<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">metrol</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Метрология</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Metrologiya</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0132-4713</issn><issn pub-type="epub">2712-9071</issn><publisher><publisher-name>ВНИИМС</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.32446/0132-4713.2020-4-38-51</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">metrol-48</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МЕХАНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Гидростатический оптоволоконный датчик уровня жидкости с позиционно-чувствительным детектором</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Hydrostatic fiber optic liquid level sensor with position sensitive detector</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Астапов</surname><given-names>В. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Astapov</surname><given-names>Vladislav N.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">asta-2009@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Козлова</surname><given-names>И. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kozlova</surname><given-names>Irina N.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">inkozlova@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Самарский государственный технический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Samara State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Самарский национальный исследовательский университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Samara National Research University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2020</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>19</day><month>01</month><year>2021</year></pub-date><volume>0</volume><issue>4</issue><fpage>38</fpage><lpage>51</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; ВНИИМС, 2021</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">ВНИИМС</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">ВНИИМС</copyright-holder><license xlink:href="https://metrol.elpub.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://metrol.elpub.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://metrol.elpub.ru/jour/article/view/48">https://metrol.elpub.ru/jour/article/view/48</self-uri><abstract><p>Рассмотрены вопросы контроля уровня различных пожароопасных жидкостей, в том числе нефтепродуктов, в многотоннажных ёмкостях на сырьевых товарных складах, а также при перекачках. Эксплуатационные характеристики большинства применяемых на практике уровнемеров не соответствуют требованиям потребителя. Для коммерческого учёта нефтепродуктов необходимы более точные и стабильные в работе уровнемеры, настроенные в заводских условиях и в искровзрывобезопасном исполнении. Обоснована разработка искровзрывобезопасного устройства - гидростатического оптоволоконного датчика с позиционно-чувствительным детектором. Для непрерывного контроля уровня жидкости предложено измерять перемещение днища сильфона под действием созданного столбом жидкости гидростатического давления с автоматической компенсацией изменения плотности жидкости. Компенсация выполняется с помощью буйка, внутри которого встроен оптический триангуляционный датчик малых перемещений с позиционно-чувствительным детектором. Теоретически обосновано применения сильфонной подвески буйка. Описан принцип работы оптоволоконного датчика уровня жидкости. Расчётная абсолютная погрешность измерений уровня нефтепродукта составляет менее ±1 мм. В результате отсутствия электрических проводов в зоне измерения повышается искровзрывобезопасность прибора, что позволяет применять предложенное устройство в различных пожароопасных средах при соответствующей маркировке искробезопасности, подтверждённой сертификацией.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>This article presents the rationale and methodology for developing an intrinsically safe device, namely, a hydrostatic fiber optic sensor with a position-sensitive detector for monitoring the level of oil products in large-capacity tanks at oil depots and during pumping in a raw material warehouses. This device suitable for continuous monitoring of the liquid level, based on the measurement of a hydrostatic column of liquid with automatic offset of changes in the density of the liquid. Offset is carried out by means of a displacer (a fully submerged float), inside which a housing with a position-sensitive detector (PSD) is integrated. Theoretical validation of the bellows suspension usage for a displacer is given. During filling a container with a liquid whose level is measured, liquid hydrostatically applies pressure over the entire effective area of the measuring bellows, the movement of which is recorded by an optical triangulation sensor using the reflected infrared ray incident on the bottom of the bellows. The principle of the triangulation sensor operation is based on the geometric properties of the triangles. The pulses of infrared radiation come through a fiber optic cable. In order to measure the movement of the surface (the bottom of the bellows) by measuring the movement of the reflected beam, a position-sensitive detector is used, which is located in a remote controller. In this device for the intrinsic safety problem solution, optical inputs of a fiber optic flat cable are located in the active zone of the sensor, which is connected to the optical inputs of a position-sensitive detector, operated on the principles of photoelectric effect. The light spot moving along the sensitive zone and converted by the detector into a one-dimensional signal proportional to the distance to the object.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>жидкость</kwd><kwd>волоконно-оптический кабель</kwd><kwd>гидростатический датчик уровня</kwd><kwd>позиционно-чувствительный детектор</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>fluid</kwd><kwd>fiber optic cable</kwd><kwd>hydrostatic level sensor</kwd><kwd>position sensitive detector</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Астапов В. Н. Цифровые технологии в управлении типовой АСУ налива светлых нефтепродуктов (АСУН) // Вестник алтайской академии экономики и права. 2018. № 6. С. 5-10.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Астапов В. Н. Цифровые технологии в управлении типовой АСУ налива светлых нефтепродуктов (АСУН) // Вестник алтайской академии экономики и права. 2018. № 6. С. 5-10.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rebrov I., Naumenko S., Godnev A., Kossov E., Digital control of delivery and release of oil products at fuel depots and gas stations, MATEC Web of Conferences, 2018, vol. 239, 01046. https://doi.org/10.1051/matecconf/201823901046</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rebrov I., Naumenko S., Godnev A., Kossov E., Digital control of delivery and release of oil products at fuel depots and gas stations, MATEC Web of Conferences, 2018, vol. 239, 01046. https://doi.org/10.1051/matecconf/201823901046</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Куркова З. Е., Бриль Д. М., Бондаренко П. М. Современные физические методы и средства контроля качества перекачиваемой нефти и нефтепродуктов др. Обзорная информация // Сер. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. М: ВНИИОЭНГ. 1984. вып. 5. 60 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Куркова З. Е., Бриль Д. М., Бондаренко П. М. Современные физические методы и средства контроля качества перекачиваемой нефти и нефтепродуктов др. Обзорная информация // Сер. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. М: ВНИИОЭНГ. 1984. вып. 5. 60 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пат. № 2239164 РФ / А. Г. Годнев, В. М. Суслов // Изобретения. Полезные модели. 2002. № 30.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Пат. № 2239164 РФ / А. Г. Годнев, В. М. Суслов // Изобретения. Полезные модели. 2002. № 30.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пат. № 2707979 РФ / В. Н. Aстапов, И. Н. Козлова // Изобретения. Полезные модели. 2019. № 34.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Пат. № 2707979 РФ / В. Н. Aстапов, И. Н. Козлова // Изобретения. Полезные модели. 2019. № 34.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Савочкин В. А., Шишанов С. М. Основы линейной теории подрессоривания транспортных и тяговых гусеничных машин: уч. пособие. М.: МГТУ «МАМИ». 2007. 93 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Савочкин В. А., Шишанов С. М. Основы линейной теории подрессоривания транспортных и тяговых гусеничных машин: уч. пособие. М.: МГТУ «МАМИ». 2007. 93 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Барышников Н. В. Экспериментальный анализ погрешности измерения триангуляционного метода в задачах технологического контроля профиля поверхности сложной формы // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 9.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Барышников Н. В. Экспериментальный анализ погрешности измерения триангуляционного метода в задачах технологического контроля профиля поверхности сложной формы // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 9.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
