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

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。     

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。     

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。     

基于三维激光扫描及凸包算法的油罐底部排量快速测量

针对传统立式金属油罐底量计量方法测量准确度不高、重复性不好等问题,提出一种立式罐底部排量快速测量方法。该方法以三维激光扫描仪获取的罐体点云数据为研究对象,采用计算几何学的寻找凸包算法,形成三维凸包,并通过投影法计算立式罐底部排量。以立式罐为对象并与几何测量法进行对比,分析快速方法的重复性及准确性。快速方法与几何测量法的重复性误差分别为1.28%及11.81%,测量结果均值的相对偏差为7.43%。     

基于三维激光扫描的大型容积罐容积计量方法研究

描述了一种高效的大型容积罐计量检定方法.采用三维激光扫描仪测量得到大型容器的外围三维坐标,设计了一种快速的点云计算方法,对点云数据噪声点的自动消除、容器纵向切片以及截面积积分计算,获得大型容器的容积值.通过对1000m3和2000m3两个在用容积罐的对比试验,该方法的测量结果与利用JJG 168-2005《立式金属罐容量》规定方法测得的容积值之间的偏差在0.07％内,表明三维激光扫描法可发展成为一种对大型容积开展计量检定的快速、准确的计量检定方法.     

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。     

关于立式罐大容量计量的具导轨光学测量法

<正>立式罐是国际石油、化工等液体产品贸易结算的强检计量器具,其容量小到100m3、大到150000m3,对它的容量计量,乃是用一组操作确定罐在一个或多个液面高     

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。     

基于点云分析技术的立式金属罐容积测量比对试验研究

JJG168-2018《立式金属罐容量检定规程》将"光电测距"作为"圈板直径测量"检定项目中"径向偏差测量法"的半径差值测量原理和方法,对立式金属罐计量检定工作起到重要的指导和推进作用。全站仪广泛应用于立式金属罐检定中。随着三维激光扫描技术(又称为"实景复制技术")的发展,地面三维激光扫描仪能够快速获取三维物体表面各点空间坐标,可消除全站仪测量中各不利因素影响,真实反映储罐几何特征信息。本文通过分析扫描仪测量原理及误差,研究其满足检定要求的条件,并设计比对试验,分析主流扫描仪测量性能与准确度,为其在立式金属罐容量计量中的应用提供理论和数据支撑。     

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。     

基于激光扫描外测法的球罐容量计量方法研究

提出一种基于激光扫描外测法的球罐容量计量方法,该方法可在球罐外部进行多点设站扫描。研究了基于球形标靶的多站点云数据自动拼接方法,以获取球罐外壁完整的点云数据,并建立球罐罐体几何空间模型,计算球罐体积。通过对标称容量为200m3的球罐进行试验验证,提出的方法与全站仪方法测量的容积相对误差为0.304%。     

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。     

武汉泛海城市广场一期商业综合体水蓄冷动态模拟

武汉泛海城市广场一期利用分时电价及消防水池,采用水蓄冷空调系统可达到移峰填谷、提高电网安全运行,降低用户运行费用的目的,同时满足项目LEED论证条款要求。项目的显著特点是商业综合体消防水池容积1600m3,水深8m,消防水池容积大,水位深,蓄冷量大;同时因消防水池深,在水池中间设内撑梁,通过动态模拟的方法分析了结构内撑梁对斜温层产生的影响。     

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)。