基于点云分析的大型立式液态石化产品储罐容量计量方法研究-计量学报.PDFVIP

第３２卷　第２期 计　　　 量　　　学　　　报 　 Ｖｏｌ．３２，№２ ２０１１年　３月 ＡＣＴＡ　ＭＥＴＲＯＬＯＧＩＣＡ　ＳＩＮＩＣＡ 　 Ｍａｒｃｈ，２０１１ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１１５８．２０１１．０２．０４ 基于点云分析的大型立式液态石化产品 储罐容量计量方法研究 王金涛，　刘子勇，　张　珑，　郭立功，　暴雪松，　佟　林 （中国计量科学研究院，北京 １０００１３） 摘要：采用点云分析的容量计量方法对大型立式液态石化产品储罐容量测量问题进行了研究。利用光学相位 测距原理和光栅度盘测角原理，在伺服系统控制下，实现了立式罐圈板空间坐标点云的获取，空间点云位置允差达 到２ｍｍ。并用迭代算法和最小二乘算法对立式罐测量点坐标的数据进行了分析处理，拟合出立式罐不同圈板处的 ３ 等效半径。以１０００ｍ 立式罐为比对试验对象，点云测量分析方法计算结果与国际仲裁标准围尺法测量结果的最 大半径偏差为２８ｍｍ。 关键词：计量学；立式罐；容量计量；点云测量分析；圈板半径；比对试验 中图分类号：ＴＢ９３８３　　　　文献标识码：Ａ　　　　文章编号：１０００１１５８（２０１１）０２０１１００４ ＳｔｕｄｙｏｎＶｅｒｔｉｃａｌＬｉｑｕｉｄＰｅｔｒｏｌｅｕｍＴａｎｋＶｏｌｕｍｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ＭｅｔｈｏｄＢａｓｅｄｏｎＤａｔａＣｌｏｕｄＡｎａｌｙｓｉｓ ＷＡＮＧＪｉｎｔａｏ，　ＬＩＵＺｉｙｏｎｇ，　ＺＨＡＮＧＬｏｎｇ，　ＧＵＯＬｉｇｏｎｇ，　ＢＡＯＸｕｅｓｏｎｇ，　ＴＯＮＧＬｉｎ （ＮａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｔｒｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００１３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｖｅｒｔｉｃａｌｔａｎｋｖｏｌｕｍｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｄａｔａｃｌｏｕｄａｎａｌｙｓｉｓｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄＴｈｅｄｉｓｔａｎｃｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｂｙｐｈａｓｅａｎｄａｎｇｕｌａｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｗｉｔｈｏｐｔｉｃａｌｇｒａｔｉｎｇｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏａｃｑｕｉｒｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｏｆｄａｔａｃｌｏｕｄｉｎｅａｃｈ ｐｌａｔｅｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｔｈｅｐｅｒｍｉｔｔｅｄｅｒｒｏｒｏｆｐｏｉｎｔｌｏｃａｔｉｏｎｉｓ２ｍｍＩｔｅｒａｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄａｎｄｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｐｒｏｃｅｓｓｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａａｎｄｄｅｄｕｃｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｒａｄｉｕｓｏｆｅａｃｈｌｏｏｐＩｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ， ３ ｏｎｅ１０００ｍ ｖｅｒｔｉｃａｌｔａｎｋｉｓｕｓｅｄａｓｔｅｓｔｏｂｊｅｃｔＴｈｅｌａｒｇｅｓｔｍｅａｓｕｒｅｄｒａｄｉｕｓｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｎｅｗｌａｓｅｒｍｅｔｈｏｄａｎｄ ｓｔｒａｐｐｉｎｇｍｅｔｈｏｄ（ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌａｒｂｉｔｒａｒｙｓｔａｎｄａｒｄ）ｉｓ２８ｍｍ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ；Ｖｅｒｔｉｃａｌｔａｎｋ；Ｖｏｌｕｍｅｍｅｔｒｏｌｏｇｙ；Ｄａｔａｃｌｏｕｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄａｎａｌｙｓｉｓ；Ｐｌａｔｅｒａｄｉｕｓ； Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ 立式罐容量表。具体方法包括围尺法、ＯＲＬ法、 １　序　言 ＯＴＭ法、具导轨光学法等［２～１０］，其中围尺法是国际 仲裁标准。这些方法在罐内测量使用时存在高空手 大型立式液态石化产品储罐是大宗液态能源贸