Измерение плотности автоматическими средствами измерения уровня («уровнемерами»)

В чем состоит необходимость определения плотности?
Приведение потоков (остатков) нефтепродуктов к массе
Приведение потоков (остатков) нефтепродуктов по всему пути их движения к массе (кг) и к объему (л)
Плотность требуется для подсчета массы (D = M/V)
Идентификация предельного уровня
Автоматическое определения выхода плотности продукта за допустимые или ожидаемые предельные уровни
Контроль за качеством топлива
Плотность может выступать индикатором качества продукта, когда подмешивание приводит к значительному изменению плотности. В то же время:
Одной плотности недостаточно без дополнительного лабораторного анализа качества топлива
Плотность топлива напрямую не связана с общими характеристиками управляемости автомобиля

Методы измерения плотности «уровнемерами»
Измерение в нижней точке
Определяет среднюю величину плотности всего уровня («ствола») жидкости
Использует технологию дифференциального давления
Многоточечное измерение
Измеряет плотность на фиксированных уровнях
Использует технологию относительной плавучести
Каждая точка измерения должна быть снабжена индивидуальным температурным датчиком

Характеристики стратификации топлива
Топливо представляет собой смесь углеводородных соединений, направленных на испарение на разных температурных уровнях для обеспечения процесса сгорания
В условиях обычного резервуара углеводородные соединения не будут расслояться, и жидкость останется гомогенной смесью
Изменение температуры (температурная стратификация) не вызывает компонентного расслоения топлива

Температурная стратификация
Топливо в резервуаре может иметь разную температуру на разных уровнях в силу следующих причин:
Временные (сезонные) колебания температуры окружающей почвы
Вариации в температуре поставляемого топлива
Более теплое топливо поднимается в резервуаре, а более холодное опускается
Температура в итоге стабилизируется без влияния внешних факторов

Измерение в одной точке (нижнем уровне) – Магнитосрикционный зонд
Магнитострикционный зонд
Поплавок уровня продукта
Поплавок уровня подтоварной воды
Оценка уровня воды необходима для точного определения плотности нефтепродукта
Дифференциальный преобразователь давления
Позволяет определить среднюю плотность всего уровня (столба) нефтепродуктов
Использует точные данные по уровню и температуре с уровнемера
Не зависит от температуры
Не зависит от температурной стратификации
Датчики температуры (встроенные)

Многоточечное измерение (не-GVR)
Уровнемер (напр. капаситантный)
Референсный температурный сенсор
Точечные измерения уровня плотности и температурные датчики
Измерение плавучести по отношению к окружающему топливу
Точечная температура необходима для определения плотности на оценочном температурном уровне (напр., 15 градусов).
Коэффициент теплового расширения необходим на каждом уровне, однако известна только одна, референсная величина
Требуется усреднение полученных плотностей
Принципиально не позволяет точно определятьвеличины плотности

Измерение уровня массы – Одно- (на нижнем уровне) или многоточечный подход?
Одноточечный (Гилбарко Видер-Рут)
Точное среднее значение содержания всего резервуара
Не подвержено влиянию температурной стратификации
Точное измерение уровня продукта и подттоварной воды позволяет корректно рассчитать плотность
Многоточечный (не-Гилбарко Видер-Рут)
Неточное вычисление, основанное на получении средней разных величин
Оценочная коррекция влияния температурной стратификации
Какие стандарты измерения уровня продукта применяются для многоточечного подхода?
Измерение уровня в одной (нижней) точке дает более корректную оценку массы и контролирует изменения в значении плотности в заданных границах

Сама по себе плотность не может выявить подмешивание или иные умышленные действия по отношению к топливу
( Например, добавление керосина в неэтилированные сорта топлива поднимает плотность до уровня супер неэтилированных сортов, что вряд ли можно считать улучшением качества топлива)
Топливные продукты полностью смешиваются, не вызывая стратификацию. Их смешение имеет очень незначительный эффект на общую плотность.
Вода будет обнаружена и исключена при расчетах именно в одноточечном способе измерения магнитострикционным зондом.
Даже если добавленная жидкость отделиться и стратифицируется, многоточечные измерители плотности не смогут это идентифицировать, так как для решения этой задачи датчики должны находиться четко в пределах стратифицированного слоя.
Контроль за качеством топлива