专利名称：一种油罐车容积测量系统及方法
技术领域：
本专利涉及测量技术领域，尤其涉及一种油罐车容积测量系统及方法。
背景技术：
汽车油罐车是公路运输液体石油、化工产品的特殊专用车，它是在汽车上安装计量油罐，不仅是储存、运输工具，经检定合格后也是用于油品交接、贸易结算的计量器具。它属于国家强制检定的工作计量器具。近年来，随着能源产品的日益紧张，油品的价格不断上涨。汽车油罐车作为油品运输的主要计量器具，油罐车容量计量问题日益突出，人们法制观念逐步提高，为保障贸易双方油品交接的公平、公正，要求对油罐车容量进行准确的测量，建立准确、可靠、快速、便捷的油罐车容量检定装置是社会的需要，经济发展的需要。汽车油罐出于其内部结构的特殊性和检定环境的制约，采用衡量法和长度量值的几何测量法均有不宜实行之处，。根据JJG133-2005《汽车油罐车检定规程》的检定要求，汽车油罐车检定现在一般都是采用容量比较法或流量计法，仲裁检定以容量比较法为准。但容量比较法使用二等金属量器作为标准计量量器，采用人工读数、工作量大、效率低、劳动强度大、检定结果的质量难以保证。现有技术还公开了一种卧式金属罐容积测量方法:在金属罐中某一高度固定一个激光测头，不断调整激光测头的仰角或俯角测量金属罐各水平截面上各点的极坐标，通过这些极坐标计算各水平截面面积及垂直截面方向的金属罐高度，获得金属罐的容积。这种测量方法需要不断调整激光测头的仰角或俯角，以保证测量的极坐标在同一高度水平截面上，容易产生误差，并且这种方法控制过程复杂，测量速度慢，且只是对测量到的金属罐各水平截面上各点的极坐标进行简单的计算得出金属罐容积，测量精度低。现有技术还公开了一种卧式罐容积测试系统及其使用方法，测试系统包括控制器和与其连接的PC机，测 试系统的主检测仪包括激光探测器、旋转平台和倾斜平台，旋转平台上固定竖向台面，该台面上固定倾斜平台，倾斜平台上固定激光探测器，旋转平台沿旋转平台所在平面旋转，倾斜平台沿竖向台面旋转。使用方法包括以下步骤:(I)将主检测仪倒置于卧式罐口，将激光探测器伸入罐口位置；(2)将主检测仪与控制器连接，设置控制器内的控制参数，并将相关的命令通过通讯线缆传输给主检测仪，此时旋转平台沿旋转平台面0-360°旋转，倾斜平台沿竖向台面0-180°旋转；(3)通过倾斜平台调整探测器的俯仰角a，对应每一俯仰角a角度，旋转平台带动探测器的激光在一圆周内以旋转角b间隔测量一组数据；(4)与步骤(3)相同的方法，改变俯仰角a角度从0°到180°，完成全部测试；(5)以上测试将整个储罐分割为若干个断面，直至测量完所有断面数据，主检测仪自动停止，然后保存相应的测量数据。该系统和方法需多次调整探测器的俯仰角，控制过程复杂，测量速度慢。
发明内容
为了克服背景技术的不足，本发明的目的是提供一种降低工作量、加快测量速度、提高测量精度的油罐车容积测量系统及方法。本发明为实现上述目的，采用以下技术方案本发明提供一种油罐车容积测量系统，包括截断面扫描子系统、水平径向偏差测量子系统、轴向长度测量子系统、控制和计算子系统；截断面扫描子系统、水平径向偏差测量子系统、轴向长度测量子系统均与控制和计算子系统连接；截断面扫描子系统用于探入到油罐内部，对油罐的截断面进行扫描，获取截断面的面积及长度数据；水平径向偏差测量子系统用于测量所述油罐轴向两侧的径向偏差，获取径向偏差数据；轴向长度测量子系统用于测量所述油罐的轴向长度，获取轴向长度数据；控制和计算子系统用于对截断面扫描子系统、水平径向偏差测量子系统、轴向长度测量子系统进行控制，并根据所述三个子系统获取的数据计算所述油罐的容积。所述截断面扫描子系统为激光扫描装置。所述激光扫描装置在水平方向的扫描范围为0° 360°。所述激光扫描装置在竖直方向的扫描范围为0° 180°。所述水平径向偏差测量子系统由光栅尺及附属装置构成。所述控制和计算子系统为PC机。本发明还提供一种油罐车容积测量方法，其特征在于在油罐内部选取一截断面，获取所述截断面的面积及长度数据；根据获取的所述截断面的面积和长度数据，计算出所述截断面的体积值；测量所述油罐轴向两侧的径向偏差，获取径向偏差数据；以所述截断面体积为基准，通过所述截断面的体积值和所述径向偏差数据，计算出所述油罐除所述截断面之外其他部分的体积值；测量所述油罐的轴向长度，获取轴向长度数据；根据所述截断面体积值、除所述截断面之外其他部分的体积值、所述轴向长度数据，计算得出整个所述油罐的容积。所述在油罐内部选取一截断面，获取所述截断面的面积及长度数据，具体采用激光扫描来获取所述截断面的面积和长度数据。所述测量所述油罐轴向两侧的径向偏差，具体采用光栅测量来获取所述径向偏差数据。本发明的有益效果为本发明提供的一种新型油罐车容积测量系统和方法，与背景技术相比，提高了工作效率，降低了工作强度，节省人力和物力，减少人为误差的干扰；满足国家规程规定的技术要求，确保检定结果的准确；操作简单、快捷，加快了测量速度，提高了测量精确度。下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明提供的油罐车容积测量系统结构框图2是本发明提供的油罐车容积测量方法的流程图；图3是本发明提供的油罐车容积测量系统中截断面扫描设备；图4是图3中截断面扫描设备中使用激光扫描装置测量的示意图；图5是本发明提供的油罐车容积测量系统中光栅尺的结构示意图。
具体实施例方式本发明的目的是提供一种降低工作量、加快测量速度、提高测量精度的油罐车容积测量系统及方法。下面结合具体实施例及附图对本发明进行详细说明如图1所示，本发明提供一种油罐车容积测量系统，包括截断面扫描子系统11、水平径向偏差测量子系统12、轴向长度测量子系统13、控制和计算子系统14 ；截断面扫描子系统11、水平径向偏差测量子系统12、轴向长度测量子系统13均与控制和计算子系统14连接；截断面扫描子系统11用于探入到油罐内部，对油罐的截断面进行扫描，获取截断面的面积及长度数据；水平径向偏差测量子系统12用于测量所述油罐轴向两侧的径向偏差，获取径向偏差数据；轴向长度测量子系统13用于测量所述油罐的轴向长度，获取轴向长度数据；控制和计算子系统14用于对截断面扫描子系统11、水平径向偏差测量子系统12、轴向长度测量子系统13进行控制，并根据所述三个子系统获取的数据计算所述油罐的容积。较佳的，截断面扫描子系统11可以使用激光扫描装置，来探入到油罐内部，对油罐的截断面进行扫描，获取截断面的面积及长度数据。所述激光扫描装置在水平方向的扫描范围为0° 360° ,并且所述激光扫描装置在竖直方向的扫描范围为0° 180°。较佳的，水平径向偏差测量子系统12可以由光栅尺及附属装置构成。以及控制和计算子系统14为PC机。如图2所示，本发明还提供一种油罐车容积测量方法，包括以下步骤步骤101 :在油罐内部选取一截断面，获取所述截断面的面积及长度数据；步骤102 :根据获取的所述截断面的面积和长度数据，计算出所述截断面的体积值；步骤103 :测量所述油罐轴向两侧的径向偏差，获取径向偏差数据；步骤104 :以所述截断面体积为基准，通过所述截断面的体积值和所述径向偏差数据，计算出所述油罐除所述截断面之外其他部分的体积值；步骤105 :测量所述油罐的轴向长度，获取轴向长度数据；步骤106 :根据所述截断面体积值、除所述截断面之外其他部分的体积值、所述轴向长度数据，计算得出整个所述油罐的容积。所述步骤101中，所采取的测量方法为激光扫描。将激光扫描装置探入到油罐内部，在水平方向0° 360°、竖直方向0° 180°的范围内对截断面进行扫描，测量所述截断面的面积和长度数据。
所述步骤103中，所采取的测量方法为光栅测量。利用附属设备将光栅尺立于油罐两侧，通过检测莫尔条纹个数，来“读取”光栅刻度，然后再根据驱动电路的作用，计算出光栅尺(如图5所示)的位移和速度，进而计算出汽车油罐的径向偏差。如图3及图4所示，为本发明实施例提供的油罐车容积测量系统中截断面扫描设备，T轴沿水平方向上360°旋转，Z轴调整激光扫描装置的俯仰角度为a，激光扫描装置探入到油罐内部，在水平方向旋转0° 360°、在竖直方向旋转0° 180°的范围内对截断面进行扫描，测量所述截断面的面积和长度数据。如图5所示，为光栅尺的结构示意图，包括光源1、透镜2、指示光栅3、光敏元件4及驱动线路5，还包括一个标尺光栅6。光源发出的光线依次通过透镜2、标尺光栅6、指示光栅3、光敏元件4最后送达驱动线路5进行处理。虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明，本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的内容为准。任何熟习本技术领域者，在不脱离本发明的精神和范围内，所作的各种变化或等同替换，都应当属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种油罐车容积测量系统，其特征在于，包括截断面扫描子系统、水平径向偏差测量子系统、轴向长度测量子系统、控制和计算子系统； 截断面扫描子系统、水平径向偏差测量子系统、轴向长度测量子系统均与控制和计算子系统连接； 截断面扫描子系统用于探入到油罐内部，对油罐的截断面进行扫描，获取截断面的面积及长度数据； 水平径向偏差测量子系统用于测量所述油罐轴向两侧的径向偏差，获取径向偏差数据； 轴向长度测量子系统用于测量所述油罐的轴向长度，获取轴向长度数据； 控制和计算子系统用于对截断面扫描子系统、水平径向偏差测量子系统、轴向长度测量子系统进行控制，并根据所述三个子系统获取的数据计算所述油罐的容积。
2.如权利要求1所述的一种油罐车容积测量系统，其特征在于，所述截断面扫描子系统为激光扫描装置。
3.如权利要求2所述的一种油罐车容积测量系统，其特征在于，所述激光扫描装置在水平方向的扫描范围为0° 360°。
4.如权利要求2所述的一种油罐车容积测量系统，其特征在于，所述激光扫描装置在竖直方向的扫描范围为0° 180°。
5.如权利要求1所述的 一种油罐车容积测量系统，其特征在于，所述水平径向偏差测量子系统由光栅尺及附属装置构成。
6.如权利要求1所述的一种油罐车容积测量系统，其特征在于，所述控制和计算子系统为PC机。
7.一种油罐车容积测量方法，其特征在于，包括以下步骤: 在油罐内部选取一截断面，获取所述截断面的面积及长度数据； 根据获取的所述截断面的面积和长度数据，计算出所述截断面的体积值； 测量所述油罐轴向两侧的径向偏差，获取径向偏差数据； 以所述截断面体积为基准，通过所述截断面的体积值和所述径向偏差数据，计算出所述油罐除所述截断面之外其他部分的体积值； 测量所述油罐的轴向长度，获取轴向长度数据； 根据所述截断面体积值、除所述截断面之外其他部分的体积值、所述轴向长度数据，计算得出整个所述油罐的容积。
8.如权利要求7所述的一种油罐车容积测量方法，其特征在于，所述在油罐内部选取一截断面，获取所述截断面的面积及长度数据，具体采用激光扫描来获取所述截断面的面积和长度数据。
9.如权利要求7所述的一种油罐车容积测量方法，其特征在于，所述测量所述油罐轴向两侧的径向偏差，具体采用光栅测量来获取所述径向偏差数据。
全文摘要
本发明涉及一种油罐车容积测量系统和方法。测量系统包括截断面扫描子系统、水平径向偏差测量子系统、轴向长度测量子系统、控制和计算子系统；截断面扫描子系统用于对油罐的截断面进行扫描测量；水平径向偏差测量子系统用于测量油罐轴向两侧的径向偏差；控制和计算子系统为PC机，用于计算截断面体积和油罐容积。测量方法包括以下步骤，在油罐内部选取一截断面，对其进行测量，并计算出该截断面的体积；测量油罐轴向两侧的径向偏差；以截断面体积为基准，利用其体积值和径向偏差计算出油罐其他部分的体积值；测量油罐的轴向长度，计算得出整个油罐的容积。采用本发明的系统和方法，操作简单、快捷，加快了测量速度，提高了测量精确度。
文档编号G01F17/00GK103076060SQ201210552620
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者任飞明 申请人:北京金旗华瑞科技发展有限公司