專利名稱：一種油罐車容積測(cè)量系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利涉及測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油罐車容積測(cè)量系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
汽車油罐車是公路運(yùn)輸液體石油、化工產(chǎn)品的特殊專用車，它是在汽車上安裝計(jì)量油罐，不僅是儲(chǔ)存、運(yùn)輸工具，經(jīng)檢定合格后也是用于油品交接、貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量器具。它屬于國家強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器具。近年來，隨著能源產(chǎn)品的日益緊張，油品的價(jià)格不斷上漲。汽車油罐車作為油品運(yùn)輸?shù)闹饕?jì)量器具，油罐車容量計(jì)量問題日益突出，人們法制觀念逐步提高，為保障貿(mào)易雙方油品交接的公平、公正，要求對(duì)油罐車容量進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，建立準(zhǔn)確、可靠、快速、便捷的油罐車容量檢定裝置是社會(huì)的需要，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。汽車油罐出于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特殊性和檢定環(huán)境的制約，采用衡量法和長(zhǎng)度量值的幾何測(cè)量法均有不宜實(shí)行之處，。根據(jù)JJG133-2005《汽車油罐車檢定規(guī)程》的檢定要求，汽車油罐車檢定現(xiàn)在一般都是采用容量比較法或流量計(jì)法，仲裁檢定以容量比較法為準(zhǔn)。但容量比較法使用二等金屬量器作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量量器，采用人工讀數(shù)、工作量大、效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、檢定結(jié)果的質(zhì)量難以保證?，F(xiàn)有技術(shù)還公開了一種臥式金屬罐容積測(cè)量方法:在金屬罐中某一高度固定一個(gè)激光測(cè)頭，不斷調(diào)整激光測(cè)頭的仰角或俯角測(cè)量金屬罐各水平截面上各點(diǎn)的極坐標(biāo)，通過這些極坐標(biāo)計(jì)算各水平截面面積及垂直截面方向的金屬罐高度，獲得金屬罐的容積。這種測(cè)量方法需要不斷調(diào)整激光測(cè)頭的仰角或俯角，以保證測(cè)量的極坐標(biāo)在同一高度水平截面上，容易產(chǎn)生誤差，并且這種方法控制過程復(fù)雜，測(cè)量速度慢，且只是對(duì)測(cè)量到的金屬罐各水平截面上各點(diǎn)的極坐標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算得出金屬罐容積，測(cè)量精度低?，F(xiàn)有技術(shù)還公開了一種臥式罐容積測(cè)試系統(tǒng)及其使用方法，測(cè)試系統(tǒng)包括控制器和與其連接的PC機(jī)，測(cè) 試系統(tǒng)的主檢測(cè)儀包括激光探測(cè)器、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)和傾斜平臺(tái)，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上固定豎向臺(tái)面，該臺(tái)面上固定傾斜平臺(tái)，傾斜平臺(tái)上固定激光探測(cè)器，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)沿旋轉(zhuǎn)平臺(tái)所在平面旋轉(zhuǎn)，傾斜平臺(tái)沿豎向臺(tái)面旋轉(zhuǎn)。使用方法包括以下步驟:(I)將主檢測(cè)儀倒置于臥式罐口，將激光探測(cè)器伸入罐口位置；(2)將主檢測(cè)儀與控制器連接，設(shè)置控制器內(nèi)的控制參數(shù)，并將相關(guān)的命令通過通訊線纜傳輸給主檢測(cè)儀，此時(shí)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)沿旋轉(zhuǎn)平臺(tái)面0-360°旋轉(zhuǎn)，傾斜平臺(tái)沿豎向臺(tái)面0-180°旋轉(zhuǎn)；(3)通過傾斜平臺(tái)調(diào)整探測(cè)器的俯仰角a，對(duì)應(yīng)每一俯仰角a角度，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)帶動(dòng)探測(cè)器的激光在一圓周內(nèi)以旋轉(zhuǎn)角b間隔測(cè)量一組數(shù)據(jù)；(4)與步驟(3)相同的方法，改變俯仰角a角度從0°到180°，完成全部測(cè)試；(5)以上測(cè)試將整個(gè)儲(chǔ)罐分割為若干個(gè)斷面，直至測(cè)量完所有斷面數(shù)據(jù)，主檢測(cè)儀自動(dòng)停止，然后保存相應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)和方法需多次調(diào)整探測(cè)器的俯仰角，控制過程復(fù)雜，測(cè)量速度慢。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服背景技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種降低工作量、加快測(cè)量速度、提高測(cè)量精度的油罐車容積測(cè)量系統(tǒng)及方法。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案本發(fā)明提供一種油罐車容積測(cè)量系統(tǒng)，包括截?cái)嗝鎾呙枳酉到y(tǒng)、水平徑向偏差測(cè)量子系統(tǒng)、軸向長(zhǎng)度測(cè)量子系統(tǒng)、控制和計(jì)算子系統(tǒng)；截?cái)嗝鎾呙枳酉到y(tǒng)、水平徑向偏差測(cè)量子系統(tǒng)、軸向長(zhǎng)度測(cè)量子系統(tǒng)均與控制和計(jì)算子系統(tǒng)連接；截?cái)嗝鎾呙枳酉到y(tǒng)用于探入到油罐內(nèi)部，對(duì)油罐的截?cái)嗝孢M(jìn)行掃描，獲取截?cái)嗝娴拿娣e及長(zhǎng)度數(shù)據(jù)；水平徑向偏差測(cè)量子系統(tǒng)用于測(cè)量所述油罐軸向兩側(cè)的徑向偏差，獲取徑向偏差數(shù)據(jù)；軸向長(zhǎng)度測(cè)量子系統(tǒng)用于測(cè)量所述油罐的軸向長(zhǎng)度，獲取軸向長(zhǎng)度數(shù)據(jù)；控制和計(jì)算子系統(tǒng)用于對(duì)截?cái)嗝鎾呙枳酉到y(tǒng)、水平徑向偏差測(cè)量子系統(tǒng)、軸向長(zhǎng)度測(cè)量子系統(tǒng)進(jìn)行控制，并根據(jù)所述三個(gè)子系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)計(jì)算所述油罐的容積。所述截?cái)嗝鎾呙枳酉到y(tǒng)為激光掃描裝置。所述激光掃描裝置在水平方向的掃描范圍為0° 360°。所述激光掃描裝置在豎直方向的掃描范圍為0° 180°。所述水平徑向偏差測(cè)量子系統(tǒng)由光柵尺及附屬裝置構(gòu)成。所述控制和計(jì)算子系統(tǒng)為PC機(jī)。本發(fā)明還提供一種油罐車容積測(cè)量方法，其特征在于在油罐內(nèi)部選取一截?cái)嗝妫@取所述截?cái)嗝娴拿娣e及長(zhǎng)度數(shù)據(jù)；根據(jù)獲取的所述截?cái)嗝娴拿娣e和長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，計(jì)算出所述截?cái)嗝娴捏w積值；測(cè)量所述油罐軸向兩側(cè)的徑向偏差，獲取徑向偏差數(shù)據(jù)；以所述截?cái)嗝骟w積為基準(zhǔn)，通過所述截?cái)嗝娴捏w積值和所述徑向偏差數(shù)據(jù)，計(jì)算出所述油罐除所述截?cái)嗝嬷馄渌糠值捏w積值；測(cè)量所述油罐的軸向長(zhǎng)度，獲取軸向長(zhǎng)度數(shù)據(jù)；根據(jù)所述截?cái)嗝骟w積值、除所述截?cái)嗝嬷馄渌糠值捏w積值、所述軸向長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，計(jì)算得出整個(gè)所述油罐的容積。所述在油罐內(nèi)部選取一截?cái)嗝?，獲取所述截?cái)嗝娴拿娣e及長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，具體采用激光掃描來獲取所述截?cái)嗝娴拿娣e和長(zhǎng)度數(shù)據(jù)。所述測(cè)量所述油罐軸向兩側(cè)的徑向偏差，具體采用光柵測(cè)量來獲取所述徑向偏差數(shù)據(jù)。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明提供的一種新型油罐車容積測(cè)量系統(tǒng)和方法，與背景技術(shù)相比，提高了工作效率，降低了工作強(qiáng)度，節(jié)省人力和物力，減少人為誤差的干擾；滿足國家規(guī)程規(guī)定的技術(shù)要求，確保檢定結(jié)果的準(zhǔn)確；操作簡(jiǎn)單、快捷，加快了測(cè)量速度，提高了測(cè)量精確度。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖1是本發(fā)明提供的油罐車容積測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2是本發(fā)明提供的油罐車容積測(cè)量方法的流程圖；圖3是本發(fā)明提供的油罐車容積測(cè)量系統(tǒng)中截?cái)嗝鎾呙柙O(shè)備；圖4是圖3中截?cái)嗝鎾呙柙O(shè)備中使用激光掃描裝置測(cè)量的示意圖；圖5是本發(fā)明提供的油罐車容積測(cè)量系統(tǒng)中光柵尺的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的目的是提供一種降低工作量、加快測(cè)量速度、提高測(cè)量精度的油罐車容積測(cè)量系統(tǒng)及方法。下面結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明如圖1所示，本發(fā)明提供一種油罐車容積測(cè)量系統(tǒng)，包括截?cái)嗝鎾呙枳酉到y(tǒng)11、水平徑向偏差測(cè)量子系統(tǒng)12、軸向長(zhǎng)度測(cè)量子系統(tǒng)13、控制和計(jì)算子系統(tǒng)14 ；截?cái)嗝鎾呙枳酉到y(tǒng)11、水平徑向偏差測(cè)量子系統(tǒng)12、軸向長(zhǎng)度測(cè)量子系統(tǒng)13均與控制和計(jì)算子系統(tǒng)14連接；截?cái)嗝鎾呙枳酉到y(tǒng)11用于探入到油罐內(nèi)部，對(duì)油罐的截?cái)嗝孢M(jìn)行掃描，獲取截?cái)嗝娴拿娣e及長(zhǎng)度數(shù)據(jù)；水平徑向偏差測(cè)量子系統(tǒng)12用于測(cè)量所述油罐軸向兩側(cè)的徑向偏差，獲取徑向偏差數(shù)據(jù)；軸向長(zhǎng)度測(cè)量子系統(tǒng)13用于測(cè)量所述油罐的軸向長(zhǎng)度，獲取軸向長(zhǎng)度數(shù)據(jù)；控制和計(jì)算子系統(tǒng)14用于對(duì)截?cái)嗝鎾呙枳酉到y(tǒng)11、水平徑向偏差測(cè)量子系統(tǒng)12、軸向長(zhǎng)度測(cè)量子系統(tǒng)13進(jìn)行控制，并根據(jù)所述三個(gè)子系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)計(jì)算所述油罐的容積。較佳的，截?cái)嗝鎾呙枳酉到y(tǒng)11可以使用激光掃描裝置，來探入到油罐內(nèi)部，對(duì)油罐的截?cái)嗝孢M(jìn)行掃描，獲取截?cái)嗝娴拿娣e及長(zhǎng)度數(shù)據(jù)。所述激光掃描裝置在水平方向的掃描范圍為0° 360° ,并且所述激光掃描裝置在豎直方向的掃描范圍為0° 180°。較佳的，水平徑向偏差測(cè)量子系統(tǒng)12可以由光柵尺及附屬裝置構(gòu)成。以及控制和計(jì)算子系統(tǒng)14為PC機(jī)。如圖2所示，本發(fā)明還提供一種油罐車容積測(cè)量方法，包括以下步驟步驟101 :在油罐內(nèi)部選取一截?cái)嗝?，獲取所述截?cái)嗝娴拿娣e及長(zhǎng)度數(shù)據(jù)；步驟102 :根據(jù)獲取的所述截?cái)嗝娴拿娣e和長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，計(jì)算出所述截?cái)嗝娴捏w積值；步驟103 :測(cè)量所述油罐軸向兩側(cè)的徑向偏差，獲取徑向偏差數(shù)據(jù)；步驟104 :以所述截?cái)嗝骟w積為基準(zhǔn)，通過所述截?cái)嗝娴捏w積值和所述徑向偏差數(shù)據(jù)，計(jì)算出所述油罐除所述截?cái)嗝嬷馄渌糠值捏w積值；步驟105 :測(cè)量所述油罐的軸向長(zhǎng)度，獲取軸向長(zhǎng)度數(shù)據(jù)；步驟106 :根據(jù)所述截?cái)嗝骟w積值、除所述截?cái)嗝嬷馄渌糠值捏w積值、所述軸向長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，計(jì)算得出整個(gè)所述油罐的容積。所述步驟101中，所采取的測(cè)量方法為激光掃描。將激光掃描裝置探入到油罐內(nèi)部，在水平方向0° 360°、豎直方向0° 180°的范圍內(nèi)對(duì)截?cái)嗝孢M(jìn)行掃描，測(cè)量所述截?cái)嗝娴拿娣e和長(zhǎng)度數(shù)據(jù)。
所述步驟103中，所采取的測(cè)量方法為光柵測(cè)量。利用附屬設(shè)備將光柵尺立于油罐兩側(cè)，通過檢測(cè)莫爾條紋個(gè)數(shù)，來“讀取”光柵刻度，然后再根據(jù)驅(qū)動(dòng)電路的作用，計(jì)算出光柵尺(如圖5所示)的位移和速度，進(jìn)而計(jì)算出汽車油罐的徑向偏差。如圖3及圖4所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的油罐車容積測(cè)量系統(tǒng)中截?cái)嗝鎾呙柙O(shè)備，T軸沿水平方向上360°旋轉(zhuǎn)，Z軸調(diào)整激光掃描裝置的俯仰角度為a，激光掃描裝置探入到油罐內(nèi)部，在水平方向旋轉(zhuǎn)0° 360°、在豎直方向旋轉(zhuǎn)0° 180°的范圍內(nèi)對(duì)截?cái)嗝孢M(jìn)行掃描，測(cè)量所述截?cái)嗝娴拿娣e和長(zhǎng)度數(shù)據(jù)。如圖5所示，為光柵尺的結(jié)構(gòu)示意圖，包括光源1、透鏡2、指示光柵3、光敏元件4及驅(qū)動(dòng)線路5，還包括一個(gè)標(biāo)尺光柵6。光源發(fā)出的光線依次通過透鏡2、標(biāo)尺光柵6、指示光柵3、光敏元件4最后送達(dá)驅(qū)動(dòng)線路5進(jìn)行處理。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但它們并不是用來限定本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求保護(hù)范圍所界定的內(nèi)容為準(zhǔn)。任何熟習(xí)本技術(shù)領(lǐng)域者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所作的各種變化或等同替換，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種油罐車容積測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括截?cái)嗝鎾呙枳酉到y(tǒng)、水平徑向偏差測(cè)量子系統(tǒng)、軸向長(zhǎng)度測(cè)量子系統(tǒng)、控制和計(jì)算子系統(tǒng)； 截?cái)嗝鎾呙枳酉到y(tǒng)、水平徑向偏差測(cè)量子系統(tǒng)、軸向長(zhǎng)度測(cè)量子系統(tǒng)均與控制和計(jì)算子系統(tǒng)連接； 截?cái)嗝鎾呙枳酉到y(tǒng)用于探入到油罐內(nèi)部，對(duì)油罐的截?cái)嗝孢M(jìn)行掃描，獲取截?cái)嗝娴拿娣e及長(zhǎng)度數(shù)據(jù)； 水平徑向偏差測(cè)量子系統(tǒng)用于測(cè)量所述油罐軸向兩側(cè)的徑向偏差，獲取徑向偏差數(shù)據(jù)； 軸向長(zhǎng)度測(cè)量子系統(tǒng)用于測(cè)量所述油罐的軸向長(zhǎng)度，獲取軸向長(zhǎng)度數(shù)據(jù)； 控制和計(jì)算子系統(tǒng)用于對(duì)截?cái)嗝鎾呙枳酉到y(tǒng)、水平徑向偏差測(cè)量子系統(tǒng)、軸向長(zhǎng)度測(cè)量子系統(tǒng)進(jìn)行控制，并根據(jù)所述三個(gè)子系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)計(jì)算所述油罐的容積。
2.如權(quán)利要求1所述的一種油罐車容積測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述截?cái)嗝鎾呙枳酉到y(tǒng)為激光掃描裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的一種油罐車容積測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述激光掃描裝置在水平方向的掃描范圍為0° 360°。
4.如權(quán)利要求2所述的一種油罐車容積測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述激光掃描裝置在豎直方向的掃描范圍為0° 180°。
5.如權(quán)利要求1所述的 一種油罐車容積測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述水平徑向偏差測(cè)量子系統(tǒng)由光柵尺及附屬裝置構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的一種油罐車容積測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述控制和計(jì)算子系統(tǒng)為PC機(jī)。
7.一種油罐車容積測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟: 在油罐內(nèi)部選取一截?cái)嗝?，獲取所述截?cái)嗝娴拿娣e及長(zhǎng)度數(shù)據(jù)； 根據(jù)獲取的所述截?cái)嗝娴拿娣e和長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，計(jì)算出所述截?cái)嗝娴捏w積值； 測(cè)量所述油罐軸向兩側(cè)的徑向偏差，獲取徑向偏差數(shù)據(jù)； 以所述截?cái)嗝骟w積為基準(zhǔn)，通過所述截?cái)嗝娴捏w積值和所述徑向偏差數(shù)據(jù)，計(jì)算出所述油罐除所述截?cái)嗝嬷馄渌糠值捏w積值； 測(cè)量所述油罐的軸向長(zhǎng)度，獲取軸向長(zhǎng)度數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述截?cái)嗝骟w積值、除所述截?cái)嗝嬷馄渌糠值捏w積值、所述軸向長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，計(jì)算得出整個(gè)所述油罐的容積。
8.如權(quán)利要求7所述的一種油罐車容積測(cè)量方法，其特征在于，所述在油罐內(nèi)部選取一截?cái)嗝妫@取所述截?cái)嗝娴拿娣e及長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，具體采用激光掃描來獲取所述截?cái)嗝娴拿娣e和長(zhǎng)度數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求7所述的一種油罐車容積測(cè)量方法，其特征在于，所述測(cè)量所述油罐軸向兩側(cè)的徑向偏差，具體采用光柵測(cè)量來獲取所述徑向偏差數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油罐車容積測(cè)量系統(tǒng)和方法。測(cè)量系統(tǒng)包括截?cái)嗝鎾呙枳酉到y(tǒng)、水平徑向偏差測(cè)量子系統(tǒng)、軸向長(zhǎng)度測(cè)量子系統(tǒng)、控制和計(jì)算子系統(tǒng)；截?cái)嗝鎾呙枳酉到y(tǒng)用于對(duì)油罐的截?cái)嗝孢M(jìn)行掃描測(cè)量；水平徑向偏差測(cè)量子系統(tǒng)用于測(cè)量油罐軸向兩側(cè)的徑向偏差；控制和計(jì)算子系統(tǒng)為PC機(jī)，用于計(jì)算截?cái)嗝骟w積和油罐容積。測(cè)量方法包括以下步驟，在油罐內(nèi)部選取一截?cái)嗝?，?duì)其進(jìn)行測(cè)量，并計(jì)算出該截?cái)嗝娴捏w積；測(cè)量油罐軸向兩側(cè)的徑向偏差；以截?cái)嗝骟w積為基準(zhǔn)，利用其體積值和徑向偏差計(jì)算出油罐其他部分的體積值；測(cè)量油罐的軸向長(zhǎng)度，計(jì)算得出整個(gè)油罐的容積。采用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法，操作簡(jiǎn)單、快捷，加快了測(cè)量速度，提高了測(cè)量精確度。
文檔編號(hào)G01F17/00GK103076060SQ201210552620
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者任飛明 申請(qǐng)人:北京金旗華瑞科技發(fā)展有限公司