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。     

提高立式金属罐容量检测准确度的方法之我见

立式金属罐作为石油化工产品的计量罐及储存罐在盘锦市有着极为广泛的用途 ,其计量准确度不仅关系到企业的经济效益 ,而且在对外贸易中关系着国家的巨大经济利益和计量信誉。盘锦市和辽河油田（我国大型油田 ,其所在行政辖区盘锦市是以油田为依托的新兴石油化工城市）地区立式金属罐每年新建２０万立方米以上 ,已建各类立式罐上千万立方米 ,金属计量罐约５０万立方米（主要用于炼油厂成品油、半成品油的成本核算 ;港口码头的贸易交易等）。因此 ,在立式金属计量罐容量计量检定中如何提高检测准确度已成为经济建设中一项重要工作。立式计量金…     

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。     

立式金属罐容量计量的围尺法国内外测量标准差异性研究

在对比JJG 168—2005《立式金属罐容量》检定规程和ISO 7507.1：2003《立式圆筒形储罐的标定-围尺法》条款内容的基础上,结合立式金属罐容量检定的实际工作经验,从检定条件、仪器设备、检定方法、附录内容四个方面对国内、外立式金属罐测量标准的差异进行了详细分析,为今后《立式金属罐容量》检定规程的改进提出了具体的建议。     

关于立式金属储罐容量计量的讨论

立式金属罐的检定是一项非常重要的工作,但在使用中的检定工作并不能达到检定规程中预想的精度,造成容量计量的误差。本文从几个方面讨论了可能对立式罐计量精度产生影响的因素,对立式罐使用中的标定工作具有一定的指导意义。     

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。     

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。     

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。     

影响立式金属罐容量测量的因素和控制

本文介绍了在立式金属罐容量检定中影响结果准确与否的几种因素，对影响因素的控制能确保立式金属罐容量值的准确可靠。     

立式金属罐容量计量期间核查条件分析研究

立式金属罐是国际间石油化工液体产品贸易计量结算的主要静态计量器具之一,由于其在使用过程中受到各种因素的制约,因此其计量准确度受到一定的影响。文章结合工作实践,对立式金属罐容量计量期间核查的条件进行介绍,并讨论了立式金属罐容量重新计量标定的几个重要因素及测量方法,希望能对我国立式金属罐容量计量工作的开展提供借鉴和参考。     

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)。     

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%。     

基于激光断面扫描的卧式罐倾斜比计算方法

基于激光断面扫描卧式罐所获取的点云数据,提出了一种卧式罐倾斜比计算方法。该方法建立在卧式罐筒体为近似圆柱体的基础上,通过拟合筒体上点云数据得到轴线方程,从而得到卧式罐倾斜比计算方法。该方法首先给出了点云数据的预处理方法,通过基于曲率算法和对称性原理,将单层数据中的圆弧段与直线段进行分离;通过基于最小二乘法的直线拟合,剔除了由于附件引入的干扰点,以此获取稳定的圆柱拟合参数;然后,利用Levenberg-Marquardt非线性最小二乘法,拟合得到圆柱体参数方程,最终换算得到卧式罐倾斜比的精确计算。实验证明,该方法运算时间短,鲁棒性强,与手工测量相比,角度偏差小于0.01°。     

爬壁机器人在大型立式储罐径向偏差测量中的研究与应用

设计了一种基于爬壁机器人原理的立式金属罐径向偏差自动测量系统。爬壁机器人采用永磁性履带吸附罐壁进行垂直运动,设计了机器人的机械系统、电气系统以及软件控制系统,并以一座1000m³的拱顶立式金属罐作为研究对象,根据JJG 168-2005和JJG 988-2004的技术要求对其进行现场试验。试验结果与参照值之差最大为1mm,验证了该方法的有效性;同时在保证原有检定精度的基础上,该测量系统提高了计量检定效率及安全性。     

基于线激光扫描的核电换热板厚度测量方法研究

为实现核电换热板厚度尺寸的现场快速检测,搭建了面向复杂薄壁零件厚度测量的线激光三维测量系统,针对线性导轨与传感器相向排列特点的位姿标定方法进行了研究,建立核电换热板三维数字化模型,并针对换热板表面曲率缓变的结构特点,提出基于点点距离与空间聚类的厚度尺寸计算方法,实现核电换热板厚度尺寸高效计算。实验结果表明：系统测量精度优于0.15 mm,检测时间≤2 min,计算的换热板平均厚度0.992 1 mm,可满足企业现场(测量精度优于0.2 mm、检测时间≤5 min)检测要求。     

基于图像处理的皮带机上煤量体积计量

为了实现皮带机上煤体积实时计量,提出了一种基于图像处理技术实现皮带上煤量计量方法。通过线激光仪器和工业相机进行皮带机煤图像采集,首先对图像进行预处理,包括滤波、灰度化、二值化;然后通过图像膨胀减少骨架提取的毛刺现象,根据获取的空载无煤时刻的基线与实时获取的激光线,通过对比形成煤轮廓;计算出皮带上煤量截面积,根据截面积与皮带机带速关系实现皮带上煤量体积计量。通过在皮带机不同带速下进行试验测量,最大误差为4.2%,最小误差为0.9%,并且运行稳定。