Измерение массы продукта в воздухе и вакууме

[libra 522]

Вы оба не правы. На всю цистерну выталкивающая будет действовать только тогда, когда плотность воздуха внутри и снаружи цистерны будет разная (разное давление), причём направлена она может быть как вверх так и вниз.

Читайте внимательно ГОСТ OIML R 111( плотность материала гири).

[libra 522]

Если цистерна герметична, то абсолютно не важно, что находится внутри. Объемом в данном случае будет не объем материала и газов внутри цистерны, а ее наружный объем. Другое дело это масса. Если цистерна герметична, то ее масса будет складываться из массы материала и массы вещества и газов внутри нее, если же цистерна открыта, то масса газа внутри цистерны не входит в общую массу цистерны. По сути разница в объеме открытой и закрытой цистерны как раз и компенсируется массой того газа внутри нее. То есть масса цистерны не изменится при ее закрытии, так как увеличившейся архимедовой силе будет противопоставлена увеличившаяся сила тяжести (к массе материала цистерны будет добавлена масса газа внутри нее).

Считаются раздельно- объем цистерны ( стенок), объем газа, объем жидкости.

[libra 522]

Допустим, предел измерения массы тары и предел измерения брутто = 10 г,

они утверждают, что и предел измерения нетто равна 10 г.

Как такое м/б?

Надо переформулировать вопрос- ничего не понял.

[libra 522]

Имеется в виду метод измерения после компенсации массы тары: тару поставили на грузоприёмное устройство, обнулили тару, в тару поместили взвешиваемый объект - и на весах увидели сразу массу нетто объекта Мн. Погрешность измерения массы нетто при этом методе равна погрешности весов для величины Мн, невзирая на величину массы тары (см. МИ1953-2011 п. 7.1.2).

Но если вы на весах предварительно задали значение массы тары, например, с клавиатуры (не обнуляя тару), то, естественно, измерения массы тары будут содержать свою погрешность и погрешность измерения массы нетто увеличится.

тоже так думаю

[libra 522]

Для герметично наливаемой цистерны с СУГ выталкивающая сила не изменяется.

???? Берите формулу из рекомендации D28 и считайте:

1. вариант- плотность газа 0,7 кг/м3

2 вариант приведенная плотность вещества 540 кг/м3

[efim 1 745]

Допустим, предел измерения массы тары и предел измерения брутто = 10 г,

они утверждают, что и предел измерения нетто равна 10 г.

Как такое м/б?

Надо переформулировать вопрос- ничего не понял.

Тогда очень конкретный пример.

Весы CAS e = d = 2 г, Min = 40 г, Max = 10 кг, n = 5000.

Взвешиваем.

Масса тары 900 г с доп ПГ +2 г,

масса брутто = 1500 г с доп ПГ +4 г,

стандарт: нетто 600 г с доп ПГ +2 г.

Как такое может быть?

[Dmitry7b 3]

Если цистерна герметична, то абсолютно не важно, что находится внутри. Объемом в данном случае будет не объем материала и газов внутри цистерны, а ее наружный объем.

Сами в это верите? Попробуйте посчитать на досуге.

Я имел в виду объем, который используется в формуле выталкивающей силы (Fa=pgV).

[Виктор 414]

На второй странице темы я приводил расчёт сил, действующих на открытую и на герметично наполняемую цистерны. Выталкивающая сила по определению равна весу газа (или жидкости, смотря что вытесняется) в объеме, вытесненном телом и всегда направлена в сторону, противоположную силе тяжести, т.е. вверх. Природа выталкивающей силы- разница гидростатического (пневмостатического) давления под объектом и над объектом. Отрицательным может быть вес тела (сила, действующая на опору), если выталкивающая сила становится больше силы тяжести. Для герметично наливаемой цистерны с СУГ выталкивающая сила не изменяется.

В своих расчётах вы не учитываете, что разность гидростатического давления есть и внутри цистерны и массу воздуха для негерметичной цистерны учитывать не надо.

[Виктор 414]

Вы оба не правы. На всю цистерну выталкивающая будет действовать только тогда, когда плотность воздуха внутри и снаружи цистерны будет разная (разное давление), причём направлена она может быть как вверх так и вниз.

Читайте внимательно ГОСТ OIML R 111( плотность материала гири).

И что там я должен прочитать такое, что опровергнет законы физики?

[Виктор 414]

Вы оба не правы. На всю цистерну выталкивающая будет действовать только тогда, когда плотность воздуха внутри и снаружи цистерны будет разная (разное давление), причём направлена она может быть как вверх так и вниз.

Насчёт вниз я погорячился, выталкивающая сила всегда направлена вверх. Имелось в виду, что у герметично закрытой цистерны выталкивающая сила может быть меньше или больше, чем у открытой.

Изменено 23 Августа 2016 пользователем Виктор

[Vadim_A 83]

На второй странице темы я приводил расчёт сил, действующих на открытую и на герметично наполняемую цистерны. Выталкивающая сила по определению равна весу газа (или жидкости, смотря что вытесняется) в объеме, вытесненном телом и всегда направлена в сторону, противоположную силе тяжести, т.е. вверх. Природа выталкивающей силы- разница гидростатического (пневмостатического) давления под объектом и над объектом. Отрицательным может быть вес тела (сила, действующая на опору), если выталкивающая сила становится больше силы тяжести. Для герметично наливаемой цистерны с СУГ выталкивающая сила не изменяется.

В своих расчётах вы не учитываете, что разность гидростатического давления есть и внутри цистерны и массу воздуха для негерметичной цистерны учитывать не надо.

Если цистерна с закрытым люком, то можно для полноты картины указать наличие внутри цистерны воздуха (газа). В принципе, понятно, что воздух в цистерне, открытой или закрытой, учитывать не нужно - в атмосфере он веса не имеет.

А что Вы имеете в виду, сообщая, что "разность гидростатического давления есть и внутри цистерны" ?

[Виктор 414]

На второй странице темы я приводил расчёт сил, действующих на открытую и на герметично наполняемую цистерны. Выталкивающая сила по определению равна весу газа (или жидкости, смотря что вытесняется) в объеме, вытесненном телом и всегда направлена в сторону, противоположную силе тяжести, т.е. вверх. Природа выталкивающей силы- разница гидростатического (пневмостатического) давления под объектом и над объектом. Отрицательным может быть вес тела (сила, действующая на опору), если выталкивающая сила становится больше силы тяжести. Для герметично наливаемой цистерны с СУГ выталкивающая сила не изменяется.

В своих расчётах вы не учитываете, что разность гидростатического давления есть и внутри цистерны и массу воздуха для негерметичной цистерны учитывать не надо.

Если цистерна с закрытым люком, то можно для полноты картины указать наличие внутри цистерны воздуха (газа). В принципе, понятно, что воздух в цистерне, открытой или закрытой, учитывать не нужно - в атмосфере он веса не имеет.

А что Вы имеете в виду, сообщая, что "разность гидростатического давления есть и внутри цистерны" ?

1. Если закрытая и внутри воздух другой плотности, то его учитывать надо.

2. Выталкивающая сила возникает потому, что в нижней части тела давление воздуха выше, чем в верхней, но тоже самое и внутри сосуда.

[Vadim_A 83]

Допустим, предел измерения массы тары и предел измерения брутто = 10 г,

они утверждают, что и предел измерения нетто равна 10 г.

Как такое м/б?

Надо переформулировать вопрос- ничего не понял.

Тогда очень конкретный пример.

Весы CAS e = d = 2 г, Min = 40 г, Max = 10 кг, n = 5000.

Взвешиваем.

Масса тары 900 г с доп ПГ +2 г,

масса брутто = 1500 г с доп ПГ +4 г,

стандарт: нетто 600 г с доп ПГ +2 г.

Как такое может быть?

Может быть только в том случае, если тару поставили на весы, обнулили тару, поместили в тару объект и соответственно получили на весах сразу массу нетто 600 г +/- 2 г. Получается то же самое, как если на весы поставить гирю и увидеть на весах массу гири с +/- соотвествующей погрешностью весов.

[Vadim_A 83]

Для герметично наливаемой цистерны с СУГ выталкивающая сила не изменяется.

???? Берите формулу из рекомендации D28 и считайте:

1. вариант- плотность газа 0,7 кг/м3

2 вариант приведенная плотность вещества 540 кг/м3

Владимир Орестович !

Не убедили Вас приведённые мной формулы. За рубежом (кажется, я это ранее уже писал) при взвешивании СУГ в цистернах поправку на статическую плавучесть по этой причине не применяют.

Ошибки нет. Если у Вас стоит задача найти "массу в вакууме" объекта с плотностью 540 кг/м3 (есть такие вещества или тела), то к показаниям весов при взвешивании в воздухе нужно сделать соответствующую поправку из D28. Но СУГ на воздухе под атмосферным давлением не существует. Взвешивается целиком цистерна с СУГ и газовой фазой. Это на внешний объём цистерны действует выталкивающая сила, а не на отдельно СУГ. И эта выталкивающая сила не изменяется, потому что не изменяется внешний объем цистерны. Если бы была известна средняя плотность порожней и наполненной цистерны с СУГ, то, в принципе, можно было бы определить их массы в вакууме c использованием D28 и в конце концов определить массу нетто СУГ в вакууме. Которая в итоге окажется равной разнице показаний весов для наполненной и порожней цистерн (с поправкой х0,99985, если точнее).

[libra 522]

Вы оба не правы. На всю цистерну выталкивающая будет действовать только тогда, когда плотность воздуха внутри и снаружи цистерны будет разная (разное давление), причём направлена она может быть как вверх так и вниз.

Читайте внимательно ГОСТ OIML R 111( плотность материала гири).

И что там я должен прочитать такое, что опровергнет законы физики?

Если говорить о физике, то выталкивающая сила действует только вверх, а сумма сил может быть направленна или вверх, или вниз.

[libra 522]

Допустим, предел измерения массы тары и предел измерения брутто = 10 г,

они утверждают, что и предел измерения нетто равна 10 г.

Как такое м/б?

Надо переформулировать вопрос- ничего не понял.

Тогда очень конкретный пример.

Весы CAS e = d = 2 г, Min = 40 г, Max = 10 кг, n = 5000.

Взвешиваем.

Масса тары 900 г с доп ПГ +2 г,

масса брутто = 1500 г с доп ПГ +4 г,

стандарт: нетто 600 г с доп ПГ +2 г.

Как такое может быть?

Если весы одни и те-же, то систематическая погрешность и ее знак не изменились.

[libra 522]

Если цистерна с закрытым люком, то можно для полноты картины указать наличие внутри цистерны воздуха (газа). В принципе, понятно, что воздух в цистерне, открытой или закрытой, учитывать не нужно - в атмосфере он веса не имеет.

Почему не имеет? Изменилось атмосферное давление, компонентный состав (важнее всего соотношение кислород-углекислый газ), влажность воздуха и в результате изменилась разность плотностей вещества.

[libra 522]

Для герметично наливаемой цистерны с СУГ выталкивающая сила не изменяется.

???? Берите формулу из рекомендации D28 и считайте:

1. вариант- плотность газа 0,7 кг/м3

2 вариант приведенная плотность вещества 540 кг/м3

Владимир Орестович !

Не убедили Вас приведённые мной формулы. За рубежом (кажется, я это ранее уже писал) при взвешивании СУГ в цистернах поправку на статическую плавучесть по этой причине не применяют.

Не знаю где за рубежом как, но вот пример:Example on a full calculation on mass at 15oC

PROPAN Tank # 2

1 100 %Volume cargo tank 1468,180 m3

2 Liquid temperature -24,0 oC

3 Sounding 8,152 m

4 Float correction 0,158 m

5 Correction for vapour temperature -0,001 m

6 List correction 0,000 m

7 Trim correction -0,059 m

8 Sounding at 20oC 8,250 m

9 Liquid volume at 20oC 1341,373 m3

10 Shrinkage factor tank steel at –24oC 0,99871

11 Corrected liquid volume 1339,643 m3

12 Reductions factor from table 54C 1,102

13 Liquid volume at 15oC 1476,287 m3

14 Liquid density at 15oC table 21 507,5 kg/m3

15 Mass of liquid in vacuum at 15oC 749 215 kg

16 Uncorrected vapour volume 126,807 m3

17 Shrinkage factor vapour phase –20oC 0,99882

18 Corrected vapour volume 126,657 m3

19 Tank pressure 1,550 bar

20 Atmospheric pressure 1,017 bar

21 Molecular mass Propane 44,1 kg/mol

22 Vapour temperature -20,0 oC

23 Vapour density at 15oC 5,382 kg/m3

24 Mass of vapour in vacuum at 15oC 682 kg

25 Total mass of cargo in the tank in vacuum 749 897 kg

Mass in air 749 897 kg x 0,99775 748 210 kg

ROB in air 3 114 kg

Total loaded in air at 15oC 745 096 kg

Строки 15 и 24 говорят об обратном- учитывают

[libra 522]

Которая в итоге окажется равной разнице показаний весов для наполненной и порожней цистерн (с поправкой х0,99985, если точнее).

Нет

[Vadim_A 83]

Приведённый Вами расчёт - это расчёт массы СУГ в резервуаре, а мы говорим об измерении массы СУГ с помощью весов. В резервуаре сразу получается: Объём * Плотность= "масса в вакууме". Я на первых страницах темы тоже сообщал, что импортные системы учёта резервуарных запасов имеют функцию расчёта "массы в воздухе" из "массы в вакууме", это делается для сопоставимости результатов измерений в резервуарах и на весах. Какое практическое применение это имеет для СУГ, непонятно, так как весы не позволяют непосредственно измерить массу СУГ "в воздухе", в отличие от нефтепродуктов и т/п. Это может быть просто математическим действием для абстрактного продукта. Кто-нибудь, например, видел жидкий пропан с плотностью 507,5 кг/м3 при температуре 15 С и абсолютном давлении 101,365 кПа ?

Вся эта тема - обсуждение на понимание взаимодействия двух сил - силы тяжести и выталкивающей силы, по известным и не очень несложным физическим формулам, через ограниченное количество физических величин - масса, объём, плотность и пр., с упрощениями из практических соображений. Документ D28 ничего нового в физике не открыл - для расчёта коэффициента используются те же самые формулы. Как ни крутить формулы, а закон сохранения массы будет соблюдаться.

[libra 522]

Приведённый Вами расчёт - это расчёт массы СУГ в резервуаре, а мы говорим об измерении массы СУГ с помощью весов. В резервуаре сразу получается: Объём * Плотность= "масса в вакууме". Я на первых страницах темы тоже сообщал, что импортные системы учёта резервуарных запасов имеют функцию расчёта "массы в воздухе" из "массы в вакууме", это делается для сопоставимости результатов измерений в резервуарах и на весах. Какое практическое применение это имеет для СУГ, непонятно, так как весы не позволяют непосредственно измерить массу СУГ "в воздухе", в отличие от нефтепродуктов и т/п. Это может быть просто математическим действием для абстрактного продукта. Кто-нибудь, например, видел жидкий пропан с плотностью 507,5 кг/м3 при температуре 15 С и абсолютном давлении 101,365 кПа ?

Вся эта тема - обсуждение на понимание взаимодействия двух сил - силы тяжести и выталкивающей силы, по известным и не очень несложным физическим формулам, через ограниченное количество физических величин - масса, объём, плотность и пр., с упрощениями из практических соображений. Документ D28 ничего нового в физике не открыл - для расчёта коэффициента используются те же самые формулы. Как ни крутить формулы, а закон сохранения массы будет соблюдаться.

А на весах вы получаете вес в вакууме?

Почему весы не позволяют измерять массу СУГ?

Дальше у Вас еще хуже. При чем "видел не видел". Есть температура кипения, есть насыщенные пары вещества. Температура кипения пропана -42С при 1 bar. Значит при температуре 15С и давлении 1 bar жидкого пропана нет - есть ненасыщенные пары газа. Ненасыщенные пары пропана никак не могут иметь плотность 507, 3 кг/м3, а максимум 2,42 кг/м3. Дальше уже сами...

[efim 1 745]

Допустим, предел измерения массы тары и предел измерения брутто = 10 г,

они утверждают, что и предел измерения нетто равна 10 г.

Как такое м/б?

Надо переформулировать вопрос- ничего не понял.

Тогда очень конкретный пример.

Весы CAS e = d = 2 г, Min = 40 г, Max = 10 кг, n = 5000.

Взвешиваем.

Масса тары 900 г с доп ПГ +2 г,

масса брутто = 1500 г с доп ПГ +4 г,

стандарт: нетто 600 г с доп ПГ +2 г.

Как такое может быть?

Может быть только в том случае, если тару поставили на весы, обнулили тару, поместили в тару объект и соответственно получили на весах сразу массу нетто 600 г +/- 2 г. Получается то же самое, как если на весы поставить гирю и увидеть на весах массу гири с +/- соотвествующей погрешностью весов.

Вчера я пришел к такому же выводу, но сегодня:

1. не у всех весов есть устройство тарирования,

2. если устройство есть, то есть и его предел доп ПГ, стандарт не учитывает его.

3. не всегда градуировочная характеристика весов достаточно линейна.

Изменено 24 Августа 2016 пользователем efim

[Vadim_A 83]

Насчёт пропана я, конечно, поторопился. Для СУГ объём при 15 С и плотность при 15 С указываются при давлении насыщения("Руководство по измерению параметров нефти, глава 11, раздел 2, часть 4 - Поправочные температурные коэффициенты для газового конденсата, сжиженного углеводородного газа и широкой фракции легких углеводородов, таблицы 23Е, 24Е, 53Е, 54Е и 60Е" (API "Manual of Petroleum Measurement Standards, Chapter 11, Section 2, Part 4 - Temperature correction for the volume of NGL and LPG, Table 23E, 24E, 53E, 54E, 59E, and 60E").

Чтобы понять, что показывают весы в каждом конкретном случае, обратитесь к формулам. Я составлял приведённые расчёты, чтобы проверить положения разных документов и самому убедиться: 1. какую поправку нужно вводить в массу нетто по показаниям весов при взвешивании нефти и нефтепродуктов, чтобы получить "массу в вакууме", 2. что при взвешивании цистерн с СУГ масса нетто по показаниям весов- это сразу "масса в вакууме" и поправку вводить не надо. И положения документов подтвердились.

Весы не позволяют измерить массу СУГ в воздухе, потому что СУГ на открытый воздух, в отличие от нефти и нефтепродуктов, не вытащить. Показания весов на практике - это всегда "масса в воздухе" всей цистерны вместе с СУГ, а не отдельно СУГ.

Оговорюсь, что если бы вдруг цистерна для СУГ подавалась под налив, будучи заполненной воздухом (нереальная ситуация, потому что по инструкции в цистернах должно оставаться избыточное давление газовой фазы), тогда массу этого вытесненного воздуха можно было учитывать аналогично нефтепродуктам и D28. Возможно, для такого исключения и рассчитывается "масса в воздухе" СУГ в системах учёта резервуарных запасов.

[Виктор 414]

Если говорить о физике, то выталкивающая сила действует только вверх, а сумма сил может быть направленна или вверх, или вниз.

Эту оговорку я поправил, зачем ещё раз подчеркивать.

[libra 522]

Вчера я пришел к такому же выводу, но сегодня:

1. не у всех весов есть устройство тарирования,

2. если устройство есть, то есть и его предел доп ПГ, стандарт не учитывает его.

3. не всегда градуировочная характеристика весов достаточно линейна.

Наверное, необходимо вернуться к МВИ. Если прописано в инструкции (или МВИ) возможность тарирования на весах то выводы о пределах погрешности верные.

P.S. Что-то слоган сегодня у меня не очень