异形罐容积计量方法研究
几何形状不规则的储罐称之为异形罐，主要应用在石油化工等大宗液体贸易结算领域。传统的异形罐容量计量方法主要有容量比较法和几何测量法，存在检定时间长、工作强度大、自动化程度低等问题。课题提出一种适用于异形罐容积测量的三维扫描技术，通过三维点云数据，设计异形罐容积计算模型，主要解决立式罐底量和卧式罐容积快速测量问题。设计并建立一套基于容量比较法的油罐自动检定系统，通过实验比较两种方法的计量特性。论文主要研究内容如下： （1）通过三维扫描技术，获得异形罐的三维点云数据，建立散乱点云的拓扑结构，提出计算不规则几何体体积的点云投影算法。利用点云投影算法分别设计适用于立式罐底量和卧式罐容积测量的计算模型。 （2）为了验证基于三维扫描原理的异形罐容积测量方法，设计容量比较法自动检定系统。选择定容式标准金属量器和液位开关，解决了标准金属量器定量注水问题，提高系统自动化程度。自主设计检定系统方案和电气控制系统，编写上位机和下位机软件程序，实现自动检定系统的智能控制。 （3）通过沙堆体积测量实验，验证三维激光扫描技术和点云投影算法，可以实现对不规则几何体体积的测量。通过容量比较法和三维激光扫描法的比对试验，分别对立式罐底量和卧式罐容积进行测量。根据实验结果分析得到容量比较法自动检定系统的相对扩展不确定度为 0.108%（k=2）, 通过归一化偏差方法评定三维激光扫描法的相对扩展不确定度为0.37%（k=2）。
异形罐;容量计量;三维激光扫描技术;容量比较法;不确定度分析
中国计量大学
硕士
仪器仪表工程
孙斌;王金涛
2018
中文
TB937.3
2019-04-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）