立式罐容量计量中三维激光扫描法研究

研究基于三维激光扫描技术的立式罐容量计量方法,利用三维激光扫描仪获取立式罐表面点云数据,采用小圆柱体积叠加的容量计算模型计算容积并获得容积表,基于点云分析计算底部排量和罐体倾斜度进行容积修正。在测试试验中,以一个5 000 m3的立式罐为测试对象,对比三维激光扫描法与全站仪法测得的半径值和容积表数据后,发现内测法半径最大偏差为1.6 mm,外测法半径最大偏差为8.2 mm,容积偏差均在1‰以内,从而验证三维激光扫描法的可行性和准确性。测试试验还显示这种方法可大幅度提高立式罐容量计量的工作效率。     

基于数字地面模型的立式金属罐底量测量方法研究

针对如何准确测量出发生不规则变形的立式金属罐底量,提出一种基于数字地面模型的测量方法,该方法通过解算由罐底三维坐标点构建的不规则三角网所对应体积而求出罐底量。所构建不规则三角网能够以等高线形式完整表达罐底的起伏特征,为后期罐底变形研究提供参考。实验中以容量比较法为标准,对几何测量法和数字地面模型测量法进行对比实验研究,结果表明该方法适用于立式金属罐的底量测量,相对误差较几何测量法平均降低了2.5%。     

用于油库安全监控的立式储罐钢板变形激光测量方法

建造质量或操作不当会导致立式金属储罐发生形变,影响油罐的正常使用和安全运行及容积计量的准确度。应用激光扫描三维建模技术,研究了一种基于点云数据分析的大型立式金属罐变形测量新方法,通过迭代算法计算出每个圈板的几何半径,使用计算得到的几何半径为基础建立立式罐圈板模型的高精度模型。采用壁式移动测量平台进行局部区域形变参数的测量,实现了立式罐圈板整体和局部形变的同步测量。并以一个10104m3立式浮顶罐(直径为79.937m)为试验研究对象,验证了这种方法的有效性。     

大型立式罐容量计量中三维激光扫描方法研究

针对传统立式罐容量计量方法存在工作效率低、自动化程度低、劳动强度大、安全隐患大等缺点,提出一种基于三维激光扫描技术的大型立式罐容量计量方法。通过运用"三角形面积积分法"和"截面积高度积分法",计算出立式罐不同液位高度对应的容积值。并设计试验比对系统,选取一个6000m3的油罐作为研究对象进行内测试验,结果表明三维激光扫描方法具有良好的重现性,以传统几何测量法的结果作为参考,验证该方法的有效性,并且能够显著提高检定效率;选取一个5000m3的油罐作为研究对象进行外测试验,结果表明该方法在不规则罐容量准确计量、罐体的变形和不规则监测等方面具有独特的优势。     

立式金属罐罐底变形容量修正方法研究

通过建立立式金属罐的罐底有限元模型,提出罐底标高修正法和附件修正法,减少立式金属罐装油后罐底变形对容量计量的影响,提高贸易计量交接的准确性。对容量为5 000 m3的立式金属罐,分别采用容量比较法与几何测量法进行测量试验分析;通过采用罐底标高修正和附件修正两种方法对几何测量法的测量结果进行修正,并与容量比较法的结果进行比较,验证两种修正方法的可靠性。     

卧式能源储罐容量计量中三维激光扫描方法的研究

提出了一种基于三维激光扫描原理的卧式罐容量全自动测量方法。讨论了一种卧式罐扫描点云数据分析算法,通过三角叠加原理计算出卧式罐等水平高度截面面积,在此基础上计算出不同液位高度对应的卧式罐容积值。设计了对比试验系统,以容量比较法为参考依据,三维激光扫描方法测得的容量值相对偏差明显小于几何测量法测量值,满足不确定度为0.4% (k=2)的计量要求,验证了这种方法的有效性,而且三维扫描方法可以有效提高卧式罐容量检定工作效率。     

激光扫描立式罐倾斜测量新方法研究

为准确测量立式罐倾斜度,将三维激光扫描技术应用于立式金属罐容量计量领域,提出4种基于激光扫描的立式罐倾斜测量新方法。利用三维激光扫描仪获取罐体三维坐标数据(X,Y,Z),并将其导入基于Matlab平台开发的金属罐容量计算软件中进行数据处理;将点云数据在竖直方向细分切片,拟合出每个截面圆的圆心坐标;再对截面圆的圆心进行线性回归拟合,采用该文的4种倾斜测量新方法进行计算,分别得到罐体的倾斜度。以某油库3台5000m3油罐作为研究对象进行试验,分析比较4种新方法与传统方法的倾斜度,结果表明4种新方法在罐体倾斜的准确计量、罐体变形的有效监测等方面优势明显。     

基于激光扫描的立式金属罐容量计量方法

针对传统大容量计量方法存在的准确度低、工作效率低、劳动强度大等缺点,提出一种基于激光扫描的立式金属罐容量计量方法。建立立式罐容积计算数学模型,分析具体实施过程,研究激光点云数据处理的关键算法,通过对点云数据沿罐水平方向计算截面积,并沿罐垂直高度方向积分,自动计算出不同液高下的容积值。选取一标称容量为1 000 m3的立式罐作为试验对象,测量结果表明,该方法具有良好的重复性和复现性;并以1000m3、2500m3、 5000m3 3种不同标称容量的立式罐分别进行测量试验,提出的方法与全站仪方法的容积测量相对偏差最大值分别为0.072 9%、0.032 9%、0.058 2%。     

立式罐容量计量中三维激光扫描法研究

采用三维激光扫描法对立式罐容积进行计算,其核心就是先计算立式罐划分的若干个小圆柱体的容积,经过小圆柱体容积的叠加进而得到立式罐的容积,在这一计算过程中,需要通过点云分析从而得到小圆柱体的容积,以及对立式罐底部容积的计算。     

立式罐底量流量计测量方法探讨

<正>一、立式罐底量测量立式金属罐底量一般为罐底突出部分占有的容积,相对于其他附件,容积值较大,较难测准。按照JJG168-2005《立式金属罐容量检定规程》,对底量的测量为容量比较法和几何测量法。容量比较法包括使用标准量器以及标准流量计,规程中优先推荐使用容量比较法测量,但实际中,由于测量条件达不到,使用几何测量法较多。使用容量比较法对底量进行测量,应选择一个好时     

基于SolidWorks的压力容器三维建模及应力分析

在传统的压力容器设计中一般使用相关的计算公式进行设计,准确性不高,安全系数过大,经济性较差。产品验证依赖于对实物样品的测试,使产品开发周期长,成本高。文章给出在SolidWorks环境下,将压力容器的初步设计、三维建模与有限元分析相结合进行优化设计的方法与过程,并给出了实例。     

基于光电内测法的立式罐容量计量中圈板半径拟合算法的研究

介绍了可以用于立式罐圈板半径拟合的4种方法,即加权平均法、迭代法、最小二乘法和扇形叠加等效面积法。针对同一1000m3立式罐,4种算法分析结果与国际仲裁标准围尺法测量结果的最大半径偏差分别为2.05mm、1.48mm、1.46mm和2.12mm,所有圈板平均算数偏差分别为0.97mm、0.63mm、0.62mm和1.03mm,验证了4种方法的有效性,并分析了每一种算法的特点。     

应用3D DISTO测量仪测量卧式金属罐容积

本文针对地埋卧式金属罐3D DISTO检测方法,该方法根据激光测距技术和角度测量技术形成罐壁三维坐标点数据,3D DISTO按程序设计对圆筒体和封头扫描,并记录各测点的水平角、天顶距、斜距形成点运坐标数据文件在电脑中,由后处理软件计算,并和JJG 266-1996《卧式金属罐容积》检定规程中几何测量法进行比较,验证了采用3D DISTO测量地埋卧式金属罐容积的可行性,采用3D DISTO检测方法测量卧式金属罐容积,测量精确度高,对测量环境适应性强,自动化程度及作业安全性高,劳动强度小。     

基于三维激光扫描原理的球形罐容量计量方法研究

采用三维点云数据采集和建模技术对球形储罐容量计量进行了研究,主要包括球形储罐罐壁坐标采集原理、数据噪声滤波、粗差剔除、半径拟合和容量计算方法研究,并进行了试验数据分析。1000m³球形罐试验数据表明:在赤道内半径测量方面,全站仪方法和三维激光扫描方法的测量的差值小于1mm;在竖向内半径测量方面,用全站仪测量方法和三维激光扫描方法的测量值之间的差值为16.1mm。三维激光扫描方法用于试验中球形罐容量测量的相对扩展不确定度为0.4% (k=2)。     

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

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等效半径。以1000m³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。     

大型原油浮顶储罐非稳态传热过程数值模拟

随着石油储备建设的高速发展,油罐规模正向大型化以及能适应极限工况的方向发展.为了避免油温过低而造成凝罐等安全事故,需要准确掌握罐内油品温度场的变化规律.本文根据能量守恒定律,采用分步式算法求解储罐传热系数,将其代入到由Taylor级数展开法所建立的节点非稳态传热离散方程中,并进行数值求解.对大庆某10×104m3浮顶储罐的应用分析表明:随着环境温度的降低,罐内油品温度降速率逐渐增大,储罐液位越高,容积越大,罐内原油温度就越高,温降速率就越小.研究结果对于优化大型浮顶罐的储存工艺设计,保障油库安全经济运行提供了重要的技术支持.