第一章 容量計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)

1、 中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院 劉子勇劉子勇2017年年08月月11日日 第一章第一章 容量計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)容量計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)第一章第一章 容量計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)容量計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)一、容量計(jì)量概述一、容量計(jì)量概述二、容量計(jì)量方法二、容量計(jì)量方法三、大容量計(jì)量三、大容量計(jì)量方法及方法及趨勢(shì)展望趨勢(shì)展望四、四、大容量計(jì)量檢定規(guī)程大容量計(jì)量檢定規(guī)程五、大容量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)五、大容量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)第一節(jié)第一節(jié) 容量計(jì)量概述容量計(jì)量概述n（一）容量定義（一）容量定義n（二）容量分類(lèi)（二）容量分類(lèi)n（三）容量法定計(jì)量單位（三）容量法定計(jì)量單位n（四）國(guó)家容量計(jì)量器具檢定系統(tǒng)（四）國(guó)家容量計(jì)量器具檢定系統(tǒng)

2、n（五）容量（五）容量與溫度的關(guān)系與溫度的關(guān)系 （一）容量定義（一）容量定義 容量系指容器內(nèi)所容納物質(zhì)（液體、氣體容量系指容器內(nèi)所容納物質(zhì)（液體、氣體和固體微粒）的數(shù)量（體積或質(zhì)量）的多少。和固體微粒）的數(shù)量（體積或質(zhì)量）的多少。它是一門(mén)研究物質(zhì)（大多為液體或氣體）的體它是一門(mén)研究物質(zhì)（大多為液體或氣體）的體積或質(zhì)量的計(jì)量專(zhuān)業(yè)學(xué)科。容量計(jì)量工作也是積或質(zhì)量的計(jì)量專(zhuān)業(yè)學(xué)科。容量計(jì)量工作也是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的法制計(jì)量工作，它關(guān)系到石油化一項(xiàng)基礎(chǔ)性的法制計(jì)量工作，它關(guān)系到石油化工、貿(mào)易、交通、商業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、民航等系工、貿(mào)易、交通、商業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、民航等系統(tǒng)中許多企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理、產(chǎn)品質(zhì)量、成本核統(tǒng)中許多企

3、業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理、產(chǎn)品質(zhì)量、成本核算以及經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益問(wèn)題。在古代算以及經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益問(wèn)題。在古代“度、量、度、量、衡衡”中的中的“量量”即指即指“容量容量”。 （二）容量分類(lèi)（二）容量分類(lèi) 在容量計(jì)量中量器的容量值相差很在容量計(jì)量中量器的容量值相差很大，小的只有幾大，小的只有幾L，大的到十幾萬(wàn)，大的到十幾萬(wàn)m3，不同容量的量器，結(jié)構(gòu)不同，使用方法不同容量的量器，結(jié)構(gòu)不同，使用方法不同，檢測(cè)方法也不同。鑒于上述原因，不同，檢測(cè)方法也不同。鑒于上述原因，習(xí)慣上將容量計(jì)量分為大容量、中容量習(xí)慣上將容量計(jì)量分為大容量、中容量和小容量，大容量一般指各種大油罐；和小容量，大容量一般指各種大油罐；中容量一般指

4、標(biāo)準(zhǔn)金屬量器；小容量一中容量一般指標(biāo)準(zhǔn)金屬量器；小容量一般指各種玻璃量器。上述劃分只是給出般指各種玻璃量器。上述劃分只是給出一個(gè)大概的概念，不是絕對(duì)的。一個(gè)大概的概念，不是絕對(duì)的。 （三）容量（三）容量法定計(jì)量單位法定計(jì)量單位我國(guó)法定計(jì)量單位的規(guī)定，容量計(jì)量單位包括兩種我國(guó)法定計(jì)量單位的規(guī)定，容量計(jì)量單位包括兩種n一是一是國(guó)際單位制（國(guó)際單位制（SISI），），容積的單位是立方米，符號(hào)為容積的單位是立方米，符號(hào)為m m3 3，其分?jǐn)?shù)單位為立方分米和立方厘米，符號(hào)分別為其分?jǐn)?shù)單位為立方分米和立方厘米，符號(hào)分別為dmdm3 3和和cmcm3 3。n二是二是國(guó)家選定的非國(guó)際單位制國(guó)家選定的非國(guó)際單位

5、制單位，容積的單位是升，符單位，容積的單位是升，符號(hào)為號(hào)為L(zhǎng) L（l l），其分?jǐn)?shù)單位為毫升和微升，符號(hào)分別為），其分?jǐn)?shù)單位為毫升和微升，符號(hào)分別為mLmL和和LL。n換算關(guān)系換算關(guān)系 1 m1 m3 31000 dm1000 dm3 31000000 cm1000000 cm3 3n1L1L1000mL1000mL1000000L1000000Ln1L1L1dm1dm3 31010-3-3m m3 3n考慮到容量的習(xí)慣用法，玻璃量器（小容量）一般用考慮到容量的習(xí)慣用法，玻璃量器（小容量）一般用LL和和mLmL為計(jì)量單位；金屬量器（中容量）一般用為計(jì)量單位；金屬量器（中容量）一般用L L為計(jì)量

6、單位；計(jì)量為計(jì)量單位；計(jì)量罐（大容量）一般用罐（大容量）一般用m m3 3為計(jì)量單位。為計(jì)量單位。（四）國(guó)家容量計(jì)量器具檢定系統(tǒng)（四）國(guó)家容量計(jì)量器具檢定系統(tǒng)n容量基準(zhǔn)容量基準(zhǔn)n 溯源到質(zhì)量、密度和溫度基準(zhǔn)溯源到質(zhì)量、密度和溫度基準(zhǔn)n容量標(biāo)準(zhǔn)容量標(biāo)準(zhǔn)n 溯源到容量基準(zhǔn)和長(zhǎng)度基準(zhǔn)溯源到容量基準(zhǔn)和長(zhǎng)度基準(zhǔn) n容量工作計(jì)量器具容量工作計(jì)量器具n 溯源到容量基準(zhǔn)和容量標(biāo)準(zhǔn)溯源到容量基準(zhǔn)和容量標(biāo)準(zhǔn) （五）容量（五）容量與溫度的關(guān)系與溫度的關(guān)系n假設(shè)某量器在假設(shè)某量器在0時(shí)的容積為時(shí)的容積為V0，其材料的體膨脹系數(shù)，其材料的體膨脹系數(shù)為為，則其在，則其在t時(shí)的容積時(shí)的容積Vt為：為： VtV0(1+t)

7、n若溫度由若溫度由t1變化到變化到t2，則量器容積將由，則量器容積將由V1變化到變化到V2 ，由，由 上式可得：上式可得：V1V0(1+t1)V2V0(1+t2)n合并上式得：合并上式得： V2V1(1+t2)(1-t1+2t12+)n忽略忽略的高次微量項(xiàng)得：的高次微量項(xiàng)得： V2V11+(t2-t1)n標(biāo)準(zhǔn)溫度下容積標(biāo)準(zhǔn)溫度下容積： V20Vt1+(20-t)第一章第一章 容量計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)容量計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)一、容量計(jì)量概述一、容量計(jì)量概述二、容量計(jì)量方法二、容量計(jì)量方法三、大容量計(jì)量三、大容量計(jì)量方法及方法及趨勢(shì)展望趨勢(shì)展望四、四、大容量計(jì)量檢定規(guī)程大容量計(jì)量檢定規(guī)程五、大容量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)

8、準(zhǔn)五、大容量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)第二節(jié)第二節(jié) 容量計(jì)量方法容量計(jì)量方法 n（一）衡量法（一）衡量法 n（二）容量比較法（二）容量比較法 n（三）幾何測(cè)量法（三）幾何測(cè)量法 （一）衡量法（一）衡量法 n即通過(guò)測(cè)量其容納介質(zhì)（通常為水）的即通過(guò)測(cè)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。質(zhì)量、密度、溫度求其容積的方法。n要求環(huán)境條件較高，需在恒溫室內(nèi)，測(cè)要求環(huán)境條件較高，需在恒溫室內(nèi)，測(cè)量過(guò)程較復(fù)雜，一般用于容量基準(zhǔn)和標(biāo)量過(guò)程較復(fù)雜，一般用于容量基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)量器的標(biāo)定準(zhǔn)量器的標(biāo)定。 （二）容量比較法（二）容量比較法 n通過(guò)標(biāo)定介質(zhì)水，用高精度標(biāo)準(zhǔn)量器量通過(guò)標(biāo)定介質(zhì)水，用高精度標(biāo)準(zhǔn)量器量

9、入或量出的方法，與被檢定量器直接比入或量出的方法，與被檢定量器直接比較，經(jīng)溫度修正求其容積；較，經(jīng)溫度修正求其容積； n要求實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度與水的溫度不能超要求實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度與水的溫度不能超過(guò)過(guò)55，一般用于對(duì)精度要求較高的中，一般用于對(duì)精度要求較高的中小型容器的標(biāo)定，對(duì)于大于小型容器的標(biāo)定，對(duì)于大于10m10m3 3的容器的容器由于測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，水的蒸發(fā)、殘留量和由于測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，水的蒸發(fā)、殘留量和溫度的變化將直接影響測(cè)量精度。溫度的變化將直接影響測(cè)量精度。 （三）幾何測(cè)量法（三）幾何測(cè)量法 n通過(guò)測(cè)量容器的幾何尺寸、內(nèi)部附件體通過(guò)測(cè)量容器的幾何尺寸、內(nèi)部附件體積等，計(jì)算其容積的方法。積等，計(jì)算其

10、容積的方法。 n要求實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件不高，可以在常溫要求實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件不高，可以在常溫下測(cè)量，適用于對(duì)幾何形狀規(guī)則的大型下測(cè)量，適用于對(duì)幾何形狀規(guī)則的大型容器如臥式罐、立式罐、球形罐等的檢容器如臥式罐、立式罐、球形罐等的檢測(cè)。測(cè)。第一章第一章 容量計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)容量計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)一、容量計(jì)量概述一、容量計(jì)量概述二、容量計(jì)量方法二、容量計(jì)量方法三、大容量計(jì)量三、大容量計(jì)量方法及方法及趨勢(shì)展望趨勢(shì)展望四、四、大容量計(jì)量檢定規(guī)程大容量計(jì)量檢定規(guī)程五、大容量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)五、大容量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)第三節(jié)第三節(jié) 大容量計(jì)量方法及趨勢(shì)展望大容量計(jì)量方法及趨勢(shì)展望n（一）大容量檢測(cè)方法（一）大容量檢測(cè)方法

11、“幾何測(cè)量法幾何測(cè)量法”n（二）大容量檢測(cè)方法比較（二）大容量檢測(cè)方法比較n（三）大容量檢測(cè)基本原則（三）大容量檢測(cè)基本原則（一）大容量檢測(cè)方法（一）大容量檢測(cè)方法 “幾何測(cè)量法幾何測(cè)量法”n通常采用通常采用“幾何測(cè)量法幾何測(cè)量法”n 圍尺法圍尺法 n 光學(xué)垂準(zhǔn)線(xiàn)法光學(xué)垂準(zhǔn)線(xiàn)法 n 全站儀測(cè)量法全站儀測(cè)量法 n 三維激光掃描法三維激光掃描法圍尺法圍尺法光學(xué)垂準(zhǔn)線(xiàn)法示意圖光學(xué)垂準(zhǔn)線(xiàn)法示意圖滑輪垂準(zhǔn)線(xiàn)中軸線(xiàn)水平焊縫基圓1/43/4光學(xué)垂準(zhǔn)儀水平測(cè)站移動(dòng)式徑向偏差測(cè)量?jī)x儀圖2 光學(xué)垂準(zhǔn)儀測(cè)量徑向偏差示意圖全站儀測(cè)量法示意圖全站儀測(cè)量法示意圖三維激光掃描法（儀器）三維激光掃描法（儀器）三維激光掃描法三

12、維激光掃描法三維激光掃描法（立式罐點(diǎn)云圖）三維激光掃描法（立式罐點(diǎn)云圖）三維激光掃描法（臥式罐點(diǎn)云圖）三維激光掃描法（臥式罐點(diǎn)云圖）三維激光掃描法（球形金屬罐）三維激光掃描法（球形金屬罐）（二）大容量檢測(cè)方法比較（二）大容量檢測(cè)方法比較 方法名稱(chēng)方法名稱(chēng)項(xiàng)目項(xiàng)目圍尺法圍尺法光學(xué)垂準(zhǔn)線(xiàn)法光學(xué)垂準(zhǔn)線(xiàn)法 容 量 比 較容 量 比 較法法三 維 激 光三 維 激 光掃描法掃描法全站儀法全站儀法測(cè)量準(zhǔn)確度測(cè)量準(zhǔn)確度高高較高較高高高高高較高較高測(cè)量費(fèi)用測(cè)量費(fèi)用高高低低高高低低低低勞動(dòng)強(qiáng)度勞動(dòng)強(qiáng)度高高較高較高較高較高低低低低高空作業(yè)高空作業(yè)有有有，但危險(xiǎn)性有，但危險(xiǎn)性大大降低大大降低沒(méi)有沒(méi)有沒(méi)有沒(méi)有沒(méi)有沒(méi)有

13、測(cè)量作業(yè)測(cè)量作業(yè)外測(cè)外測(cè)內(nèi)測(cè)內(nèi)測(cè)/外測(cè)外測(cè)外測(cè)外測(cè) 內(nèi)測(cè)內(nèi)測(cè)內(nèi)測(cè)內(nèi)測(cè)/外測(cè)外測(cè)測(cè)量速度測(cè)量速度慢慢較快較快慢慢特別快特別快快快適用說(shuō)明適用說(shuō)明基準(zhǔn)方基準(zhǔn)方法法適用于立式罐適用于立式罐適 用 于 小適 用 于 小型罐型罐適 用 于 各適 用 于 各種罐形種罐形適用于立式罐適用于立式罐和球形罐和球形罐（三）大容量檢測(cè)基本原則（三）大容量檢測(cè)基本原則(1)國(guó)際接軌：同國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際建議和國(guó)國(guó)際接軌：同國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際建議和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)接軌，保持其先進(jìn)性；外發(fā)達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)接軌，保持其先進(jìn)性；(2)檢測(cè)手段：采用現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng)的先進(jìn)儀檢測(cè)手段：采用現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng)的先進(jìn)儀器，保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠；器，保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)

14、確、可靠；(3)檢測(cè)方法：力求實(shí)用，具有可操作性；檢測(cè)方法：力求實(shí)用，具有可操作性；(4)經(jīng)濟(jì)環(huán)保：考慮經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。經(jīng)濟(jì)環(huán)保：考慮經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。 第一章第一章 容量計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)容量計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)一、容量計(jì)量概述一、容量計(jì)量概述二、容量計(jì)量方法二、容量計(jì)量方法三、大容量計(jì)量三、大容量計(jì)量方法及方法及趨勢(shì)展望趨勢(shì)展望四、四、大容量計(jì)量檢定規(guī)程大容量計(jì)量檢定規(guī)程五、大容量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)五、大容量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)第四節(jié)第四節(jié) 大容量計(jì)量檢定大容量計(jì)量檢定規(guī)程規(guī)程nJJG168-2005立式金屬罐容量立式金屬罐容量nJJG266-1996臥式金屬罐容積臥式金屬罐容積 nJJG642-2007球

15、形金屬罐容量球形金屬罐容量nJJG133-2005汽車(chē)油罐車(chē)容量汽車(chē)油罐車(chē)容量nJJG702-2005船舶液貨計(jì)量艙容量船舶液貨計(jì)量艙容量nJJG641-2005液化石油氣汽車(chē)槽車(chē)容量液化石油氣汽車(chē)槽車(chē)容量nJJG140-2008 鐵路罐車(chē)容積鐵路罐車(chē)容積nJJF1014-1989罐內(nèi)液體石油產(chǎn)品計(jì)量技術(shù)罐內(nèi)液體石油產(chǎn)品計(jì)量技術(shù)規(guī)范規(guī)范第一章第一章 容量計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)容量計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)一、容量計(jì)量概述一、容量計(jì)量概述二、容量計(jì)量方法二、容量計(jì)量方法三、大容量計(jì)量三、大容量計(jì)量方法及方法及趨勢(shì)展望趨勢(shì)展望四、四、大容量計(jì)量檢定規(guī)程大容量計(jì)量檢定規(guī)程五、大容量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)五、大容量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際

16、標(biāo)準(zhǔn)第五節(jié)第五節(jié) 大容量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大容量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)nOILM國(guó)際建議國(guó)際建議NO.71 固定貯存罐的通用要求固定貯存罐的通用要求nISO7507.1 石油及液體石油產(chǎn)品立式圓筒油罐容積石油及液體石油產(chǎn)品立式圓筒油罐容積標(biāo)定方法（圍尺法）標(biāo)定方法（圍尺法）nISO7507.2 石油及液體石油產(chǎn)品立式圓筒油罐容積石油及液體石油產(chǎn)品立式圓筒油罐容積標(biāo)定方法（光學(xué)參比線(xiàn)法）標(biāo)定方法（光學(xué)參比線(xiàn)法）nGB13235 石油及液體石油產(chǎn)品立式圓筒形金屬油罐石油及液體石油產(chǎn)品立式圓筒形金屬油罐容積標(biāo)定法（圍尺和光學(xué)參比線(xiàn)法）容積標(biāo)定法（圍尺和光學(xué)參比線(xiàn)法）nISO12917-1:2002臥式圓筒形儲(chǔ)罐的標(biāo)定手