立式金屬罐容量標定系統(tǒng)

1、立式金屬罐容量標定系統(tǒng)一、目前常用的檢測方法及優(yōu)缺點概述容量計量的方法通常有三種，即：1、衡量法。即通過測量其容納介質(zhì)（通常為水）的質(zhì)量、密度、溫度求其容積的方法。此方法要求在恒溫的實驗室環(huán)境中進行，一般用于容量基準和標準量器的標定。2、容量比較法。即通過標定介質(zhì)水，用高精度的標準量器量入或量出的方法，與被標定量器直接比較，經(jīng)溫度修正求其容積。此方法要求在實驗室的環(huán)境中進行，環(huán)境溫度與水的溫度差不能超過±5°C，一般用于對精度要求較高的中小型容器的標定。3、幾何測量法。即通過測量容器的幾何尺寸、內(nèi)部附件體積等，計算其容積的方法。此方法對實驗環(huán)境條件要求不高，可在常溫下測量，

2、適用于對幾何形狀規(guī)則的大型容器如立式罐、臥式罐、球形罐等的檢測。在國內(nèi)，目前立式油罐的容積標定通常采用懸垂吊線徑向偏差法。該方法用鋼卷尺、徑向偏差測量儀、水準儀等對立式金屬罐容量進行檢測，設備相對簡單，易于學習掌握，但存在野外作業(yè)、勞動強度大、安全性差等問題。在國外，立式金屬罐容積檢測的通用方法如下表（摘自新的立式金屬罐容量檢定規(guī)程起草小組的編制說明，2002年>10月）。 方法名稱項目圍尺法光學垂準線法容量比較法 光學三角法全站儀法檢定精度高較高高高較高費用高低高高高勞動強度高低較低低低高空作業(yè)有有沒有沒有沒有測量作業(yè)外測內(nèi)測或外測內(nèi)測內(nèi)測或外測內(nèi)測測量速度慢快慢慢特別快其它基準方法易

3、于掌握適用于小型容器 適用各種罐型根據(jù)前面的介紹，容量比較法適用于小型容器，速度比較慢；圍尺法是立式罐容積檢測的基準方法，但一般不具備檢測條件（需要搭高空腳手架），很少使用；光學垂準線法（也叫光學參比線法）精度較高，易于掌握，但仍然為人工作業(yè)，速度較慢；光學三角法采用兩臺儀器交會的原理，需要比較大的測量空間，不太實用；全站儀的方法具有測量速度快、適用范圍廣等特點，代表立式罐內(nèi)測自動化的發(fā)展方向。二、全站儀立式罐容積標定方法簡介全站儀是全站儀型電子速測儀（Electronic Total Station）的簡稱，它是由電子測角、電子測距和數(shù)據(jù)自動記錄等系統(tǒng)組成，測量結(jié)果能自動顯示、計算

4、和存貯，并能與外圍設備交換信息的多功能測量儀器。全站儀用于立式金屬圓筒罐的容積標定，就是利用全站儀的三維坐標測量功能。如下圖，在圓筒罐的內(nèi)部選一合適的位置（不一定要求在圓心上）架設全站儀，全站儀在機載軟件的控制下按一定的水平角或距離步進量（保證測點間距不大于3米的規(guī)程要求），在某圈板的1/4或3/4截面圓上采集目標點三維坐標，在測量過程中，全站儀在機載軟件的控制下，自動調(diào)整垂直角，保證所有的測點在一個水平圓誤差允許的范圍之內(nèi)。在測得某一水平截面圓上足夠點的坐標值之后，按數(shù)學的方法即可擬合或迭代計算該圓的半徑及圓心坐標。以下為迭代計算圓半徑和圓心坐標的公式。三、全站儀立式金屬罐容積檢測技術(shù)的特色

5、和創(chuàng)新全站儀的立式金屬罐容積檢測方法具有以下明顯特色和創(chuàng)新:1、自動化程度高。全站儀在罐內(nèi)設置好之后，在全站儀機載軟件的控制下，可以全自動化完成整個罐的半徑測量工作，中間可以無需人工干預。全站儀可現(xiàn)場計算各圈板的半徑，采集的原始測量數(shù)據(jù)自動保存在CF卡上，可被PC機后處理軟件直接調(diào)用，進一步進行數(shù)據(jù)處理，全過程實現(xiàn)無縫數(shù)據(jù)交換。2、在利用測點計算各圈板半徑的同時，還可得到圓心坐標。通過比較不同圈板的圓心坐標，可以得到立罐的傾斜度。3、必要時，全站儀可以瞄準圈板水平焊縫，測量板高。4、全站儀可以代替水準儀，實現(xiàn)罐底的底量測量。5、模仿光學垂線的徑向偏差測量，全站儀還可以用于立罐的外測。6、配備相

6、應的機載軟件，全站儀還可以用于球形罐的容積檢測?？傊?，全站儀不僅可用于立式拱頂罐的測量，也可用于內(nèi)、外浮頂罐的容積標定。除了板厚測量工作之外，全站儀幾乎可以完成立罐容積標定所有現(xiàn)場的測量內(nèi)容，可真正做到一機多用。實踐表明，先進的全站儀和專業(yè)化的應用程序提供了高效的油罐容積自動化標定，使得立式圓筒形油罐各圈板的半徑內(nèi)測能在半個小時到一個小時內(nèi)完成，與傳統(tǒng)的油罐容積標定方法相比，效率提高5倍以上，充分顯示出該方法卓越的先進性、可靠性與經(jīng)濟性。四、徠卡全站儀立式金屬罐容積標定系統(tǒng)特點（一）徠卡TPS1200系列全站儀的特點1、 新型的高性能PinPoint無棱鏡測量技術(shù)  

7、60;    測程遠：18%的反射率分別可達100（R100）米和300（R300）米；       精度高：3mm+2ppm       光斑?。?00米處的光斑大小僅為12mm×40mm，       同軸、可見紅色光斑2、 快速、可靠的液體雙軸補償器       更好地消除溫度變化的影響  &

8、#160;    精度更高、更可靠3、 軸系馬達驅(qū)動、自動目標識別與照準等自動化測量技術(shù)世界領先，智能化程度高4、 操作更加方便       用戶可定義菜單、熱鍵、配置集       圖形顯示，界面非常直觀       帶背景光的顯示器和鍵盤，在油罐內(nèi)部使用非常方便5、 大容量的電池6、 大容量的數(shù)據(jù)存儲卡7、 可運行用戶自開發(fā)的機載應用軟件（二）全站儀立式金屬罐容積標定機載軟件特點1、

9、在立式油罐測量過程中，全站儀測站位置可以自由選定。在測量水平斷面時，由于被測點距離的不同，需要全站儀自動調(diào)整測點高度，保證斷面上各測點在規(guī)定的水平限差之內(nèi)。2、按軟件輸入的水平角步進參數(shù)，全站儀自動驅(qū)動照準部，在360度范圍內(nèi)均勻采集同一水平斷面上各點的三維坐標，并自動把測量結(jié)果記錄在全站儀的PCMCIA卡上。3、如果需要，還可以人工補測水平斷面上某些特征位置點的三維坐標。4、完成一個水平斷面的測量工作后，修改或確認事先輸入的水平斷面高差步進值和水平斷面相對某一起算點的高程值，全站儀自動向上或向下測量另一水平斷面。5、對于均勻或非均勻板高的立式油罐，在輸入適當?shù)乃浇呛退綌嗝娓卟畈竭M值后，全

10、站儀在無人干預的情況下可全自動完成整個油罐的圈板斷面測量。6、半徑計算和數(shù)據(jù)導出測量數(shù)據(jù)自動地保存在TPS1200全站儀的數(shù)據(jù)庫中，測量完畢可在儀中直接計算各圈板的半徑。所有數(shù)據(jù)可按一定格式導出，導出的數(shù)據(jù)包括圈板號、測量位置、測量點號及三維坐標、各圈板相應的半徑。導出的數(shù)據(jù)可被后處理軟件直接調(diào)用和進一步的處理。（三）罐容表證書制作后處理軟件的特點該軟件是依據(jù)GB/T 13235.1石油和液體石油產(chǎn)品立式圓筒形金屬油罐容積標定法（圍尺法）和GB/T 13235.3石油和液體石油產(chǎn)品立式圓筒形金屬油罐容積標定法（光電內(nèi)測距法）而編制的。該軟件具有較強的適用性，能滿足用戶多種需求，顯著特點包括：1、壓力容積膨脹值可按水單獨編表，也可將其合并編入油罐容積表中。2、罐容積表即可以按分米編制，也可以按厘米編制。3、對于小型油罐，可由基圓周長按對接、套筒搭接和交互搭接方式推算容積表。4、對于光電內(nèi)測距法，可以和全站式電子速測儀的測量數(shù)據(jù)對接，自動區(qū)別測量數(shù)據(jù)的圈板號，測量位置，每個測量圓周的測量點數(shù)，計算出測量圓周和各圈板半徑，而且可根據(jù)底部圈板和頂部圈板圓周的擬合圓心坐標自動計算出油罐傾斜度。5、可根據(jù)罐底標定數(shù)據(jù)的多種來源計算罐底量，包括多環(huán)等間距水準測量、液體標定、小型罐規(guī)則罐底（圓錐、球缺和橢球）和采用上次容積表罐底數(shù)據(jù)。