DE594331C - Device for determining the weight content of liquid containers - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Ermittlung des Gewichtsinhalts von Flüssigkeitsbehältern Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ermittlung des Gewichtsinhalts von Flüssigkeitsbehältern, insbesondere oberirdischen Tanks, mittels einer Preßluftleitung und eines zweckmäßig mit Quecksilber gefüllten, mit dem Tank verbundenen U-Rohres.. Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art wird der Druck der zu messenden Flüssigkeitssäule im Tank durch das Gewicht der Quecksilbersäule im U-Rohr im Gleichgewicht gehalten, wobei die Preßluftleitung in das im offenen U-Rohrschenkel ansteigende OOuecksilber eintaucht und ihr Druck der Flüssigkeitssäule im Tank entspricht, wenn die Preßluft die in ihrer Leitung hochgestiegene Quecksilbersäule vollständig verdrängt hat und nach außen tritt. Für oberirdische Tankanlagen mit Tanks von mehr oder weniger großer Höhe müssen hierbei entsprechend der Flüssigkeitssäule im Tank für das Quecksilber sehr lange U-Rohre und demgemäß erhebliche Quecksilbermengen verwendet werden, um die Flüssigkeitssäule durch das im U-Rohr befindliche Quecksilber im Gleichgewicht zu- halten.Device for determining the weight of liquid containers The invention relates to a device for determining the weight content of liquid containers, in particular above-ground tanks, by means of a compressed air line and a U-tube, suitably filled with mercury and connected to the tank .. In the known devices of this type, the pressure of the liquid column to be measured kept in balance in the tank by the weight of the mercury column in the U-tube, the compressed air line in the O-mercury rising in the open U-tube leg immersed and its pressure corresponds to the liquid column in the tank when the compressed air has completely displaced the mercury column that had risen in its line and steps outwards. For above-ground tank systems with tanks of more or less large size The height must correspond to the liquid column in the tank for the mercury very long U-tubes and accordingly considerable amounts of mercury are used to the liquid column in equilibrium due to the mercury in the U-tube to keep.

Außerdem besteht die Gefahr, daß bei zu geringer Quecksilbermenge und hohem Flüssigkeitsstand im Tank die Flüssigkeit nach dem offenen Schenkel des U-Rohres übertreten kann und durch das Quecksilber durchschlägt, wodurch erhebliche Störungen und Beschädigungen in der Meßeinrichtung hervorgerufen werden. Endlich ist auch durch das abwechselnde übertreten von Preßluft und das geringe Wiederansteigen des Quecksilbers in der Preßluftleitung und durch das damit verbundene Schwanken des Preßluftdruckes und Vibrieren des Druckanzeigers keine Gewähr für eine genaue Ermittlung des Flüssigkeitsdrucks im Tank gegeben.There is also the risk that if the amount of mercury is too low and high liquid level in the tank, the liquid to the open leg of the U-tube can cross and penetrate through the mercury, causing considerable Disturbances and damage are caused in the measuring device. Finally is also due to the alternating passage of compressed air and the slight rise again of the mercury in the compressed air line and the fluctuations associated with it the compressed air pressure and vibration of the pressure indicator no guarantee for an accurate Determination of the liquid pressure in the tank given.

Diese Nachteile werden durch die Gewichtsmeßvorrichtung für oberirdische Tanks gemäß der Erfindung völlig beseitigt, die auch den wesentlichen Vorzug einer einfachen, raschen und sehr genauen Berechnung des Tankinhalts seinem Gewicht nach bis auf einen Bruchteil von Prozenten bietet, ohne hierbei erst das spezifische Gewicht der Tankflüssigkeit und ihren Rauminhalt bestimmen zu müssen. Das kennzeichnende Merkmal der Gewichtsmeßvorrichtung für oberirdische Tanks besteht im wesentlichen darin, daß die Preßluftleitung mit dem freien Ende des U-Rohres luftdicht verbunden ist, so daß sich die Übereinstimmung des Drukkes der Preßluft mit dem Druck der Flüssigkeit im Behälter an der Übereinstimmung des Quecksilberstandes in den beiden Schenkeln des U-Rohres feststellen läßt. Bei einer solchen Meßvorrichtung braucht man für das U-Rohr nur so viel Quecksilber, als zur Herstellung der Gleichgewichtslage in beiden Schenkeln erforderlich ist, wozu bereits eine Quecksilbersäule von nur ungefähr 3 bis q._ cm in jedem Schenkel vollkommen ausreicht. Die benötigte Quecksilbermenge ist hierbei vom Flüssigkeitsstand im Tank vollkommen unabhängig, während sie bei den erwähnten bekannten Meßvorrichtungen sogar noch etwas größer als die dem höchsten Tankflüssigkeitsstand entsprechende Quecksilbersäule sein inuß, um ein Durchschlagen der Flüssigkeitssäule durch das Quecksilber zu vermeiden.These disadvantages are due to the weight measuring device for above-ground Tanks according to the invention completely eliminated, which also has the essential advantage of a simple, quick and very precise calculation of the tank content according to its weight offers up to a fraction of percent, without first going into the specific Having to determine the weight of the tank liquid and its volume. The characteristic The feature of the weight measuring device for above-ground tanks is essentially in that the compressed air line is connected airtight to the free end of the U-tube is, so that the correspondence of the pressure of the compressed air with the pressure of the Liquid in the container at the correspondence of the mercury level in the two Can determine legs of the U-tube. In such a measuring device needs one only needs as much mercury for the U-tube as for the establishment of the equilibrium position is required in both legs, including a column of mercury of only about 3 to q._ cm in each leg is completely sufficient. The amount of mercury required is here from Completely independent of the liquid level in the tank, while they are even somewhat larger in the known measuring devices mentioned than the mercury column corresponding to the highest tank liquid level must be, to prevent the mercury from penetrating the liquid column.

Um einerseits einen Übertritt der das Quecksilber in dem einen Schenkel des [)-Rohres belastenden Tankflüssigkeit in den anderen Schenkel und damit in die Preßluftleitung und andererseits bei zu hohem Druck der Preßluft einen Übertritt derselben durch das [)-Rohr nach dem Tank sicher zu verhindern, sind bei der Meßvorrichtung gemäß der Erfindung auf beiden Seiten des [)-Rohres Rückschlagventile angeordnet. Ferner ist es vorteilhaft, das [-Rohr mit den Rückschlagventilen fest am Tank anzubringen, dagegen die den Preßluftdruch auf das [)-Rohr erzeugende Pumpe mit einem kleinen Druckluftbehälter und dem den Preßlttftdruck anzeigenden Manometer zu einem vom Tank auswechselbaren und für sich transportablen Aggregat zu vereinigen, wodurch man in der Lage ist, dieses Aggregat für eine beliebige Anzahl von Tanks zu verwenden.On the one hand, there is an overflow of the mercury in one leg of the [) tube loading tank liquid into the other leg and thus into the Compressed air line and, on the other hand, an overflow when the pressure of the compressed air is too high To prevent the same through the [) -pipe after the tank, are with the measuring device according to the invention arranged on both sides of the [) -pipe check valves. It is also advantageous to attach the [pipe with the non-return valves firmly to the tank, on the other hand, the pump generating the compressed air on the [) pipe with a small one Compressed air tank and the manometer indicating the Preßlttftdruck to one of the Tank to unite interchangeable and transportable unit, whereby one is able to use this unit for any number of tanks.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Gewichtsmeßvorrichtung für oberirdische Tanks gemäß der Erfindung in Verbindung mit einem Tank schematisch dargestellt.In the drawing is an embodiment of the weight measuring device for above-ground tanks according to the invention in connection with a tank schematically shown.

In geringer Höhe vom Tankboden ist ein Rohr i von etwa 11/2 bis 211 Durchmesser in der Weise angebracht, daß es ein Stück in den Tank hineinragt, während das äußere Ende mit einem Absperrschieber 2 o. dgl. versehen ist, an welchem sich eine nach dem einen Schenkel des [)-Rohres d. führende, entsprechend reduzierte Leitung unter Zwischenschaltung des Rückschlagventils 3 anschließt. Der Einbau des Rohres i erfolgt zweckmäßig in einer Höhe von 2o bis 30 cin vom Boden, damit etwaige Verunreinigungen und Wasser, die sich am Boden des Tanks sammeln, nicht in das [)-Rohr gelangen können. Als U-Rohr wird ein durchsichtiges Glasrohr von ungefähr i qcm Querschnitt verwendet. Es ist so weit mit Ouecksilber gefüllt, daß es im Ruhezustand in jedem Schenkel des [)-Rohrs einige Zentimeter hoch steht. Dieses gleiche Otiecksilberniveau ist zweckmäßig in beiden Schenkeln durch einen Strich angedeutet, der als 1Tullinie bezeichnet wird. Das andere Ende des [)-Rohres .4 ist an die Preßluftleitung 7 angeschlossen, in welche ein Rückschlagventil 6 eingebaut ist, um einen Übertritt des Quecksilbers in die Preßluftleitung 7 und die sich anschließendeLeitung undApparate zu. v erhindern. Der Hahn 5 dient zum Ablassen von Preßluft bei zu hohem Druck derselben, während durch den Hahn 8 die Preßluftleitung mit dem Präzisionsmanoineter 12 verbunden wird, um bei Gleichgewichtslage des Quecksilbers in den beiden [)-Rohrschenkeln den genauen Preßluftdruck zu ermitteln, der dem im Tank herrschenden Flüssigkeitsdruck genau entspricht. Die Teile vom Hahn 8 bis zum Tank sind mit diesem fest verbunden und können zum Schutz vor etwaigen Beschädigungen und Temperatureinwirkungen in einen Kasten eingebaut sein.At a low height from the tank bottom a pipe i of about 11/2 to 211 diameter is attached in such a way that it protrudes a little into the tank, while the outer end is provided with a gate valve 2 or the like after one leg of the [) pipe d. leading, correspondingly reduced line with the interposition of the check valve 3 connects. The installation of the pipe i is expedient at a height of 20 to 30 cin from the ground so that any impurities and water that collect at the bottom of the tank cannot get into the [) pipe. A transparent glass tube with a cross-section of approximately 1 square centimeter is used as the U-tube. It is filled with mercury so much that when it is at rest it stands a few centimeters high in each leg of the [) -pipe. This same level of Otiecksilbersilber is appropriately indicated in both legs by a line, which is referred to as 1Tu line. The other end of the [) tube .4 is connected to the compressed air line 7, in which a check valve 6 is installed, in order to prevent the mercury from passing into the compressed air line 7 and the adjoining line and equipment. impede. The cock 5 is used to release compressed air when the pressure is too high, while the cock 8 connects the compressed air line to the precision manometer 12 in order to determine the precise compressed air pressure in the tank when the mercury is in equilibrium in the two [) tube legs corresponds exactly to the prevailing fluid pressure. The parts from the tap 8 to the tank are firmly connected to this and can be built into a box to protect against any damage and temperature effects.

Mit der abnehmbaren Leitung 9, die aus Gummi oder auch aus festem Material bestehen kann und dann zweckmäßig mittels einer Verschraubung mit dem rechten Stutzen des Hahnes 8 verbunden wird, sind die übrigen zur Gewichtsmeßvorrichtung erforderlichen Teile angeschlossen. Die Handluftpumpe i0 dient.dazu, um den Behälter 13 mit Druckluft von genügend hohem Druck aufzufüllen, worauf er mittels des Hahnes 15 von der Pumpe 16 abgesperrt wird. Der Behälter 13 wird ungefähr auf einen Überdruck von i1`2 bis 2 atm gebracht, was " durch das kleine Manometer 14 festgestellt wird, das gleichzeitig als Sicherheit gegen Auffüllung eines zu hohen Druckes dient. Durch Leitung io und Absperrhahn i i wird der Behälter 13 mit der Leitung q und dem Präzisionsmanometer 12 verbunden. Letzteres ist so eingerichtet, daß es sich beispielsweise bis auf einen maximalen Überdruck von il/, kg pro qcm einstellen kann und seine Meßskala 6oo Teilstriche umfaßt. Jeder Teilstrich entspricht alsdann einem Druck von 1,5 :6oo - 0,0025 kg pro qcm oder 251z- pro qm. Ein solches Manometer kann z.B. für Benzintanks bis 14 m Höhe oder für Petroleumtanks wegen des höheren spezifischen Gewichts des Petroleums (o,9) bis i i m Höhe verwendet werden. Für höhere oder niedrigere Tanks werden zweckmäßig Präzisionsmanometer mit anderweitiger Einteilung der Meßskala verwendet. Luftbehälter 13, Handluftpumpe 16, Präzisionsmanometer 12 nebst übrigem Zubehör sind durch die Leitung 9 von dem mit dem Tank fest verbundenen []-Rohr d. und den zu diesen unbedingt notwendigen Teilen, Schieber 2, Rückschlagventilen 3 und 6 usw. leicht abnehmbar eingerichtet und bilden für sich ein transportables Aggregat, das in einem geeigneten Kasten untergebracht wird und für beliebig viele Tanks verwendbar ist, wodurch sich die Apparatur für eine große Anzahl von Tanks ganz erheblich verbilligt. , Die Anwendung des Gewichtsmessers für Tanks gemäß der Erfindung ist sehr einfach und geschieht in folgender Weise: Ist durch die Handpumpe 16 der Luftbehälter 13 auf einen genügend hohen, über dem maximalen Druck des Präzisionsmanometers 12 liegenden Druck gebracht worden, so wird der Hahn 15 gesperrt, und die Hähne i i und 8 sowie der Schieber 2 werden geöffnet und der Hahn i i hierauf wieder geschlossen. Durch die Einwirkung des Flüssigkeitsdrucks im Tank und der Preßluft in der Leitung 7 stellt sich das im [)-Rohr 4 befindliche OOuecksilber zunächst auf ein von der markierten Nullinie abweichendes, bestimmtes Niveau verschieden hoch in beiden Schenkeln des .U-Rohres ein, und zwar wird es im rechten Schenkel wegen des höheren Preßluftdruckesunter der Nullinie stehen. Man läßt alsdann durch den Entlüftungshahn 5 so viel Preßluft heraus, bis sich das Quecksilber genau auf die Nullinie des [)-Rohres einstellt. Sollte es sich vorher oder beim Regulieren im rechten [)-Rohrschenkel über der Nullinie einstellen, so müßte durch Hahn i i noch so viel Preßluft zugelassen werden., bis wieder die Nullinie erreicht wird. Die Einstellung des Quecksilbers auf die Nullinie bedeutet, daß der Preßluftdruck genau dem Flüssigkeitsdruck im Tank entspricht und letzterer somit von dem Präzisionsmanometer i2 abgelesen werden kann: Bezeichnet z. B. Z die Zahl der vom Manometer 12 angezeigten Teilstriche, C die Konstante des Manometers, d. h. des Wertes von einem Teilstrich (z. B. wie oben angegeben C - 25 kg pro qm) und F die Tankbodenfläche in qm, so erhält man.für das Gewicht G des Tankinhalts die äußerst einfache Formel: G-F#C#Z. Beträgt die Tankbodenfläche beispielsweise ioo qm und zeigt das Manometer i2 die Zahl :218 an, so ergibt sich für das Gewicht des Tankinhalts der Wert: G - 100 # 25 # 218 - 545 ooo kg oder 545 t. Der Gewichtsmesser gemäß der Erfindung bietet also die Möglichkeit, ohne jede Feststellung des Flüssigkeitsstandes und ohne Zuhilfenahme des spezifischen Gewichts der Tankflüssigkeit mit Hilfe der obigen, außerordentlich einfachen Formel das Gewicht des Tankinhalts in unmittelbarer und raschester Weise festzustellen. 'The other parts required for the weight measuring device are connected to the removable line 9, which can be made of rubber or solid material and is then conveniently connected to the right-hand socket of the cock 8 by means of a screw connection. The hand air pump i0 serves to fill the container 13 with compressed air of sufficiently high pressure, whereupon it is shut off by the pump 16 by means of the valve 15. The container 13 is brought to an overpressure of approximately i1`2 to 2 atm, which is "determined by the small manometer 14, which also serves as a security against filling an excessively high pressure. Through line io and shut-off valve ii the container 13 is with the line q and the precision manometer 12. The latter is set up in such a way that it can, for example, set itself up to a maximum overpressure of 1 1/2 kg per square cm and its measuring scale comprises 600 graduation marks. Each graduation then corresponds to a pressure of 1.5: 600 - 0.0025 kg per square cm or 251z- per square meter. Such a manometer can be used, for example, for petrol tanks up to 14 m in height or for petroleum tanks due to the higher specific weight of the petroleum (0.9) up to 1. For higher or lower Tanks are expediently used with precision manometers with different graduation of the measuring scale ung 9 from the [] -pipe permanently connected to the tank d. and the parts that are absolutely necessary for these, slide 2, check valves 3 and 6, etc., are easily removable and form a transportable unit that is housed in a suitable box and can be used for any number of tanks, making the apparatus suitable for a large Number of tanks considerably cheaper. The use of the weight meter for tanks according to the invention is very simple and takes place in the following way: If the air tank 13 has been brought to a sufficiently high pressure above the maximum pressure of the precision manometer 12 by the hand pump 16, the cock 15 is blocked , and the taps ii and 8 as well as the slide 2 are opened and the tap ii is then closed again. Due to the action of the liquid pressure in the tank and the compressed air in the line 7, the mercury in the [) tube 4 is initially set at a certain level deviating from the marked zero line at different levels in both legs of the U-tube, namely it will be below the zero line in the right thigh because of the higher compressed air pressure. You then let out so much compressed air through the vent valve 5 that the mercury is exactly on the zero line of the [) tube. If it should be set above the zero line before or when regulating in the right [) -pipe leg, so much compressed air would have to be admitted through valve ii until the zero line is reached again. The adjustment of the mercury to the zero line means that the compressed air pressure corresponds exactly to the liquid pressure in the tank and the latter can thus be read from the precision manometer i2. B. Z is the number of graduation marks displayed by manometer 12, C is the constant of the manometer, ie the value of one division (e.g. as stated above C - 25 kg per square meter) and F is the tank floor area in square meters. the extremely simple formula for the weight G of the tank content: GF # C # Z. For example, if the tank floor area is 100 square meters and the pressure gauge i2 shows the number: 218, the weight of the tank content is: G - 100 # 25 # 218 - 545,000 kg or 545 t. The weight meter according to the invention thus offers the possibility of determining the weight of the tank contents in the immediate and quickest way without any determination of the liquid level and without the aid of the specific gravity of the tank liquid with the aid of the above extremely simple formula. '

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Ermittlung des Gewichtsinhalts von Flüssigkeitsbehältern, insbesondere oberirdischen Tanks mittels einer Preßluftleitung und eines zweckmäßig mit Quecksilber gefüllten, mit dem Tank verbundenen [)-Rohres, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßluftleitung mit dem freien Ende des ()-Rohres luftdicht verbünden ist, so daß sich die Übereinstimmung des Druckes der Preßluft mit dem Druck der Flüssigkeit im Behälter an, der Übereinstimmung des Quecksilberstandes in den beiden Schenkeln des U-Rohres feststellen läßt. PATENT CLAIMS: i. Device for determining the weight content of liquid containers, in particular above-ground tanks by means of a compressed air line and an expediently filled with mercury tube connected to the tank, characterized in that the compressed air line with the free end of the () tube is connected airtight, so that the match of the pressure of the compressed air with the pressure of the liquid in the container, the correspondence of the mercury level can be determined in the two legs of the U-tube. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten des U-Rohres Rückschlagventile (3, 6) zur Verhinderung des Übertritts von Quecksilber in den Tank oder in die Preßluftleitung angeordnet sind. 2. Device according to claim i, characterized in that check valves on both sides of the U-tube (3, 6) to prevent mercury from entering the tank or the compressed air line are arranged. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das U-Rohr (4) mit den Rückschlagventilen (3, 6) fest am Tank angeordnet ist, während die den Preßluftdruck auf das U-Rohr erzeugende Pumpe (i6) mit einem Druckluftbehälter (i3) und dem den Preßluftdruck anzeigenden Manometer (i2) zu einem vom Tank auswechselbaren und für sich transportablen Aggregat vereinigt ist.3. Apparatus according to claim i and 2, characterized in that the U-tube (4) with the check valves (3, 6) is firmly arranged on the tank, while the pump (i6) generating the compressed air pressure on the U-tube with a compressed air tank (i3) and the pressure gauge (i2) indicating the compressed air pressure to one that can be exchanged from the tank and is united for itself transportable aggregate.