung 19 kann jede andere lösbare Verbindung z. B. Schneide und Pfanne treten. In Fig. 1 engages on the cutting edge 16 a and the hanger 16 of the lever 3 mounted on the cutting edge 3 a on the load cell 1 . The use of a gyroscopic load cell as a load cell is preferred because it is the only load cell in which no load is caused by the load, but it can also load cells with the load caused, small stroke z. B. load cells can be used. Weigh cells with the same equilibrium or zero position, such as a two-arm beam balance, can also be used as a measuring cell. On the lever 3 engages over the cutting edge 7 a, the shell 7 , on which engages via the housing 18, 18 a and the releasable connection 19 of the displacer 2 , which is guided by the handlebars 5 and 5 ' . Instead of the hook connection 19 , any other detachable connection z. B. Kick cutting edge and pan.

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 Quer schnittsflächen Q des Tanks 11 zu den entsprechenden Quer schnittsflächen 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 Flüssig keit von gleichem spez. Gewicht eingetaucht und der Auftrieb, den der Verdränger 2 erfährt, mittels Meßzelle (Waage) festge stellt. 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 be trägt, 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 Flüssig keit 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 end face of the displacer 2 is to the bottom of the tank 11 , the larger the measuring range of the device. The measuring cell 1 is adjusted so that it is at a moment of force of the balance weight 6 , the difference between the weight G of the displacer 2 and its max. Buoyancy corresponds to the value of the max. Buoyancy indicates. This value corresponds to a zero load on measuring cell 1 . The display of the measuring cell 1 not only shows the value for the buoyancy of the displacer 2 in the liquid 12 , but also the z. B. determined by computer product of buoyancy and the - at least constant over the entire immersion depth of the displacer 2 - ratio of the cross-sectional areas Q of the tank 11 to the corresponding cross-sectional areas q of the displacer 2 . In order to determine the maximum buoyancy of the displacer 2 in the liquid 12 , this is completely in this liquid or a liquid speed of the same spec. Immersed weight and the buoyancy, which the displacer 2 experiences, Festge by means of a measuring cell (scale). But it can also with the measuring cell 1, the buoyancy of a completely immersed in the tank liquid 12 displacer, the volume of which is a fraction of the volume of the displacer 2 be determined and calculated by multiplying the maximum buoyancy of the displacer 2 . Also as a product of the volume of the displacer 2 and the spec. Weight of the liquid speed 12 , the maximum buoyancy of the displacer 2 can be calculated.

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 Anhe ben des Verdrängers 2 oder geringes Absenken der gesamten über der lösbaren Verbindung 19 befindlichen Anordnung entlastet, und dann am Hebel 3 (z. B. auf der Schale 7) ein Gewicht 8 angebracht, das identisch mit der Differenz aus dem Gewicht des Verdrän gers 2 und dessen maximalen Auftrieb ist. Zum Abgleich wird nun das Ausgleichgewicht 6 so lange auf dem Hebel 3 verscho ben, bis die Meßzelle 1 den Wert des maximalen Auftriebs an zeigt. Nun werden nacheinander geeichte Gewichte 13, die vor zugsweise Bruchteilen (z. B. ¹/₁₀-¹⁰/₁₀) des maximalen Auf triebs 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 3 a (z. B. an der Schneide 16 a) am Hebel 3 angreifen. Die von der Meßzelle 1 jeweils für die ein zelnen 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 er stellt werden. Nachdem der Hebel 3 von dem Gewicht 8 und al len Eichgewichten 13 entlastet ist, wird durch seine Bela stung 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 zwi schen den Messungen des Gewichtes der Tankflüssigkeit 12 - vorgenommen werden.For the purpose of checking and calibrating the device, the lever 3 is first relieved of the load by the displacer 2 located in or outside the tank liquid 12 by slightly raising the displacer 2 or slightly lowering the entire arrangement located above the detachable connection 19 , and then on Lever 3 (z. B. on the shell 7 ) attached a weight 8 , which is identical to the difference between the weight of the displacer 2 and its maximum buoyancy. For comparison, the balance weight 6 is pushed on the lever 3 until the measuring cell 1 shows the value of the maximum buoyancy. Now are sequentially calibrated weights 13, before preferably fraction (e.g., ^_1/10 -. ^10, / ₁₀₎ of the maximum drive to correspond to the displacer 2, (for example by placing it on the tray. 7) on the lever 3 is mounted. In consideration of their lever arm, the calibration weights 13 may be a (. E.g., at the cutting edge 16 a) on the lever 3 also attack at any point to the left of the edge 3. The weight values displayed by the measuring cell 1 for each of the individual calibration weights 13 will be identical to the corresponding calibration weights. If this is not the case, the display values of the measuring cell 1 are corrected by slightly shifting the corresponding calibration weights on the lever 3 . The calibration curve obtained in this way can also be created using the staggered method. After the lever 3 is relieved of the weight 8 and al len calibration weights 13 , its loading with the displacer 2 checks the zero point of the device. The checking and calibration of the device can thus be carried out remotely from the tank 11 and after installation of the device on the tank 11 and partial immersion of the displacer 2 in its liquid 12 at any time - also between the measurements of the weight of the tank liquid 12 - be carried out.

Fig. 2 gibt eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wieder, bei der die Möglichkeit der Fernbedienbarkeit gegeben ist. Fig. 2 shows a device for performing the method, in which the possibility of remote control is given.

Im wesentlichen unterscheidet sich die Vorrichtung der Fig. 2 von der der Fig. 1 durch einen zusätzlichen, über das Gehän ge 15 am Hebel 3 angreifenden Hebel 4, durch den ein für die Praxis geeignetes Übersetzungsverhältnis erzielt wird. Ferner durch die Ein- und Aushebevorrichtungen 10, 10 a, 10 b zur Be- und Entlastung der beiden Hebel 3 und 4.Essentially, the device of FIG. 2 differs from that of FIG. 1 by an additional lever 4 engaging the lever 3 via the gear 15 , by means of which a gear ratio which is suitable for practice is achieved. Furthermore, by the lifting and lifting devices 10, 10 a , 10 b for loading and unloading the two levers 3 and 4 .

Die Überprüfung und Eichung der Vorrichtung wird in ähnlicher Weise - wie bereits anhand von Fig. 1 beschrieben - vorgenom men. Zunächst wird der Hebel 3 von der Belastung durch den sich in oder außerhalb der Tankflüssigkeit 12 befindlichen Verdrän ger 2 mit der Aushebevorrichtung 10 befreit. Danach wird mit tels der Aushebevorrichtung 10 a 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 er folgt der Abgleich durch Verschieben des Ausgleichgewichtes 6 auf dem Hebel 3. Die Meßzelle 1 zeigt dann den maximalen Auf trieb an. Schließlich wird der Hebel 3 nacheinander mit Eich gewichten 13 belastet, bis der ganze Meßbereich, der vorzugs weise dem maximalen Auftrieb des Verdrängers 2 entspricht, durchlaufen ist. Dies erfolgt durch Absetzen von Eichgewichten 13 mittels der Aushebevorrichtung 10 a auf der Schale 17 oder/ und durch Absetzen von Eichgewichten 13 mittels der Aushebe vorrichtung 10 b 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, 10 a , 10 b können manuell z. B. mittels Handkurbel oder aber auch mit Motor betätigt werden.The checking and calibration of the device is carried out in a similar manner - as already described with reference to FIG. 1 - vorgenom men. First of all, the lever 3 is released from the load by the displacer 2 located in or outside the tank liquid 12 with the lifting device 10 . Then 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 by means of the lifting device 10 a . Then he follows the adjustment by moving the balance weight 6 on the lever 3rd The measuring cell 1 then shows the maximum on drive. Finally, the lever 3 is successively loaded with calibration weights 13 until the entire measuring range, which preferably corresponds to the maximum buoyancy of the displacer 2 , is passed through. This is done by depositing calibration weights 13 by means of the lifting device 10 a on the shell 17 and / or by depositing calibration weights 13 by means of the lifting device 10 b on the shell 9 . After the entire calibration curve has been created in this way, the lever 3 is relieved of all weights 8 and 13 and then loaded with the displacer 2 . The lifting devices 10, 10 a , 10 b can be manually z. B. can be operated by means of a 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 iden tisch ist, oder der sich außerhalb der Tankflüssigkeit befind liche Verdränger selbst treten. Die Belastung der Übertragungs glieder (z. B. Pfanne und Schneide) zwischen den Ausgleichgewich ten und dem Hebel wird den maximalen Auftrieb des Verdrängers größer.To balance by moving the balance weight on the lever 3 can, instead of the weight, which is identical to the difference between the weight of the displacer and its maximum buoyancy, also a weight that is identical to that of the displacer, or which is outside the tank liquid step the displacer yourself. The load on the transmission links (e.g. pan and cutting edge) between the balancing weights and the lever increases the maximum buoyancy of the displacer.

Claims

1. A method for checking and calibrating a device for measuring and displaying the weight of liquids in tanks by means of a displacer guided in the tank, the weight of which is greater than that of the liquid displaced by it, and the cross-sectional areas of which are at least a constant ratio over its entire immersion depth to the corresponding cross-sectional areas of the tank, and the weight of the liquid located between the plane determined by the lower, horizontal end face of the displacer and the liquid level in the tank is displayed, the product of the ratio of the cross-sectional areas and that determined by means of a measuring cell Buoyancy of the displacer corresponds, characterized in that first the lever ( 3 ) from the load by the in or outside the tank liquid speed ( 12 ) located displacer ( 2 ) by means of the releasable connection ( 19 ) and then in its place on Lift ( 3 ) a weight ( 8 ) is brought, which is identical to the difference between the weight of the displacer ( 2 ) and the sen maximum buoyancy, then by moving the balance weight ( 6 ) on the lever ( 3 ) the Ab is made until the measuring cell shows the maximum buoyancy, finally, the lever is loaded (3) into a nem such a distance from its pivot point (3 a) in succession with standard weights (13) that the values displayed by the measuring cell (1) with the values of are to cause the calibration weights identical to finally is the lever ( 3 ) is relieved of the weights ( 8 and 13 ) and the zero point is checked by loading the displacer ( 2 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that a gyro measuring cell is used as the measuring cell.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the load by the displacer ( 2 ) and the Ge weights ( 8 and 13 ), and the relief from these by lifting and lifting devices ( 10, 10 a , 10 b) respectively.