Измерение массы продукта в воздухе и вакууме

[libra 508]

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.

Конечно если законы физики действуют только на американцев, которые используют еще и таблицу 56!

О заполнении цистерны остаточным давлением, я в курсе. Это незначительная техническая проблема. Которую просто решить.

[efim 1 745]

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 :(/>/>

Во вчера опубликованном документе нашел, стр 36, формулы можно посмотреть в первоисточнике (в Новом органе аккредитации я выложил):

Рекомендации КООМЕТ

Калибровка средств измерений.

Алгоритмы обработки результатов измерений и оценивания неопределѐнности

Пример. В качестве примера рассмотрим рекомендации по установлению неопределѐн-

ности весов в процессе их использования, приведенные в EURAMET/cg-18/v.02 Guidelines on the Calibration of Non-Automatic Weighing Instruments.

При калибровке весов устанавливают: отклонение от опорного значения/погрешность показаний весов, E®, и соответствующую стандартную неопределѐнность, u(E®).

При расчете суммарной стандартной неопределѐнности результата взвешивания, u(W), дополнительно учитывают составляющие неопределѐнности,

обусловленные разрешением весов и повторяемостью показаний. Если поправка по

результатам калибровки не вносится, то вместо u(E®) используют (u 2 E® E 2 ®)1/2 .

Т. е. в моих расчетах, вместо нецентрального нагружения надо взять повторяемость. А это размах? Тогда значение, наверное, почти не изменится.

Изменено 2 Сентября 2016 пользователем efim

[efim 1 745]

Если кто-то может поделиться образцом  методики выполнения измерений массы нефтепродуктов с использованием метода прямого динамического измерения,

прошу в личку.

[Шарипов 118]

Ещё год прошёл... 

Ничего не меняется. 

[Vadim_A 82]

Меняется, но очень медленно. Видимо, снова нужно тему поднимать.

В 2017 г. мы ввели в эксплуатацию системы измерения массы н/п с поправкой на выталкивающую силу на двух вагонных весах для взвешивания в движении. Но в компании до сих пор не приняли решение о применении результатов измерений с поправкой на практике. Поэтому взвешиваем по-прежнему.

В 2018 г. после модернизации на одной из АУТН со статическими весами тоже будет система с поправкой на выталкивающую силу.

Это интересно- если бы кто-то смог сделать измерения в резервуарах или расходомерами точнее на +0,15 %, то инициативу охотно бы поддержали. А вот в случае весов- нет.

Кстати, специалисты в учебниках пишут, что измерения массы с помощью весов- косвенные, а не прямые (см. файл). Они правы: не зная плотности объекта и плотности воздуха, массу (реальную, "в вакууме") весами в привычном порядке не измерить. Кто сомневается, пусть подумает, как измерить весами массу воздушного шара с водородом/гелием.

 

С.И. Гаузнер и др. Измерение массы, объёма, плотности. Издательство стандартов, Москва, 1982 г

[Шарипов 118]

В ‎17‎.‎02‎.‎2015 в 21:19, Шарипов сказал:

к условиям легитимности учёта статической плавучести тел в воздухе. Применительно к нефти и всем нефтепродуктам этими условиями должны стать 3 стандарта (национальный, межгосударственный и международный).

Вадим, вот что необходимо, чтобы что то сдвинулось.

[libra 508]

Цепочка документов требующих пересмотра длина : РМГ-29, МИ-1953, МИ 3115, Ми-2815, ГОСТ Р 8.595-2004. Метрологические институты упорно не замечают очевидное. Пересмотр приведенных документов не ожидается. А  ГОСТ 8.903-2015 с его фантастической формулой 13.1 смело переводим в разряд курьезов.

[libra 508]

1 минуту назад, Шарипов сказал:

Вадим, вот что необходимо, чтобы что то сдвинулось.

Ну почему только нефти?

[Vadim_A 82]

                      Добрый день!

Есть информация, что к концу 2019 г. ожидается издание межгосударственного стандарта "Масса нефти и нефтепродуктов. Методики (методы) измерений" взамен ГОСТ 8.587-2006, ГОСТ Р 8.595-2004, ГОСТ Р 8.903-2015. Почему-то не удаётся проект прикрепить.

http://pk7.niitnn.ru/PND/ListProject.aspx#

При измерении массы на весах используется поправка на ВСВ, по такой же формуле, как в ГОСТ Р 8.787- 2012. Правда, в формуле опечатка- забыли поставить скобки вокруг разности массы брутто и тары.

 

[efim 1 745]

1 час назад, Vadim_A сказал:

                      Добрый день!

Есть информация, что к концу 2019 г. ожидается издание межгосударственного стандарта "Масса нефти и нефтепродуктов. Методики (методы) измерений" взамен ГОСТ 8.587-2006, ГОСТ Р 8.595-2004, ГОСТ Р 8.903-2015. Почему-то не удаётся проект прикрепить.

http://pk7.niitnn.ru/PND/ListProject.aspx#

При измерении массы на весах используется поправка на ВСВ, по такой же формуле, как в ГОСТ Р 8.787- 2012. Правда, в формуле опечатка- забыли поставить скобки вокруг разности массы брутто и тары.

 

Попробую я (объединил 2 файла):

ГОСТ Масса нефти и н-пр, МИ,1 ред.pdf

[libra 508]

3 часа назад, Vadim_A сказал:

                      Добрый день!

Есть информация, что к концу 2019 г. ожидается издание межгосударственного стандарта "Масса нефти и нефтепродуктов. Методики (методы) измерений" взамен ГОСТ 8.587-2006, ГОСТ Р 8.595-2004, ГОСТ Р 8.903-2015. Почему-то не удаётся проект прикрепить.

http://pk7.niitnn.ru/PND/ListProject.aspx#

При измерении массы на весах используется поправка на ВСВ, по такой же формуле, как в ГОСТ Р 8.787- 2012. Правда, в формуле опечатка- забыли поставить скобки вокруг разности массы брутто и тары.

 

Ну главное чтобы с массами брутто и нетто в 13.6.1 разобрались.

[Vadim_A 82]

В ‎09‎.‎08‎.‎2019 в 18:05, efim сказал:

Попробую я (объединил 2 файла):

ГОСТ Масса нефти и н-пр, МИ,1 ред.pdf

 Но это у вас первая редакция, а смотреть нужно более позднюю- "ГОСТ Масса нефти В Набор":

http://pk7.niitnn.ru/PND/ListPnd.aspx?ReturnUrl=/Pnd/ListProject.aspx&ProjectId=36

Файл по-прежнему никак не хочет прикладываться, ни в pdf, ни в архиве.

[efim 1 745]

1 час назад, Vadim_A сказал:

 Но это у вас первая редакция, а смотреть нужно более позднюю- "ГОСТ Масса нефти В Набор":

http://pk7.niitnn.ru/PND/ListPnd.aspx?ReturnUrl=/Pnd/ListProject.aspx&ProjectId=36

Файл по-прежнему никак не хочет прикладываться, ни в pdf, ни в архиве.

Скачал:

ГОСТ Масса нефти В Набор.pdf

[libra 508]

Узнал из данного ГОСТа много нового о метрологии

1. Взвешивание в движении- это статическое измерение.

Значит в РМГ29-2013 врут:

4.14 статическое измерение: Измерение величины, принимаемой в
соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на про­
тяжении времени измерения.
4.15 динамический режим (использования средства измерений):
Режим использования средства измерений, связанный с изменениями ус­
ловий (факторов) за время проведения измерительного эксперимента, ко­
торые влияют на результат измерения (оценку измеряемой величины), в
т. ч. изменение измеряемой величины за время измерения.
4.16 динамическое измерение: Измерение, при котором средства
измерений используют в динамическом режиме.

2. Совместные измерения массы и плотности нефтепродуктов, плотности воздуха- это прямые измерения.

4.22 совместные измерения: Проводимые одновременно измерения
двух или нескольких не одноименных величин для определения зависимо­
сти между ними.
П р и м е ч а н и е — Как правило, модель совместных измерений объединяет
параметрическую зависимость между измеряемыми величинами и алгоритм оцен­
ки параметров данной зависимости на основе результатов измерений

Жду новых открытий!

[libra 508]

"Заходил" Архимед Фидиевич. Переживал по поводу того, что плотность нефтепродуктов при -30С не равна плотности при +15С. Значит занимаемый объем разный.   Говорит принятые в ГОСТ предпосылки позорят Архимедову силу.

[Vadim_A 82]

Коэффициенты влияния переменных в формуле разработчиками ГОСТ и МИ просчитывались. На величину поправочного множителя в большей степени влияет изменение плотности воздуха, чем плотности жидкости. 

Если р15 бензина (как самого лёгкого продукта) = 725 кг/м3, то при -30 C  pt= 765,5 кг/м3, а при  +30 С  pt= 711,2 кг/м3. Поправочный множитель на ВСВ (при р воздуха 1,2 кг/м3)  при этом составляет 1,001508, 1,001420 и 1,001540 соответственно, т. е изменяется относительно значения при р15  всего на -0,009%...+0,003 %. Таким образом,  р15 вместо рt допустимо использовать.

Плотность же воздуха может изменяться, к примеру, от 1,11 кг/м3 летом (735 мм рт. ст.  и +35 С) до 1,56 зимой (775 мм рт. ст. и -42 С).  Поправочный множитель при этом для  р15=725 кг/м3 составляет 1,00139 и 1,00196 соответственно и относительно значения при 1,2 кг/м3  изменяется на -0,012 %...+0,045 %.

За рубежом вообще используют таблицы и не связываются с измерением температуры и давления воздуха, с расчётом поправки, с аттестацией методики измерений, с утверждением типа СИ измерительной системы и пр.  Есть несколько бюрократических засад - сейчас отказываются утверждать "системы измерений массы  с поправкой на ВСВ", как это делалось раньше, потому что таких систем нет в государственной поверочной схеме. Надо называть их "весами" (хотя таких весов с поправкой на ВСВ в ГПС тоже нет- в ГПС применяется только "условная" масса). Потом не все поверители соглашаются провести поверку таких систем, потому что их нет в области аккредитации. Автоматизация и узаконивание измерений  массы с поправочным множителем на ВСВ сложны и обходятся не дёшево, не все смогут это сделать.

Чтобы во всей стране начали массово и одинаково применять поправочный множитель на ВСВ, нужно использовать мировой опыт и ввести таблицы, подобные ASTM D1250 table 56.

[Vadim_A 82]

14 часов назад, libra сказал:

Совместные измерения массы и плотности нефтепродуктов, плотности воздуха- это прямые измерения.

Логика такая,  что применение поправки/поправочного множителя не меняет метод измерения. Общеизвестные примеры прямых измерений- с помощью линеек, рулеток, метроштоков, мерников, термометров, манометров, ареометров и др. (собственно, и весов тоже). Для всех их применяются поправки- на тепловое расширение, шкальные поправки и пр., но метод измерений остаётся прямым. 

[libra 508]

1 час назад, Vadim_A сказал:

Логика такая,  что применение поправки/поправочного множителя не меняет метод измерения. Общеизвестные примеры прямых измерений- с помощью линеек, рулеток, метроштоков, мерников, термометров, манометров, ареометров и др. (собственно, и весов тоже). Для всех их применяются поправки- на тепловое расширение, шкальные поправки и пр., но метод измерений остаётся прямым. 

Вадим, логика тут не к месту. Любая наука начинается с того, что договариваются о терминах и определениях. Отсюда и словарь по метрологии и РМГ 29. Специалистам писавшим данный ГОСТ РМГ 29 незнакомы.

[libra 508]

1 час назад, Vadim_A сказал:

Коэффициенты влияния переменных в формуле разработчиками ГОСТ и МИ просчитывались. На величину поправочного множителя в большей степени влияет изменение плотности воздуха, чем плотности жидкости. 

Если р15 бензина (как самого лёгкого продукта) = 725 кг/м3, то при -30 C  pt= 765,5 кг/м3, а при  +30 С  pt= 711,2 кг/м3. Поправочный множитель на ВСВ (при р воздуха 1,2 кг/м3)  при этом составляет 1,001508, 1,001420 и 1,001540 соответственно, т. е изменяется относительно значения при р15  всего на -0,009%...+0,003 %. Таким образом,  р15 вместо рt допустимо использовать.

Плотность же воздуха может изменяться, к примеру, от 1,11 кг/м3 летом (735 мм рт. ст.  и +35 С) до 1,56 зимой (775 мм рт. ст. и -42 С).  Поправочный множитель при этом для  р15=725 кг/м3 составляет 1,00139 и 1,00196 соответственно и относительно значения при 1,2 кг/м3  изменяется на -0,012 %...+0,045 %.

За рубежом вообще используют таблицы и не связываются с измерением температуры и давления воздуха, с расчётом поправки, с аттестацией методики измерений, с утверждением типа СИ измерительной системы и пр.  Есть несколько бюрократических засад - сейчас отказываются утверждать "системы измерений массы  с поправкой на ВСВ", как это делалось раньше, потому что таких систем нет в государственной поверочной схеме. Надо называть их "весами" (хотя таких весов с поправкой на ВСВ в ГПС тоже нет- в ГПС применяется только "условная" масса). Потом не все поверители соглашаются провести поверку таких систем, потому что их нет в области аккредитации. Автоматизация и узаконивание измерений  массы с поправочным множителем на ВСВ сложны и обходятся не дёшево, не все смогут это сделать.

Чтобы во всей стране начали массово и одинаково применять поправочный множитель на ВСВ, нужно использовать мировой опыт и ввести таблицы, подобные ASTM D1250 table 56.

Тут вы подняли сложный вопрос. Поэтому по частям.

1. Поправка на плотность взвешиваемой среды имеет порядок указанный вами. 

Коэффициент чувствительности по относительной влажности воздуха для расчета плотности воздуха имеет самый большой порядок ( Ср=1,2Е-3,  Сt=-4,5E-3, a Chr=-10,5E3), но в конечном итоге применение формулы Г.2  дает расхождение с ГСССД 167-94.

Для +27С расхождение плотности воздуха 0,016кг/м3 ,  а для +47С (таблица ГГССД такая) 0,23 кг/м3. HR в обоих случаях 100%.

Берем формулу С5.1-3 OIML R111 

Ci27=2Е-5, Ci47=2,8E-4. То есть для 100т продукта расхождение поправки  от 2 до 30 кг при температуре воздуха выше +27С.

По моему ИМХО раздел Г.11 Определение погрешности измерений должен содержать погрешности формул вычислений и приближений.

А так формулы с Г. 20 по Г.23 в ГОСТ вообще абстрагированы от формул Г.1 и Г.2

[libra 508]

2 часа назад, Vadim_A сказал:

Чтобы во всей стране начали массово и одинаково применять поправочный множитель на ВСВ, нужно использовать мировой опыт и ввести таблицы, подобные ASTM D1250 table 56.

2. С этим я и не спорю. 

[Vadim_A 82]

Мы кидаемся из крайности в крайность- то совсем игнорировали поправку на ВСВ, то собираемся весь мир переплюнуть в этом вопросе. По-моему, не надо изобретать велосипед.

[Vadim_A 82]

28 минут назад, libra сказал:

а для +47С (таблица ГГССД такая) 0,23 кг/м3

Наверное, должно быть 0,023 кг/м3.

А вообще, оправдана ли такая точность?  Где-то надо остановиться, если вспомнить о влиянии ветра, осадков, паров продукта в цистерне, конвекции и пр. на результат измерения массы  нетто нефти и н/п в цистерне.

[libra 508]

2 часа назад, Vadim_A сказал:

Наверное, должно быть 0,023 кг/м3.

А вообще, оправдана ли такая точность?  Где-то надо остановиться, если вспомнить о влиянии ветра, осадков, паров продукта в цистерне, конвекции и пр. на результат измерения массы  нетто нефти и н/п в цистерне.

Именно 0,23. Позже перепроверю по формуле CIPM

[libra 508]

5 часов назад, Vadim_A сказал:

 

Чтобы во всей стране начали массово и одинаково применять поправочный множитель на ВСВ, нужно использовать мировой опыт и ввести таблицы, подобные ASTM D1250 table 56.

 

3 часа назад, Vadim_A сказал:

Мы кидаемся из крайности в крайность- то совсем игнорировали поправку на ВСВ, то собираемся весь мир переплюнуть в этом вопросе. По-моему, не надо изобретать велосипед.

OIML D28

[Vadim_A 82]

Расхождение в 0,23 кг/м3- перебор, должно быть на порядок меньше. Есть более точные формулы расчёта плотности воздуха, с учётом влажности, одну привёл М.Х. Шарипов в своей статье, другая- ф. Е.3-1 в ГОСТ OIML R111-1 -2009.

При регистрации в федеральном реестре нашей МИ массы н/п с помощью весов с поправкой на ВСВ, эксперт заявил, что документ OIML D28 в России не имеет официального статуса, поэтому его положения для расчёта погрешности измерения массы с поправкой на ВСВ/без поправки нельзя использовать. С OIML D28 непонятная ситуация. Новая ГПС СИ массы при определении понятия "условная масса" не ссылается OIML D28, предыдущая ГПС ГОСТ 8.021-2015 ссылался на ГОСТ OIML R 111-1-2009 и какую-то зарубежную книгу.  На OIML D28 ссылаются:  ГОСТ OIML R 111-1-2009 (гири),  ГОСТ OIML R 76-1- 2011 (статические весы), ГОСТ 33242-2015 (весы автоматические), может быть, потому что они более старые.

При отсутствии официального статуса у OIML D28, ни один отечественный ГОСТ или МИ  не устанавливают, какая получается погрешность измерения массы на весах без поправки на ВСВ. Поэтому с определением погрешности измерения массы без поправки на  ВСВ в МИ массы у эксперта возникли проблемы, эксперт предлагает указать, что погрешность такая же, как и с поправкой на ВСВ. Абсурд, конечно.