Tank Seviyesini Hacme Dönüştürme: Hesap Örnekli Tank Hacim Tablosu Kılavuzu

Tank Seviyesini Hacme Dönüştürme: Hesap Örnekli Tank Hacim Tablosu Kılavuzu

Kısa yanıt. Tank seviyesini hacme dönüştürmek, bir enstrümantasyon sorunu olmadan önce bir geometri sorunudur. Radar seviyeyi birkaç milimetre içinde doğru bildirse bile sıfır noktası, tank başlıkları, eğim veya hacim tablosu yanlışsa stok miktarı hatalı olabilir. Doğrusal hacim ölçeklendirmesi sabit kesitli düşey bir silindir için geçerlidir; yatay silindir, küresel tank veya iç parçalarının kesiti değişen kaplar için geçerli değildir.

Önce sıfır noktasını ve birimleri belirleyin

Bildirilen seviyenin tank tabanının üstünde mi, alt teğet çizgisinin üstünde mi, bir referansın altında mı yoksa transmiterin altında mı tanımlandığını belirleyin. İstenen sonucun brüt hacim, mevcut seviyenin altındaki hacim, boş hacim veya satılabilir işletme hacmi olup olmadığını doğrulayın. Bunlar farklı büyüklüklerdir.

Tankın gerçek iç boyutlarını ve çizim revizyonunu kaydedin. Nominal “10000 litre” kapasite bir kalibrasyon tablosu değildir. Serpantinler ve destekler gibi hacim kaplayan iç parçaları, iç kaplamaları, eğimi ve bombeli başlıkların belirtilen silindirik uzunluğa dahil olup olmadığını da belirleyin.

Düşey silindir: basit durum

İç yarıçapı r ve düz tabanının üzerinde h seviyesine sahip düşey silindir için:

V = πr²h

3.0 m iç çap, 7.069 m² kesit alanına karşılık gelir. Dolayısıyla 10 mm seviye değişimi şunu ifade eder:

7.069 × 0.010 = 0.0707 m³ = 70.7 litre

Bu sayı kabul testinde yararlıdır. Bağımsız olarak ölçülen 10 mm seviye değişimi göstergede 120 litre değişim oluşturuyorsa radarı suçlamadan önce ölçek dönüşümünü inceleyin.

Yatay silindir: yükseklikten hacme dönüşüm doğrusal değildir

Yarıçapı r, silindirik uzunluğu L ve tabandan ölçülen sıvı derinliği h olan yatay silindirde, 0 ≤ h ≤ 2r koşuluyla, dolu hacim:

V = L × [r² acos((r − h) ÷ r) − (r − h) × √(2rh − h²)]

Ters kosinüs için radyan kullanın ve birimleri tutarlı tutun. İki başlığı gerçek geometrilerine göre ayrı ayrı ekleyin; bunları belirtmeden ek silindir uzunluğu olarak kabul etmeyin.

Hesap örneği. İç çapı 2.0 m, dolayısıyla r = 1.0 m ve silindirik uzunluğu L = 5.0 m olan yatay bir silindir alın. Sıvı derinliği h = 1.25 m olduğunda:

r − h = −0.25 m;

acos(−0.25) = 1.8235 radyan;

√(2rh − h²) = √0.9375 = 0.9682 m;

sıvının kesit alanı = yaklaşık 2.0655 m²;

silindirik bölümün hacmi = 5 × 2.0655 = 10.33 m³.

Tank yüksekliğe göre %62.5 doludur ancak silindirik bölüm hacme göre yaklaşık %65.7 doludur. PLC'de doğrusal 4–20 mA-hacim dönüşümünün bu tank için yanlış olmasının nedeni tam olarak budur.

Yalnızca silindirik bölüm için hesap aşağıdaki kısa tabloyu verir. İşletmede kullanılacak hacim tablosunda daha sık aralıklar seçilir, gerçek başlıklar ve iç parçaların kapladığı hacim de hesaba katılır.

Yuvarlatılmış değerler, örnekteki sonucun son basamağında neden küçük farklar olabileceğini açıklar. Hesapta tam hassasiyeti koruyun; yalnızca yayımlanan tabloyu yuvarlatın.

Milimetreleri stok belirsizliğine dönüştürün

Yatay silindirin orta bölgesine yakın yerde yüzey geniş olduğu için küçük seviye hatalarının hacme etkisi büyüktür. Yerel hacim duyarlılığı:

dV/dh = 2L√(2rh − h²)

Örnekteki noktada dV/dh yaklaşık 9.68 m²'dir. Bu nedenle 10 mm seviye farkı, başlıkların etkisi eklenmeden önce yaklaşık 0.0968 m³ veya 97 litreye karşılık gelir. Bu, radar hatasının 97 litre olduğu anlamına gelmez; referans veya eğim hatası dahil her seviye hatasının bu yerel duyarlılıkla çarpılması gerektiğini gösterir.

Bu duyarlılığı düşük, orta ve yüksek seviyede hesaplayın. Kesit değişiyorsa tüm tank için tek bir “±X litre” ifadesi yanıltıcıdır.

Hacim tablosunu geometriden oluşturun, sonra doğrulayın

İnterpolasyon hatası, ara noktaların aralığına ve eğriliğe bağlıdır. Bombeli başlıkların kıvrım bölgelerinde, bombeli başlıklarda, konik tabanlarda ve çap değişimlerinde daha fazla nokta kullanın. Eşit aralıklı 20 noktalı bir tablo geçişlerde yine de yetersiz olabilir.

Yoğunluğu hacim tablosunun içine gizlemeyin

Seviyeden hacme dönüşüm hacim verir. Bu hacmi kütleye dönüştürmek, tanımlanmış bir koşuldaki ürün yoğunluğunu gerektirir; standart koşullardaki stok miktarı için sıcaklık ve basınç düzeltmeleri de gerekebilir. Bu adımları hesapta ve denetim izinde ayrı tutun. Aksi takdirde yoğunluk değişimi seviye arızası gibi görünür ve operatörler sağlam bir transmitere güvenini kaybeder.

Talep ile birlikte gönderilecek bilgiler

Yararlı bir talep; tank genel yerleşim çizimini (GA), iç boyutları, başlık türünü, nozül referansını, istenen hacim birimlerini, eğimi, iç donanımı, işletme seviye aralığını ve sonucun proses göstergesi, stok veya ticari teslim ölçümü için mi kullanılacağını içerir. Ticari teslim ve yasal metroloji uygulamaları, geçerli onaylı yöntemleri ve ekipmanı gerektirir; genel bir kontrol sistemi hesabı kendiliğinden yeterli değildir.

Uygulama soruları

Soru1. Radar transmiteri hacmi doğrudan hesaplayabilir mi?

Birçok sistem doğrusallaştırma tablosu saklayabilir ancak tablo yalnızca geometri ve referans kadar doğrudur. İki kez uygulanmaması için hesabın transmiterde mi, PLC'de mi yoksa stok yazılımında mı yapıldığını doğrulayın.

Soru2. Tank hacim tablosunda kaç nokta olmalı?

İnterpolasyon hatasını projenin stok toleransının altında tutacak kadar. Bunu hesapla belirleyin; evrensel bir nokta sayısı kullanmayın.

Soru3. Eğik bir tank için yeni tablo gerekir mi?

Çoğu zaman evet; özellikle eğim istenen doğruluğa göre önemliyse veya seviye başlıklar ve geçişler boyunca değişiyorsa. Eğik bir referansa göre seviye her yerde aynı olmadığından ölçüm konumu da önemlidir.

Soru4. Toplam hacim düşük seviyede uyuşmazken dolu olduğunda neden uyuşur?

Taban geometrisini, iç parçaların hacmini, sıfır ofsetini ve tabana yakın interpolasyonu kontrol edin. Yalnızca dolu noktanın uyuşması eğrinin geri kalanını doğrulamaz.

İlgili teknik kılavuzlar

• Radar Seviye Transmiteri için Teknik Gereksinimler Nasıl Belirlenir: Teklifi Belirleyen 14 Alan
• Radar Seviye Transmiteri Çıkış Sinyalleri: Doğru Olanı Seçmek

Ölçüm uygulamanızı METRAVON ile görüşün