三維激光掃描技術(shù)在立式罐容積測(cè)量中的應(yīng)用研究.pdf

1、立式罐是國(guó)際上大宗能源貿(mào)易結(jié)算的主要計(jì)量?jī)?chǔ)存工具，在商業(yè)、軍事尤其是石油化工等行業(yè)中有著廣泛應(yīng)用，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)能源系統(tǒng)的重要組成部分，屬于強(qiáng)制檢定社備。由于過(guò)去的儲(chǔ)罐制造、安裝技術(shù)層次不齊，以及化工產(chǎn)品多具有易燃、易爆、易揮發(fā)、有腐蝕性以及毒性等特點(diǎn)，使其在生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中存在潛在的事故風(fēng)險(xiǎn)，稍有不慎很容易就會(huì)造成重大安全事故。為了保持長(zhǎng)期的安全生產(chǎn)、預(yù)防事故的發(fā)生，有必要研究大型儲(chǔ)罐容量快速測(cè)定技術(shù)，以便對(duì)現(xiàn)役儲(chǔ)罐的安全狀況

2、進(jìn)行準(zhǔn)確地把握。
　　現(xiàn)有容積測(cè)量方法有圍尺法、光學(xué)垂準(zhǔn)線法、幾何測(cè)量法等。這些方法存在任務(wù)繁重、耗時(shí)多、測(cè)量結(jié)果不確定度難以保證等問(wèn)題。為了提高容積測(cè)量的效率和精度，本文提出一種基于三維激光掃描原理的立式罐容量測(cè)量方法。首先對(duì)激光掃描儀進(jìn)行檢驗(yàn)，以保證儀器性能滿足立式罐容積測(cè)量的精度要求，然后探討了立式罐內(nèi)、外激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取方案，包括實(shí)施條件、掃描測(cè)站設(shè)置及注意事項(xiàng)。對(duì)于獲取的罐體點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通過(guò)三角網(wǎng)格和三次樣條插值擬合計(jì)算

3、出不同液位高度對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)罐容積值，三次樣條的系數(shù)采用追趕法求解三對(duì)角線矩陣獲得。在插值計(jì)算過(guò)程中將液位高度和體積插值樣條的系數(shù)作為容積表中數(shù)據(jù)保存在服務(wù)器中，減少了數(shù)據(jù)量，提高了后續(xù)體積的計(jì)算精度。最后創(chuàng)建容積表。
　　為了驗(yàn)證基于激光掃描技術(shù)進(jìn)行立式罐容積測(cè)量方法的可行性，文章對(duì)該方法進(jìn)行了不確定度分析。最后計(jì)算出該方法的相對(duì)擴(kuò)展不確定度為0.11％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.4%的中國(guó)計(jì)量誤差要求。在黃島油庫(kù)的應(yīng)用實(shí)例也證明了掃描測(cè)量結(jié)果與傳