6.2.1.3.Гравиметрический способ

Практическое использование гравиметрического способа взвешивания стало возможным с появлением приборов, позволяющих измерять ускорения свободного падения с достаточной точностью. Этот способ основан на измерении изменения ускорения свободного падения (или сил тяжести) в резервуаре в зависимости от массы продукта в нем. Ускорение свободного падения измеряют гравиметрами, которые в основном делятся на два класса – статические гравиметры и гравитационные вариометры.

Общим свойством статических гравиметров является то, что в них сила тяжести сравнивается с другой, постоянной во времени силой (упругая сила деформации).

Чувствительный элемент системы гравиметра представляет собой маятник, удерживаемый в равновесии упругой силой главной пружины и нитей подвеса. Для увеличения момента масс на маятник надета цилиндрическая платиновая навеска.

Принцип действия следующий: при изменении ускорения свободного падения маятник отклоняется от первоначального положения равновесия до тех пор, пока силы, вызванные деформацией главной пружиня и нитей подвеса, не уравновесят изменения силы тяжести. Мерой удлинения пружины является угол поворота микрометрического винта, который измеряется специальным счетчиком-редуктором.

Представляет интерес применение гравиметров для непосредственного измерения массы жидкости. В одном из вариантов используют два гравиметра, расположенные в центральной трубе по оси резервуара. Гравиметры связаны между собой и с регистрирующим устройством кабелем, соединены они последовательно. Это обеспечивает наибольшую чувствительность, а при встречном и последовательном включении исключается влияние переливов. В другом варианте предлагают использовать эффект изменения силы тяжести в зависимости от массы продукта в резервуаре. В этом случае гравитационный вариометр располагается у стенки резервуара на половине его высоты. Относительная погрешность определения массы продукта в резервуаре при уровне 1,5 м современными гравиметрами составляет 1,65%, что неприемлемо для товарного учета. Следует отметить, что при дальнейшем снижении уровня погрешность определения массы еще более увеличивается. Кроме недостаточной точности существующие гравиметры имеют большой дрейф «нуля» и подвержены влиянию расположенных рядом переменных масс, приливов, вибраций и т.п. Все это также снижает реально достижимую точность измерений гравиметрическим способом. .

Вследствие отмеченных недостатков применение гравиметрического способа для товарного измерения массы жидкости в резервуарах и настоящее время является неоправданным.

6.2.1.4.Пьезометрический способ

Под пьезометрическим способом (П-способ) измерения количества жидкостей в емкостях следует понимать способ, заключающий в определении массы по гидростатическому давлению жидкости в резервуаре.

В этом случае масса жидкости

, (6.1)

где – гидростатическое давление в резервуаре; g – ускорение свободного падения; – площадь среднего сечения резервуара при соответствующем давлении и уровне жидкости H

. (6.2)

До настоящего времени пьезометрический способ не нашел широкого применения из-за относительной сложности измерения гидростатического давления с достаточной точностью.

Общая относительная погрешность метода

, (6.3)

где – погрешность калибровки резервуара ( 0,2%); –погрешность измерения гидростатического давления, состоящая из погрешности преобразования гидростатического давления в давление воздуха и погрешности измерения пневмодавления, т.е.

. (6.4)

Абсолютная погрешность преобразования щелевых датчиков безрасходных пневмосистем определяется силами поверхностного натяжения в щели на границе «воздух-жидкость» в не превышает 2 мм вод. ст.

Относительная погрешность манометра МП-2,5 П разряда в пределах давлений 0,1÷2,5 кгс/см² равна 0,05%, а общая погрешность определения массы при этом составляет

,

т.е. в наихудшем случае (H =1 м и = 0,710³ кг/см³) погрешность определения массы продукта составляет 0,35%, что меньше максимально допустимой при товарных измерениях.