三维激光扫描式油罐容量计量方法研究

发布时间：2017-11-12 18:22

  本文关键词：三维激光扫描式油罐容量计量方法研究

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【摘要】：立式金属油罐作为国际间石油化工贸易结算的主要计量器具,其计量准确与否,直接关系到贸易双方的经济利益和国家的计量信誉。然而,在立式罐容积计量中,普遍存在测量时间长、工作强度大、检定成本高、测量结果精度较低等问题。鉴于此,本文将三维激光扫描技术引入容量计量领域,重点研究了基于三维激光扫描技术的油罐容量计量方法,并与传统方法进行比对,主要研究工作如下:首先,对三维激光扫描点云数据预处理方法进行研究,结合三维激光扫描技术原理及其扫描数据特性,将扫描数据导入其配套的点云预处理软件Cyclone,剔除粗差点云,再利用逆向工程软件Geomagic Studio对Cyclone导出数据进行进一步的去噪处理,便于后续点云分析计算。其次,进行三维激光扫描法容积的测量及计算方法研究。研究了基于点云分析的立式金属罐容积计算模型,立式罐圈板横截面内点云数据的误差修正方法;计算罐体横截面圈板半径的最小二乘法、加速迭代法、等效面积法;基于点云分析的立式罐底量修正、罐体倾斜修正。再次,进行试验比对。以某油库外浮顶立式金属罐作为试验对象,利用三维激光扫描仪对油罐进行内测扫描,并用上述数学模型进行计算;同时用围尺法对每层圈板进行围尺测量,验证基于三维激光扫描法计算圈板半径的可行性。并通过点云数据计算罐底量和倾斜度,分别对罐底量和罐体倾斜进行修正,论证三维激光扫描法在油罐容量计量中的优越性。最后,结合测量实例,对三维激光扫描法在立式罐容积测量中测量结果的不确定度进行分析评定,分析各影响因素来源,并给出各不确定度分量的评定方法,给出测量不确定度报告。论文的研究表明,将三维激光扫描仪应用于油罐容量计量领域,不仅省时省力,还能提高计量精度,优势明显。
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE972

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本文编号：1177062