CN102252578A - 径向偏差测量仪及其测量方法、带液金属罐容量检定方法 - Google Patents

Abstract

一种径向偏差测量仪，一种利用该径向偏差测量仪的带液金属罐径向偏差测量方法，以及一种带液金属罐容量检定方法，包括：各圈板容量检定，其中，利用本发明所提供的带液金属罐径向偏差测量方法测量各圈板的径向偏差测量，进而获得各圈板的直径及其容量；和罐底容量检定。按照本发明所提供的径向偏差测量仪来在带液状态下测量各圈板(尤其是浮顶下各圈板)的径向偏差，直接与待测圈板的1/4或3/4处相互接触，进而获得待测圈板在该水平测站处的径向偏差，因而能够获得更为直接的数据参数，进而能够获得更为准确的径向偏差测量值。因此，本发明所提供的径向偏差测量仪及其测量方法所获得的径向偏差数据具有更高的精度。

Description

径向偏差测量仪及其测量方法、带液金属罐容量检定方法

技术领域

本发明涉及大型金属罐的检定领域，更具体地说，涉及一种在带液状态下用于外浮顶立式金属罐的径向偏差测量方法和容量检定方法。

背景技术

立式金属罐是国际间石油化工产品贸易结算的主要计量器具，也是国内石油、液体石油产品以及其他液体货物的贸易结算、收发交接的重要计量器具和储存设备。经检定合格后的立式金属罐方可作为计量器具用于贸易结算、收发交接。因而，在石油化工领域中，立式金属罐的检定工作非常重要。

外浮顶立式金属罐是立式金属罐中的一种。按照国家计量检定规程JJG168-2005的要求，立式金属罐检定周期为：首次检定一般不超过二年，后续检定一般不超过四年。若罐体发生严重变形、大修后或检定结果受到怀疑时，须按照首次检定的要求进行检定。

但是，对外浮顶立式金属罐的检定，通常需要在将金属罐内的液体完全清空的条件下进行。换句话说，处于检定状态的金属罐必须停用。由于外浮顶立式金属罐属于大型计量罐，不但清空过程需要花费很大的人力、物力和财力，而且金属罐的停用也严重影响企业的正常生产经营。因此，需要一种能够实现带液检定外浮顶立式金属罐的解决方案，即不需要清空外浮顶立式金属罐就能够对该外浮顶立式金属罐进行检定的技术方案。

CN1664498A提供了一种外浮顶立式金属罐带液计量检定方法，该金属罐带液计量检定方法包括对金属罐检定的多个方面，如对基圆圆周、圈板的板高、板厚、圈罐体倾斜度、罐底边部标高、罐底标高、罐内附件等的测量。

在对外浮顶立式金属罐进行径向偏差的测量过程中，如果罐体没有保温时，则可以按照国家计量检定规程JJG168-2005在罐体外部测量基圆的圆周以及各圈板的径向偏差(即各圈板半径与基圆半径之差)。

而如果罐体需要保温而设置有保温层时，为了测量基圆的半径，通常会采用两种方法，一种方法是：第一圈板与罐底连接处的上方留一段圈板外露(不保温)，并将该段圈板的圆周作为基圆，然后再在其他圈板的1/4和3/4处对保温层手工钻孔，以第一圈板测量圆周为基准，将探针标尺插入各钻孔中，用垂准仪测量各圈板的径向偏差值，测量完成后，用拉铆器将各孔铆合；另一种方法是：罐体外部全部覆盖有保温层，将罐内基圆位置返测到罐外对应位置并用手工在保温层上钻出测量孔，并以此孔对应的圈板外侧作为测量该孔所在铅垂线上其他圈板径向偏差的基准，然后在其他圈板的1/4和3/4处对保温层钻孔，利用探针标尺插入各钻孔中进行测量，完成测量后铆合。

而当外浮顶完全降落于罐底时，可以在金属罐罐内(在外浮顶之上)利用内铺尺法或光学垂准线法来进行测量(具体可参考国家计量检定规程JJG168-2005中7.3.2圈板直径测量中的描述)。然而，对于外浮顶以下的部分仍然需要在金属罐的罐体外部进行测量。

通过以上分析可知，在传统的径向偏差测量方法中，对于外浮顶以下圈板的径向偏差的测量不可避免地需要在金属罐罐体的外部来进行测量，而无法直接进行测量。因而，传统的径向偏差测量方法很容易受到圈板的焊缝、罐体外表面设置的保温层等负面因素的不良影响，因而传统的径向偏差测量方法所测量获得数据的精度较为有限，进而会影响到外浮顶立式金属罐容量的检定的准确性和可靠性。

因此，需要一种精度更高的测量径向偏差和容量检定的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于克服用于外浮顶立式金属罐的传统的径向偏差测量方法精度较低的缺陷，而提供能够获得较高精度的径向偏差测量数据的径向偏差测量仪，以及用于外浮顶立式金属罐的径向偏差测量方法和容量检定方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种径向偏差测量仪，该径向偏差测量仪包括：

基座，该基座的侧面上设置有至少一个吸附装置；

第一滑动件，该第一滑动件可线性移动地安装在所述基座上；

第二滑动件，该第二滑动件可线性移动地安装在所述第一滑动件上，且该第二滑动件相对于所述第一滑动件的线性移动方向与所述第一滑动件相对于所述基座的线性移动方向不平行，所述第二滑动件具有通孔；以及

测量杆，该测量杆包括杆体和接触件，所述杆体穿过所述通孔而贯穿所述基座、第一滑动件和第二滑动件，所述接触件位于所述杆体的第一端并沿所述杆体的横向方向突出，该接触件具有用于与待测圈板接触的接触端。

优选地，所述吸附装置与所述基座铰接。

优选地，所述吸附装置包括磁性表座。

优选地，所述基座包括第一导轨，所述第一滑动件可滑动地设置在所述第一导轨上。

优选地，所述第一滑动件具有第二导轨，所述第二滑动件可滑动地设置在该第二导轨上。

优选地，所述第二导轨的纵向方向与所述第一导轨的纵向方向垂直。

优选地，所述通孔的纵向方向与所述第一滑动件的线性移动方向和所述第二滑动件的线性移动方向垂直。

优选地，所述通孔为方形孔，所述杆体的截面形状与所述通孔的截面形状相同。

优选地，径向偏差测量仪还包括水准泡，该水准泡位于所述测量杆的第二端的端表面上。

优选地，所述接触件为引导轮，该引导轮可转动地连接于所述杆体。

根据本发明的另一方面，还提供了一种带液金属罐径向偏差测量方法，该带液金属罐径向偏差测量方法用于包括浮顶的外浮顶立式金属罐，所述带液金属罐径向偏差测量方法包括如下步骤：

在所述金属罐的浮顶以上的圈板中确定基础圈板，以所述基础圈板的1/4或3/4处作为基圆，并利用内铺尺法测量该基圆的周长；

围绕该基础圈板的圆周均匀地设置多个水平测站，获得所述基础圈板以上各圈板的直径；

在各个水平测站，将本发明所提供的径向偏差测量仪通过所述吸附装置牢固吸附在所述基圆上，将所述杆体的第一端穿过所述浮顶的边缘与所述金属罐内壁之间的间隙，使所述杆体处于铅垂状态并使所述接触端与所述基础圈板以下待测圈板的1/4或3/4处接触；

获得所述待测圈板在各个水平测站处的径向偏差值。

优选地，所述接触端与所述杆体之间的距离A为恒定值，在任一水平测站，当所述杆体处于铅垂状态并使所述接触端与所述基础圈板以下待测圈板的1/4或3/4处接触时，测量所述杆体与所述基圆之间的距离B，则所述待测圈板在该水平测站的径向偏差值C＝A-B。

优选地，所述基础圈板为与所述浮顶相接触的圈板，或者所述基础圈板为与所述浮顶相接触的圈板的上方相邻圈板。

优选地，所述金属罐还包括围绕所述浮顶边缘的密封圈，在将所述杆体的第一端穿过所述浮顶的边缘与所述金属罐内壁之间的间隙之前，将所述密封圈撑开，以形成所述浮顶的边缘与所述金属罐内壁之间的间隙。

优选地，通过移动所述第一滑动件和/或第二滑动件，以使贯穿所述通孔的杆体处于铅垂状态。

优选地，该方法还包括在使所述杆体处于铅垂状态并使所述接触件与所述基础圈板以下待测圈板的1/4或3/4处接触之后，将穿过所述通孔的所述杆体紧固于所述第二滑动件。

根据本发明的又一方面，还提供了一种带液金属罐容量检定方法，该带液金属罐容量检定方法用于外浮顶立式金属罐，所述外浮顶立式金属罐包括浮顶和(多个)浮顶立柱，该(多个)浮顶立柱穿过所述浮顶并由所述外浮顶立式金属罐的罐底支撑，所述带液金属罐容量检定方法包括：

各圈板容量检定，其中，利用本发明所提供的带液金属罐径向偏差测量方法进行各圈板的径向偏差测量，进而获得各圈板的直径及其容量；和

罐底容量检定，该罐底容量检定包括罐底边部标高测量和罐底标高测量，根据所述罐底边部标高测量和罐底标高测量获得的罐底边部标高测量值和罐底标高测量值来计算罐底容量，其中，

所述罐底边部标高测量包括：围绕所述基础圈板的圆周均匀地设置多个测量点；利用水准仪确定水准平面；在每个测量点，沿垂直于所述水准平面的方向将罐底边部标高尺插入所述浮顶的边缘与所述金属罐内壁之间的间隙中直至该罐底边部标高尺的底端接触罐底边部，所述罐底边部标高尺的顶端高于所述水准平面；获得每个所述测量点处的罐底边部标高测量值；

所述罐底标高测量包括：利用罐底标高尺测量所述浮顶立柱的顶端和所述水准平面之间的距离，从而获得每个浮顶立柱所在位置处的罐底标高测量值。

优选地，在每个所述测量点处，所述罐底边部标高尺和所述水准平面S的交点与所述罐底边部标高尺的底端之间的距离为该测量点处的罐底边部标高测量值。

优选地，所述金属罐还包括围绕该浮顶边缘的密封圈，在将罐底边部标高尺插入所述浮顶的边缘与所述金属罐内壁之间的间隙之前，将所述密封圈撑开以形成所述浮顶的边缘与所述金属罐内壁之间的间隙。

优选地，所述罐底边部标高尺的长度不小于3米。

优选地，所述罐底边部标高尺的长度为3米至3.5米。

优选地，所述金属罐还包括立柱支撑板，该立柱支撑板固定连接于罐底的表面上，所述浮顶立柱的底端与所述立柱支撑板接触，每个所述浮顶立柱所在位置处的罐底标高测量值等于该浮顶立柱的顶端和所述水准平面S之间的距离、该浮顶立柱的长度以及所述立柱支撑板的厚度之和。

优选地，所述立柱支撑板与所述罐底相接触的表面的面积大于所述浮顶立柱与立柱支撑板相接触的表面的面积。

优选地，所述浮顶立柱的纵向方向与所述水准平面S垂直。

按照本发明所提供的径向偏差测量仪来在带液状态下测量各圈板(尤其是浮顶下各圈板)的径向偏差，由于在测量时，在一个水平测站，将测量杆的杆体的第一端伸入浮顶以下，并直接使接触端与待测圈板的1/4或3/4处相互接触，因而通过使杆体处于铅垂状态从而在该水平测站建立起待测圈板的直径与基圆直径之间的联系，进而获得待测圈板在该水平测站处的径向偏差。

通过以上分析可知，本发明所提供的径向偏差测量仪以及利用该径向偏差测量仪的径向偏差测量方法是在金属罐内部直接对待测圈板进行检测，显然与传统上必须在罐体外部进行测量的方法相比，能够获得更为直接的数据参数，进而能够获得更为准确的径向偏差测量值。因此，本发明所提供的径向偏差测量仪及其测量方法所获得的径向偏差数据具有更高的精度。

因而，本发明所提供的带液金属罐容量检定方法也能够获得较高精度的检定结果。

附图说明

图1为根据本发明实施方式的径向偏差测量仪的结构示意图；

图2为根据本发明实施方式的径向偏差测量仪中测量杆的立体图；

图3为图2中测量杆的侧视图；

图4为根据本发明的带液金属罐径向偏差测量方法进行径向偏差测量时的示意图；

图5为根据本发明的带液金属罐径向偏差测量方法进行径向偏差测量时的局部放大图；

图6为根据本发明的带液金属罐容量检定方法中对罐底边部标高进行检测的示意图；

图7为根据本发明的带液金属罐容量检定方法中对罐底边部标高进行检测时选择测量点的示意图；

图8为根据本发明的带液金属罐容量检定方法中对罐底边部标高进行检测时在一个测量点检测的罐底边部标高测量值的示意图；

图9为利用根据本发明的带液金属罐容量检定方法中对罐底标高进行测量的示意图；

图10为根据本发明的带液金属罐容量检定方法中对罐底标高进行测量时，在一个浮顶立柱的位置处测量罐底标高测量值的示意图；和

图11为根据几何测量法所选择的罐底的测量点(包括罐底边部标高的测量点和用于测量罐底标高的浮顶立柱的位置)分布示意图。

主要部件的附图标记

外浮顶立式金属罐                        1

浮顶                                    2

基础圈板                                3

罐底边部标高尺                          5

罐底边部                                6

浮顶立柱                                7

罐底标高尺                              8

罐底                                    9

密封圈                                  10

圈板                                    11

立柱支撑板                              12

基座                                    100

第一导轨                                101

第一滑动件                              200

第二导轨                                201

第二滑动件                              300

通孔                                    301

测量杆                                  400

杆体                                    401

接触件                                  402

接触端                                  403

水准平面                                S

具体实施方式

下面参考附图对本发明进行详细地描述。

如图1、图2和图3所示，本发明所提供的径向偏差测量仪包括：

基座100，该基座100的侧面上设置有至少一个吸附装置(未显示)；

第一滑动件200，该第一滑动件200可线性移动地安装在所述基座100上；

第二滑动件300，该第二滑动件300可线性移动地安装在所述第一滑动件200上，且该第二滑动件300相对于所述第一滑动件200的线性移动方向与所述第一滑动件200相对于所述基座100的线性移动方向不平行，所述第二滑动件300具有通孔301；以及

测量杆400，该测量杆400包括杆体401和接触件402，所述杆体401穿过所述通孔301(而贯穿所述基座100、第一滑动件200和第二滑动件300)，所述接触件402位于所述杆体401的第一端并沿所述杆体401的横向方向突出，该接触件402具有用于与待测圈板接触的接触端403。

基座100用于在测量径向偏差过程中起支持第一滑动件200和第二滑动件300的作用。基座100可以具有任意合适的尺寸形状，只要便于通过设置在基座100一侧的吸附装置将该基座100固定在金属罐的罐壁的内表面上即可。

吸附装置设置在基座100的侧面上，从而能够允许基座100通过该吸附装置可靠连接于金属罐的罐壁内表面上。吸附装置可以具有多种形式，例如，电磁铁装置或(具有永磁铁的)磁性表座等。

优选地，由于金属罐的罐壁内表面为曲面，因而为了适应于罐壁的曲面变化，所述吸附装置与所述基座100铰接连接。另外，该铰接连接可以根据罐壁内表面的弯曲程度而加以选择。

第一滑动件200可线性移动地设置在基座100上。第二滑动件300可线性移动地设置在第一滑动件200上，但第二滑动件300相对于第一滑动件200的线性移动方向与第一滑动件200相对于基座100的线性移动方向是不平行的。例如，如图1所示，第一滑动件200相对于基座100的线性移动方向为X方向，而第二滑动件300相对于第一滑动件200的线性移动方向为Y方向，该X方向与Y方向不平行。例如，X方向可以与Y方向之间的夹角可以为除零度和180度之外的任意角度。优选地，X方向与Y方向之间的夹角为90度，以更为便于调节穿过通孔301的测量杆400的杆体401的位置。

利用上述结构，当第一滑动件200和/或第二滑动件300做线性移动时，能够方便地调节穿过通孔301的测量杆400的杆体401的位置，从而便于使杆体401处于铅垂状态之中，以进行带液金属罐径向偏差的测量作业，这将在下文中详细进行描述。

第一滑动件200和第二滑动件300可以具有任意合适的形状，只要能够满足其线性移动的要求即可，同时优选地便于测量杆400的移动。

第一滑动件200可线性移动地设置在基座100上，以及第二滑动件300可线性移动地设置在第一滑动件200上，都可以通过多种结构形式来实现。例如，基座100上可以设置一条或多条导轨，然后将第一滑动件200设置在基座100的导轨上；或者基座100设置有引导槽，而第一滑动件200设置有与该引导槽对应的引导凸起，将该引导凸起可线性移动地插入到基座100的引导槽内，从而利用基座100的引导槽引导第一滑动件200的线性移动；再者，基座100可以通过滚珠丝杠配合的方式实现与第一滑动件200可线性移动地连接。当然，本发明并不限于以上列举的结构形式，还可以采用任何合适的能够实现线性移动的连接结构方式。

第一滑动件200的驱动以及第二滑动件300的驱动也可以通过多种方式来实现。例如，可以手动地推动或拉动第一滑动件200在基座100上线性移动；在第一滑动件200和基座100之间可设置螺纹传动，如在基座100上设置可旋转的螺纹杆，第一滑动件200与该螺纹杆螺纹配合，当驱动该螺纹杆旋转时，则第一滑动件200会沿该螺纹杆线性移动；另外，还可以设置电机，通过传动装置，将电机的旋转运动转换为第一滑动件200相对于基座100的线性移动，如齿轮齿条机构等；再者，还可以直接利用直线电机来驱动第一滑动件200在基座100上进行线性移动。虽然这里主要描述第一滑动件200与基座100之间的线性移动关系，但上述结构和驱动方式也同样适用于第二滑动件300与第一滑动件200之间的线性移动关系的实现，在此不再赘述。

优选地，如图1所示，为了实现基座100与第一滑动件200的线性移动关系，所述基座100包括第一导轨101，所述第一滑动件200可滑动地设置在所述第一导轨101上。

优选地，如图1所示，所述第一滑动件200具有第二导轨201，所述第二滑动件300可滑动地设置在该第二导轨201上。

此外，为了限制第一滑动件200在基座100(如第一导轨)上线性移动的范围，可以在第一滑动件200或基座100上设置限位装置，如限位销或者限位凸台等，例如，限位凸台可以位于第一导轨101的两个端部上，以防止第一滑动件200脱轨。另外，为了将第一滑动件200牢固固定于基座100的预定位置，还可以设置有固定装置，如固定销、螺栓或各种夹具等。该限位装置与固定装置为本领域所熟知，在此不再详细描述。而且，所述限位装置和固定装置同样适用于第二滑动件300与第一滑动件200之间的线性移动结构。

第一滑动件200在基座100上的线性移动方向即为第一导轨101的纵向方向，同样第二滑动件300在第一滑动件200上的线性移动方向即为第二导轨201的纵向方向。因而，第一导轨101的纵向方向与第二导轨201的纵向方向不平行，优选地，所述第二导轨201的纵向方向与所述第一导轨101的纵向方向垂直。

第二滑动件300上设置有通孔301，测量杆400的杆体401穿过通孔301(而贯穿所述基座100、第一滑动件200和第二滑动件300)。测量杆400的接触件402位于所述杆体401的第一端(通常在进行径向偏差测量时该第一端为下端)并沿所述杆体401的横向方向突出，以通过该接触件402的接触端403与待测圈板进行接触，从而测量该待测圈板的径向偏差。关于如何利用本发明所提供的径向偏差测量仪进行测量，将在下文中详细地描述。

接触件402的接触端403用于接触待测圈板，该接触件402的形状并无特殊要求，该接触件402从杆体401突出的长度可以根据具体的应用场合来确定，对于径向偏差较大的场合(如体积较大的金属罐)，可以选择接触件402的长度稍长，而对于径向偏差较小的场合(如体积相对较小的金属罐)，可以选择接触件402的长度稍小。

接触件402的形状可以为从杆体401横向突出的突出部，例如可以为突出的凸起部，优选地，该接触件402的接触端为具有半球形表面的端部。由于杆体401需要沿着金属罐的罐壁内表面移动，因此，为了便于接触件402随杆体401的移动，防止接触件402的磨损，优选地，所述接触件402为引导轮，该引导轮可转动地连接于所述杆体401，如图2和图3所示。

通常情况下，第二滑动件300上的通孔301的纵向方向可以倾斜于所述第一滑动件200和第二滑动件300的线性移动所在的平面，只要能够满足在测量径向偏差时确保测量杆400处于铅垂状态即可。在优选情况下，通孔301的纵向方向垂直于第一滑动件200和第二滑动件300的线性移动所在的平面，换句话说，所述通孔301的纵向方向与所述第一滑动件200的线性移动方向和所述第二滑动件300的线性移动方向垂直，以便于保持测量杆400处于铅垂状态。

通孔301可以为各种形状的孔，例如该通孔301可以为光孔，还可以为螺纹孔。优选地，为了便于测量杆400的杆体401沿通孔301移动，从而能够测量待测圈板的不同位置，所述测量杆400的杆体401具有与所述通孔301相同的截面形状。优选地，为了限制测量杆400的杆体401在通孔301内的旋转，从而基本上仅允许杆体401沿通孔301的纵向方向移动，所述通孔301为各种截面形状的非圆孔，如其截面形状可以为三角形、五角形、六角形或椭圆形等。进一步优选地，所述通孔301为方形孔。因而，与该方形的通孔301配合的测量杆400的横截面形状也为方形的。

为了在测量过程中确保测量杆400的杆体401处于铅垂状态，以保证测量结果的准确性，优选地，所述径向偏差测量仪还包括垂准装置，该垂准装置可以选自现有的各种能够检测测量杆400是否处于铅垂状态的测量仪器，如(水平气泡、垂准气泡等)。在该情况下，垂准装置与上述测量杆400、基座100、第一滑动件200和第二滑动件300为相互独立的。

优选地，在测量杆400的杆体401上设置垂准装置，即该垂准装置与测量杆400集成在一起。例如，优选地，所述径向偏差测量仪还包括水准泡(未显示)，该水准泡位于所述测量杆400的第二端(通常在进行径向偏差测量时该第二端为上端)的端表面N上，如图3所示。换句话说，该水准泡即为一种垂准装置，用于检测测量杆400的杆体401是否处于铅垂状态中。

水准泡位于所述端表面N上，该端表面N与测量杆400的杆体401的长度方向相垂直，因而当水准泡的气泡位于中心位置时，表明杆体401处于铅垂状态，而当水准泡的气泡处于偏离位置时，表明杆体401没有处于铅垂状态。显然，通过简单地观察气泡的位置，能够快速地确定杆体401是否处于铅垂状态，因此能够获得较高的效率。

在本发明所提供的径向偏差测量仪中，所述基座100、第一滑动件200和第二滑动件300的形状和大小并无特殊要求，只要允许第一滑动件200在基座100上往复滑动，允许第二滑动件300在第一滑动件200上往复滑动，并方便测量杆400沿通孔301的移动。

优选地，所述基座100和第一滑动件200均为框体件，所述框体件内的至少一部分是空的，从而方便测量杆400沿通孔301的移动，即基座100和第一滑动件200不会对测量杆400造成干涉。

以上描述了本发明所提供的径向偏差测量仪的主要结构部件及其连接关系，下面结合该径向偏差测量仪对本发明所提供的带液金属罐径向偏差测量方法进行详细地描述。通常，所述带液金属罐径向偏差测量方法用于包括浮顶2的外浮顶立式金属罐1。所述带液金属罐径向偏差测量方法包括如下步骤：

在所述金属罐的浮顶2以上的圈板中确定基础圈板3，以所述基础圈板3的1/4或3/4处作为基圆，并测量该基圆的周长；

围绕该基础圈板3的圆周均匀地设置多个水平测站，获得所述基础圈板3以上各圈板的直径；

在各个水平测站，将本发明提供的上述径向偏差测量仪通过所述吸附装置吸附在所述基圆上，将所述杆体401的第一端穿过所述浮顶2的边缘与所述金属罐内壁之间的间隙，使所述杆体401处于铅垂状态并使所述接触端403与所述基础圈板3以下待测圈板的1/4或3/4处接触；

获得所述待测圈板在各个水平测站处的径向偏差值。

图4所示为根据本发明的带液金属罐径向偏差测量方法进行径向偏差测量时的示意图，下面结合该图4详细描述径向偏差测量方法的具体过程。

外浮顶立式金属罐1为本领域普通技术人员所公知的外浮顶立式金属罐，通常可用于储存重质或轻质原油，汽油、煤油或柴油等轻质油品；在带液检测中，如果存储介质为原油、渣油等重质油品，则可以直接进行带液检测；而如果存储介质为轻质油品，则为了安全起见，通常用水将轻质油品置换后再进行在带液状态下的检测。

通常，外浮顶立式金属罐1包括圆柱形的罐体和在罐体内设置有(多个)浮顶立柱7以及在与罐体内壁保持接触的情况下沿所述浮顶立柱7能够上下移动的浮顶2。在由浮顶2、金属罐1的罐底9和金属罐1的内壁所限定的空间体积为油品实际储存的容积。

如图4所示，金属罐1的罐体包括多个圈板11，各个圈板11都围成圆柱形并依次固定连接在一起(如焊接)，从而构成整个罐体。

本发明所提供的带液金属罐径向偏差测量方法是在带液情况下进行的，也就是说，该径向偏差测量方法不需要将金属罐1内的液体(如各种油品)清空后进行，而是在该金属罐1内储存有液体的情况下就可以进行对金属罐1的各圈板的径向偏差的检测。因此，不会影响企业正常的生产经营活动，从而能够避免由于对罐底(以及金属罐)的检测造成较大的经济损失。

在进行测量时，操作人员可以站立在浮顶2上，在所述金属罐1的浮顶2以上的圈板中确定基础圈板3。为了方便起见，优选将站在浮顶2上的操作人员能够看到或者接触到的圈板作为基础圈板3。例如，该基础圈板3可以为与所述浮顶2相接触的圈板，或者所述基础圈板3可以为与所述浮顶2相接触的圈板的上方相邻圈板。

在确定了基础圈板3之后，以该基础圈板3的1/4或3/4处作为基圆，以方便该基圆的测量作为原则。例如，如果基础圈板3的1/4处比3/4处作为基圆更为便于操作人员的检测，则选择基础圈板3的1/4处作为基圆，反之亦然。

基圆的作用在于作为其余各个圈板的径向偏差的测量基准。也就是说，在确定基圆后，再比对其余各个待测圈板的直径与该基圆直径之间的偏差，从而能够确定各个待测圈板所围成的体积与基础圈板3所围成的体积的变化，进而测量出金属罐的整体容量(当然还要结合其他参数，如罐底边部标高测量、罐底标高测量等，这将在下文中详细阐述)。

在确定了基圆之后，利用内铺尺法测量基圆的直径，并将该基圆的直径作为随后进行的各圈板径向偏差的测量基准。

然后，围绕基础圈板3的圆周均匀地设置多个水平测站。通常，该水平测站在浮顶2的上方围绕基础圈板3的圆周均匀分布。该水平测站的个数可以根据金属罐罐体的变形情况而选择，但总数应该为偶数。当金属罐周长小于或等于100米时，相邻水平测站之间的弧长长度不得超过3米，最小水平测站的数目不得小于12个；当金属罐周长大于100米时，相邻水平测站的弧长长度不得超过4米，最小水平测站的数目不得少于36个。

在确定了各个水平测站之后，在各个水平测站的位置对基础圈板3以上和以下的各个圈板进行径向偏差测量。

对于所述基础圈板3以上各圈板可以在金属罐1内部或外部进行径向偏差的测量，进而获得各圈板的直径。具体可参考国家计量检定规程JJG168-2005中7.3.2关于圈板直径测量的描述。换句话说，对于基础圈板3以上各圈板的径向偏差的测量为按照现有的测量方法进行。

对于基础圈板3以下各圈板则利用本发明所提供的上述径向偏差测量仪来进行，下面具体描述如何对基础圈板3以下的各个圈板进行径向偏差的测量。

在各个水平测站，将本发明提供的上述径向偏差测量仪通过所述吸附装置吸附在所述基础圈板的基圆上，从而以该基圆作为测量基准。优选地，在将径向偏差测量仪设置在基础圈板的基圆上后，使基座100保持水平状态。

以一个水平测站为例加以解释，在该水平测站上将径向偏差测量仪设置在基圆上之后，调整杆体401沿其纵向方向的位置(即调整杆体401伸出于通孔301的长度)，以使所述杆体401的第一端穿过所述浮顶2的边缘与所述金属罐内壁之间的间隙，从而进入浮顶2以下的空间内，直到位于杆体401的第一端的接触件402的接触端403与待测圈板的1/4或3/4处相接触。同时，确保所述杆体401处于铅垂状态。此时，杆体401处于如图4和图5所示的状态。

如图4和图5所示，所述金属罐1还包括围绕该浮顶2边缘的密封圈10(通常由弹性材料制成)。在将所述杆体401的第一端穿过所述浮顶2的边缘与所述金属罐内壁之间的间隙时，为了避免对密封圈10造成损坏，优选地，在将测量杆的杆体401插入所述浮顶2的边缘与所述金属罐1内壁之间的间隙之前，将所述密封圈10撑开以形成所述浮顶2的边缘与所述金属罐1内壁之间的间隙(例如，可以用木棒、竹棍等将密封圈10撑开以获得较大的间隙)。

在图5所示的状态下，如图3和图5所示，所述接触端403与所述杆体401之间的距离A为恒定值(即，在测量时杆体401的中心轴线M与接触端403之间的距离为A)。而对于杆体401(的中心轴线M)与基圆之间的距离B来说，可以通过测量杆体401与基础圈板(的基圆)之间的距离而获得。

也就是说，在该水平测站，使所述杆体401处于铅垂状态并使所述接触端403与所述基础圈板3以下的待测圈板的1/4或3/4处接触时，测量杆体401与基圆之间的距离B，比较该距离B与上述距离A，即可获得该待测圈板在该水平测站处的径向偏差。

即，所述待测圈板在该水平测站的径向偏差值C＝A-B。

可以通过移动所述第一滑动件200和/或第二滑动件300，以使贯穿所述通孔301的杆体401处于铅垂状态，并调整杆体401的位置。判断杆体401是否处于铅垂状态，可以通过垂准装置来进行检测。在杆体401的第二端的端面N上设置有水准泡的情况中，可以根据气泡的位置来判断杆体401是否处于铅垂状态。而杆体401的接触端403是否与待测圈板相接触，可以由操作人员通过移动测量杆400来确定，当接触端403与待测圈板相互接触后，如果继续朝向待测圈板移动测量杆400，则显然测量杆400的第二端会朝向待测圈板偏斜。这可以根据垂准装置来判断。

在确定杆体401处于铅垂状态并使接触件402的接触端403与待测圈板的1/4或3/4处接触之后，为了避免在测量过程中杆体401会晃动而影响测量结果的准确度。优选地，本发明所提供的方法还包括在使所述杆体401处于铅垂状态并使所述接触件402与所述待测圈板的1/4或3/4处接触之后，将穿过所述通孔301的所述杆体401紧固于所述第二滑动件300。也就是说，将杆体401牢固固定，以避免测量杆400的杆体401在测量过程中的移动，从而脱离铅垂状态或者使接触端403与待测圈板脱离接触。

将测量杆400的杆体401固定于第二滑动件300可以通过多种方式来实现。例如，可以在第二滑动件300上设置一个可释放的夹具或卡子；或者，在第二滑动件300上设置螺钉，该螺钉能够沿径向方向到达通孔301，因而如果需要将测量杆400固定时，则可以旋转螺钉，从而使螺钉压紧测量杆400，而如果需要松开测量杆400时，则可以反向旋转螺钉，以使螺钉脱离与测量杆400的接触。

另外，由于各个圈板的宽度都可以由操作人员获得，例如，可以从罐体外部检测基础圈板以下各圈板的宽度，也可以根据金属罐刚制造完成时的原始数据来得知基础圈板以下各圈板的宽度。因此，操作人员能够容易地计算出待测圈板的1/4或3/4处与基圆之间的距离，因此，操作人员能够准确地控制测量杆400的杆体401伸出于基圆以下的长度，进而准确地确保接触件402的接触端403与待测圈板的1/4或3/4处相接触。

参考图5可知，如果径向偏差值C＝A-B为正值，即A大于B，则表明待测圈板在该水平测站处的直径比基圆的直径大；而如果径向偏差值C＝A-B为负值，即A小于B，则表明待测圈板在该水平测站处的直径比基圆的直径小。

以上描述了如何在一个水平测站进行径向偏差的过程。在完成对一个水平测站的测量之后，依次在各个水平测站对同一待测圈板进行径向偏差的测量，从而得到该待测圈板在全部水平测站的径向偏差值。

例如，假设水平测站的个数为n，在各个水平测站测得的该待测圈板的径向偏差值分别为：C1、C2、……、Cn，则该待测圈板的径向偏差值的平均值E＝(C1+C2+……+Cn)/n，则该待测圈板的直径＝基圆直径+2E，从而获得基于基圆直径进行修正的直径。

在完成对一个待测圈板的测量之后，按照上述过程再对另一待测圈板进行径向偏差的测量。

由此，可以获得浮顶2以下的各圈板的径向偏差值，并计算得到浮顶2以下各圈板的直径。

以上详细描述了本发明所提供的用于外浮定立式金属罐的径向偏差测量仪及其测量方法，此外，本发明还提供了一种带液金属罐容量检定方法，如上所述，该带液金属罐容量检定方法用于外浮顶立式金属罐，所述外浮顶立式金属罐包括浮顶2和(多个)浮顶立柱7，该(多个)浮顶立柱7穿过所述浮顶2并由所述外浮顶立式金属罐1的罐底支撑。

所述带液金属罐容量检定方法包括：

各圈板容量检定，其中，利用本发明提供的上述带液径向偏差检测方法测量金属罐的各圈板的径向偏差测量，进而获得各圈板的直径及其容量；

罐底容量检定，该罐底容量检定包括罐底边部标高测量和罐底标高测量，根据所述罐底边部标高测量和罐底标高测量获得的罐底边部标高测量值和罐底标高测量值来计算罐底容量，其中，

所述罐底边部标高测量包括：围绕所述基础圈板3的圆周均匀地设置多个测量点；利用水准仪4确定水准平面S；在每个测量点，沿垂直于所述水准平面S的方向将罐底边部标高尺5插入所述浮顶2的边缘与所述金属罐1内壁之间的间隙中直至该罐底边部标高尺5的底端接触罐底边部，所述罐底边部标高尺5的顶端高于所述水准平面S；获得每个所述测量点处的罐底边部标高测量值；

所述罐底标高测量包括：利用罐底标高尺8测量所述浮顶立柱7的顶端和所述水准平面S之间的距离，通过该距离与立柱的长度(立柱的长度可以在新建罐的首次检定中获取，也可从施工图纸中获取数据)，从而获得每个浮顶立柱7所在位置处的罐底标高测量值。

参考国家计量检定规程JJG168-2005中4.3可知，立式金属罐的检定原理为：假定立式金属罐的罐体在理想状态下为圆筒形，分为若干层，从下至上依次称为第一圈板、第二圈板、……、第n圈板，则每层圈板的容量Vi为：

$V_i=\frac{\mathrm{\π}}{4}{d}_i^2{h}_i$

其中，d_i为第i圈板的内径(即上述径向偏差测量方法中计算得到的各个圈板的直径)；

H_i为第i圈板的内高(宽度)；

i＝1，2，3，……，n为圈板的序号；

若考虑到液体静压力引起的罐体罐壁弹性变形的修正值、罐内附件体积、罐底容量和罐体倾斜修正等因素，金属罐的总容量V为：

$V=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{V}_i+\mathrm{\Δ}{V}_P+\mathrm{\Δ}{V}_A+\mathrm{\Δ}{V}_B+\mathrm{\Δ}{V}_L$

其中，

为各圈板的容量之和；

ΔV_P为液体静压力容量修正值；

ΔV_A为罐内附件的体积，当它的体积使罐的有效容量增加时，为正值，反之，为负值；

ΔV_B为罐底容量；

ΔV_L为罐倾斜的修正值。

关于各圈板的容量之和可以按照本发明所提供的上述径向偏差测量方法而获得。

关于静压力容量修正计算，可参考国家计量检定规程JJG168-2005中7.4.5的详细描述。具体为：

ΔV_P＝Kh²

式中： $K=\frac{\mathrm{\πg}(\mathrm{\ρ}-0.0011)d^3}{8\mathrm{E\δ}}\×{10}^{-4};$

ΔV_P：液体充到h高度时静压力容量修正值，dm³；

h：编制容量表的高度，m；

g：重力加速度，g＝9.80665m/s²；

ρ：罐内液体平均密度，编制液体为水的静压力容量修正表时，ρ＝1.0g/cm³；

d：罐的基圆内直径，mm；

E：圈板钢材的弹性模量，E＝2.06×10⁷N/cm²；

δ：罐壁的平均板厚，mm；

$\mathrm{\δ}=\frac{\underset{1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{h}_i{\mathrm{\δ}}_i}{\underset{1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{h}_i}$

h_i：第i圈板的内高，mm；

δ_i：第i圈板平均板厚，mm。

关于罐倾斜的修正值，可参考国家计量检定规程JJG168-2005中7.4.4的详细描述。具体为：

用水准仪外测时，倾斜角(β)的计算：

式中：B_左：标记点处的水平标高，mm；

B_右：与B_左对应点处的水平标高，mm；

D_外：测量点所在的圈板外直径，mm。

用水准仪内测时，倾斜角(β)的计算：

式中：d_内：测量点所在的圈板内直径，mm。

$\mathrm{\Δ}{V}_L=\frac{\mathrm{\π}}{4}{d}^2(\frac{1}{\cos \mathrm{\β}}-1)h\×{10}^{-6}$

式中：ΔV_L：罐体倾斜容量修正值，dm³；

d：罐的基圆内直径，mm；

h：编制容量表的高度，mm。

关于罐内附件的体积，请参考国家计量检定规程JJG168-2005中7.4.6的详细描述。具体为：

罐内附件体积按几何形状计算，在编制容量表时，应在其起点高度H_a与止点高度H_b之间平均扣除；当它的体积使罐的有效容量增加时，则应平均增加。

罐内附件的起止点高度用下式计算

起点高度：H_a＝B_基-B_起

止点高度：H_b＝B_基-B_止

式中：B_基：下计量基准点处标高，mm；

B_起：附件起点标高，mm；

B_止：附件止点标高，mm。另外，还可以根据原始数据(比如先前检定时获得的罐内附件体积，或建造金属罐时获得的罐内附件体积)来计算罐内附件的体积。

下面详细描述如何进行罐底容量的检定。

如上所述，罐底容量检定包括罐底边部标高测量和罐底标高测量，然后根据所述罐底边部标高测量和罐底标高测量获得的罐底边部标高测量值和罐底标高测量值来计算罐底容量，其中，

参考图6，所述罐底边部标高测量包括：围绕所述基础圈板3的圆周均匀地设置多个测量点；利用水准仪4确定水准平面S；在每个测量点，沿垂直于所述水准平面S的方向将罐底边部标高尺5插入所述浮顶2的边缘与所述金属罐1内壁之间的间隙中直至该罐底边部标高尺5的底端接触罐底边部，所述罐底边部标高尺5的顶端高于所述水准平面S；获得每个所述测量点处的罐底边部标高测量值。按照本发明所提供的带液金属罐容量检定方法中的罐底边部测量中，在检测罐底边部时，检测人员站立在浮顶2上对罐底边部进行检测。

具体来说，通过该基础圈板3确定测量点的位置，并围绕该基础圈板3的圆周均匀间隔地设置多个测量点a₁、a₂、……、a_n。

关于多个测量点(a₁、a₂、……a_n)的选择可以按照本领域所公知的原则而确定，例如可以根据国家计量检定规程JJG168-2005中关于选择测量点的方法进行选择。通常，测量点(a₁、a₂、……a_n)的数目总数为偶数。在周长小于或等于100m时，相邻测量点的弧长不得超过3m，测量点数目总数最小不得少于12个；在周长大于100m时，相邻测量点的弧长不得超过4m，测量点数目总数不得少于36个。而且，多个测量点(a₁、a₂、……a_n)应沿圆周方向均匀分布。

例如，如图7所示，在确定了基础圈板3之后，沿基础圈板3的内壁均匀确定了24个测量点，以便于随后进行罐底边部标高测量。

水准平面S(如图6所示)的确定可以通过本领域技术人员所公知的方法进行(通常通过现有的水准仪来确定)。例如，可以根据国家计量检定规程JJG168-2005中确定水平水准平面的方法确定该水准平面S。

具体来说，在选取水准平面S时，将水准仪吸附在金属罐1的内壁上，从而将该水准仪调平，从而确定水准平面S，该水准平面S与所述金属罐1的中心轴线垂直，也就是说，该水准平面S与水平面相平行，并在随后的罐底边部检测中作为基准使用。

为了便于通过水准仪直接读取罐底边部标高尺5的测量值，该水准平面S设置为：在将罐底边部标高尺5的底端与罐底边部接触后，罐底边部标高尺5的顶端高于所述水准平面S。因此，能够通过水准仪直接读取位于一个测量点的罐底边部标高尺的测量值，从而直接获得在该测量点处的罐底边部标高的测量值。

完成水准平面S的确定之后，分别在每个所述测量点(a₁、a₂、……a_n)，沿垂直于所述水准平面S的方向将罐底边部标高尺5插入所述浮顶2的边缘与所述金属罐1内壁之间的间隙中直至该罐底边部标高尺5的底端接触罐底边部6。

以一个测量点为例加以解释，如图6所示，罐底边部标高尺5穿过浮顶2的边缘和金属罐1的内壁之间的缝隙而进入浮顶2下方的空间中，直到罐底边部标高尺5的底端与罐底边部6相接触。罐底边部标高尺5的纵向方向与水准平面S相垂直，从而能够通过该罐底边部标高尺5确定罐底边部在该测量点处的测量值，即与水准平面S之间的距离。

如图8所示，在该测量点，罐底边部标高尺5的顶端高于所述水准平面S，而罐底边部标高尺5的测量起点为该标高尺5与罐底边部6相接触的位置，因此通过水准仪4直接读取的罐底边部标高尺5的测量值L1即为在该测量点处罐底边部标高测量值。也就是说，在每个测量点处，罐底边部标高尺5和水准平面S的交点与该罐底边部标高尺5的底端之间的距离L1为在该测量点处的罐底边部标高测量值。

由此能够获得罐底边部在每个所述测量点处的罐底边部标高测量值，进而完成了罐底边部的检测。

如上所述，如图6所示，所述金属罐1还包括围绕该浮顶2边缘的密封圈10(通常由弹性材料制成)。在将罐底边部标高尺5插入浮顶2的边缘和金属罐1的内壁之间的间隙时，如果密封圈10与金属罐1罐体内壁之间的压力较小，可以直接将罐底边部标高尺5插入浮顶2的边缘和金属罐1的内壁之间的间隙中并使该罐底边部标高尺5的底端直到罐底边部6。而如果密封圈10与金属罐1罐体内壁之间的压力较大，为了避免对密封圈10造成损坏，优选地，在将罐底边部标高尺5插入所述浮顶2的边缘与所述金属罐1内壁之间的间隙之前，将所述密封圈10撑开以形成所述浮顶2的边缘与所述金属罐1内壁之间的间隙(例如，可以用木棒、竹棍等将密封圈10撑开以获得较大的间隙)。

由于所述罐底边部标高测量是在带液状态下进行的，因此，当将罐底边部标高尺5的底端插到罐底边部6时，该罐底边部标高尺5的长度L1需要满足使该罐底边部标高尺5的顶端高于浮顶2，从而便于操作人员对该罐底边部标高尺5的顶端与水准平面S之间的距离进行测量。

因此，优选地，所述罐底边部标高尺5的长度不小于3米。进一步优选地，所述罐底边部标高尺的长度为3米至3.5米，从而能够适用于多种带液罐底边部检测以及罐底检定的工作场合。

通过如上所述的罐底边部测量过程，能够在各个测量点获得金属罐的罐底边部标高测量值。在按照本发明进行罐底边部标高测量中，在各测量点的位置对罐底边部的检测是通过使罐底边部标高尺穿过浮顶与金属罐罐壁的内表面之间的间隙而直接对罐底边部在各个测量点的数据进行检测，因而能够直接获得罐底边部在各个测量点的检测数据，显著地提高检测数据的精度。

下面接着详细描述如何进行罐底标高测量。

按照本发明所提供的带液金属罐容量检定方法的罐底标高测量中，在检测罐底标高时，检测人员站立在浮顶2上对罐底标高进行检测。

参考图9所示，所述带液罐底标高测量包括如下步骤：确定一水准平面S(如可以利用水准仪)；利用罐底标高尺8测量所述浮顶立柱7的顶端和所述水准平面S之间的距离，从而获得每个浮顶立柱7所在位置处的罐底标高测量值。

在传统的对罐底标高测量方法中(如CN1664498A中所公开的罐底标高测量方法)，需要在浮顶2完全起浮后，将每个浮顶支柱7抽出，然后将标高尺插入浮顶2上原先穿有浮顶支柱7的孔中，直到标高尺的底端与罐底9相接触，从而获得罐底的标高参数。这种传统的罐底标高测量方法所存在的问题在于：由于是带液检定，因此当将浮顶立柱7抽出时，很容易由于碰撞产生火花而引发事故；而且，需要对浮顶立柱7一一抽出，操作非常不便，效率较低。

而在本发明的带液罐底标高测量中，不需要将浮顶立柱7一一抽出来，而是直接测量浮顶立柱7的顶端与水准平面S之间的距离。因此，对于各个浮顶立柱7来说，能够获得各个浮顶立柱7的顶端在各个浮顶立柱7的位置处与水准平面S之间的距离，进而获得罐底在各个浮顶立柱7的位置的罐底标高测量值，以用于计算罐底的容量。

优选地，为了更加准确地获得罐底标高测量值，所述浮顶立柱7的纵向方向(即长度方向)与所述水准平面S相垂直。

由于水准平面S位于浮顶2的上方，因此，在带液状态下，浮顶立柱2的顶端位于水准平面S之下。在各个浮顶立柱7所在的位置，利用罐底标高尺8测量各个浮顶立柱7的顶端，检测各个浮顶立柱7的顶端与水准平面S之间的距离，从而获得每个浮顶立柱7所在位置处的罐底标高测量值。对于某一个浮顶立柱7来说，在该浮顶立柱7所在位置处的罐底标高测量值为该浮顶立柱7的顶端与水准平面S之间的距离与该浮顶立柱7的长度之和。

通常，浮顶立柱7基本上处于铅垂状态，即浮顶立柱7的长度方向平行于所述外浮顶立式金属罐1的中心轴线的方向，因而对浮顶立柱7的顶端与水准平面S之间距离的测量能够准确地反映在该浮顶立柱7所在位置处的罐底标高值。而且，即使浮顶立柱7稍微倾斜于金属罐1的中心轴线方向，由于浮顶立柱7受到浮顶2的限位作用，因而浮顶立柱7的倾斜程度较小，是在误差允许范围之内的。如图9和图10所示，浮顶立柱7的底端由罐底9的表面支撑。优选地，为了在浮顶立柱7与罐底的表面之间形成缓冲保护，如图10所示，所述外浮顶立式金属罐1还包括立柱支撑板12，该立柱支撑板12固定连接于罐底的表面上(如通过焊接)，所述浮顶立柱7的底端与所述立柱支撑板12接触。也就是说，浮顶立柱7不是直接地与罐底9(的表面)相接触，而是间接地通过该立柱支撑板2与罐底9接触。立柱支撑板12通常为多个，且立柱支撑板12的个数与浮顶立柱7的个数相等，也就是说，一个立柱支撑板12支撑一个浮顶立柱7。

具体来说，如图10中所示的浮顶立柱7，利用罐底标高尺8获得该浮顶立柱7的顶端与水准平面S的距离L5之后，该距离L5、浮顶立柱7的长度L4加上立柱支撑板12的厚度即为在该浮顶立柱7所在的位置处的罐底标高测量值。而如果浮顶立柱7与铅垂方向之间具有夹角θ，则上述L5、L4cosθ加上立柱支撑板12的厚度即为在该浮顶立柱7所在的位置处的罐底标高测量值，其中对浮顶立柱7的长度L4进行了角度修正。

进一步优选地，所述立柱支撑板12与所述罐底相接触的表面的面积大于所述浮顶立柱7与立柱支撑板12相接触的表面的面积，以减小罐底所受的压强。

水准平面S(如图9所示)的确定可以通过本领域技术人员所公知的方法进行(通常通过现有的水准仪来确定)。例如，可以根据国家计量检定规程JJG168-2005中确定水平水准平面的方法确定该水准平面S。

具体来说，在选取水准平面S时，将水准仪吸附在外浮顶立式金属罐1的内壁上，从而将该水准仪调平，从而确定水准平面S，该水准平面S与所述金属罐1的中心轴线垂直，也就是说，该水准平面S与水平面相平行，并在随后的罐底标高测量中作为基准使用。由于操作人员站立在浮顶2上进行罐底标高测量，因而该水准平面S高于浮顶2，该水准平面S也高于浮顶2的顶端。

优选地，在对罐底容量检定中涉及到的罐底边部标高测量和罐底标高测量采用同一水准平面S作为基准使用，使罐底容量的检定结果准确性更高。

如图10所示，在水准平面S通过水准仪4确定的情况下，可以通过水准仪直接读取罐底标高尺8的读数，从而获得浮顶立柱7的顶端与水准平面S的距离L5。以上对本发明所提供的罐底标高测量方法进行了详细地描述。

通过上述描述的方法，能够获得罐底边部标高测量值，还能够获得罐底标高测量值。

通常，在进行罐底测量时，对罐底标高测量时所采用的浮顶立柱7的位置，以及对罐底边部标高测量时所采用的测量点的位置满足国家计量检定规程JJG168-2005的7.3.5.2中几何测量法的要求。即，上述浮顶立柱7的位置以及测量点的位置为罐底上确定的同心圆(I、II、III、……、m)和半径(0-1，0-2，……、0-n)的交点的位置(如图11所示)，同心圆到罐底中心的距离按照所分圆环面积相等的条件来确定。同心圆环至中心距离：

$R_I=R\sqrt{1/m}$

$R_{\mathrm{II}}=R\sqrt{2/m}$

·

·

·

$R_{m-1}=R\sqrt{(m-1)/m}$

R_m＝R

式中：R：第一圈板内半径，mm；

m：等分圆环的数量。

一般来说，浮顶立柱7的位置数(用于进行罐底标高测量)以及测量点(用于进行罐底边部标高测量)的数目选择原则为：

标称容量	m	n
			V≤700m3	1	8
700m3＜V≤10000m3	8	8
			10000m3＜V≤50000m3	8	16
V＞50000m3	16	16

罐底容量(ΔV_B)按下式计算：

其中：ΔV_B：罐底容量，为高度h_d的函数；

h_d：编制底量容量表的高度；

d：第一圈板内直径；

B_0，i、B_1，i、……B_m，i：包括各罐底边部标高和罐底标高；

B_基：下计量基准点标高；

F(h_d，B_m，n，B_基)：自定义函数，定义如下：

在这里，下计量基准点是指：通过上计量基准点的自由下垂线与计量板表面的相交点，称为下计量基准点，也称为零点。(计量板：位于计量口正下方，检尺时承住量油尺锤的水平金属板，是下计量基准点的定位板。)编制底量容量表的高度是指：此区间为下计量基准点至罐底最高点，此区间的容量称为底量。下计量基准点标高是指：用接管式标高尺或加重型量油尺从检尺口放入，直至触及罐底部(下计量基准点)，通过置于检尺平台上的水准仪读取数据，并与罐壁处标高相比较，所得数据为下计量基准点标高。

关于容量表的编制，可以参考国家计量检定规程JJG168-2005的7.5。

本发明所提供的带液金属罐容量检定方法是在带液情况下进行的，也就是说，其中的金属罐径向偏差测量、罐底标高测量和罐底边部标高测量都不需要将金属罐1内的液体(如各种油品)清空后进行，而是在该金属罐1内储存有液体的情况下就可以进行对罐底的检测。因此，不会影响企业正常的生产经营活动，从而能够避免由于对罐底(以及金属罐)的检测造成较大的经济损失。

虽然以上对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但以上对本发明具体实施方式的描述仅为示例性的或描述性的，本发明并不限于此，上述各个特征、步骤和/或方法能够在本领域技术人员所理解的合理范围内以单独和/或组合的任意方式而加以使用，本发明的保护范围由权利要求书来限定。

Claims (24)

1.一种径向偏差测量仪，该径向偏差测量仪包括：

基座(100)，该基座(100)的侧面上设置有至少一个吸附装置；

第一滑动件(200)，该第一滑动件(200)可线性移动地安装在所述基座(100)上；

第二滑动件(300)，该第二滑动件(300)可线性移动地安装在所述第一滑动件(200)上，且该第二滑动件(300)相对于所述第一滑动件(200)的线性移动方向与所述第一滑动件(200)相对于所述基座(100)的线性移动方向不平行，所述第二滑动件(300)具有通孔(301)；以及

测量杆(400)，该测量杆(400)包括杆体(401)和接触件(402)，所述杆体(401)穿过所述通孔(301)，所述接触件(402)位于所述杆体(401)的第一端并沿所述杆体(401)的横向方向突出，该接触件(402)具有用于与待测圈板接触的接触端(403)。

2.根据权利要求1所述的径向偏差测量仪，其中，所述吸附装置与所述基座(100)铰接。

3.根据权利要求2所述的径向偏差测量仪，其中，所述吸附装置包括磁性表座。

4.根据权利要求1所述的径向偏差测量仪，其中，所述基座(100)包括第一导轨(101)，所述第一滑动件(200)可滑动地设置在所述第一导轨(101)上。

5.根据权利要求4所述的径向偏差测量仪，其中，所述第一滑动件(200)具有第二导轨(201)，所述第二滑动件(300)可滑动地设置在该第二导轨(201)上。

6.根据权利要求5所述的径向偏差测量仪，其中，所述第二导轨(201)的纵向方向与所述第一导轨(101)的纵向方向垂直。

7.根据权利要求1所述的径向偏差测量仪，其中，所述通孔(301)的纵向方向与所述第一滑动件(200)的线性移动方向和所述第二滑动件(300)的线性移动方向垂直。

8.根据权利要求7所述的径向偏差测量仪，其中，所述通孔(301)为方形孔，所述杆体(401)的截面形状与所述通孔(301)的截面形状相同。

9.根据权利要求1所述的径向偏差测量仪，其中，该径向偏差测量仪还包括水准泡，该水准泡位于所述测量杆(400)的第二端的端表面上。

10.根据权利要求1所述的径向偏差测量仪，其中，所述接触件(402)为引导轮，该引导轮可转动地连接于所述杆体(401)。

11.一种带液金属罐径向偏差测量方法，该带液金属罐径向偏差测量方法用于包括浮顶(2)的外浮顶立式金属罐(1)，所述带液金属罐径向偏差测量方法包括如下步骤：

在所述金属罐的浮顶(2)以上的圈板中确定基础圈板(3)，以所述基础圈板(3)的1/4或3/4处作为基圆，并利用内铺尺法测量该基圆的周长；

围绕该基础圈板(3)的圆周均匀地设置多个水平测站，获得所述基础圈板(3)以上各圈板的直径；

在各个水平测站，将权利要求1-10中任意一项所述的径向偏差测量仪通过所述吸附装置吸附在所述基圆上，将所述杆体(401)的第一端穿过所述浮顶(2)的边缘与所述金属罐内壁之间的间隙，使所述杆体(401)处于铅垂状态并使所述接触端(403)与所述基础圈板(3)以下待测圈板的1/4或3/4处接触；

获得所述待测圈板在各个水平测站处的径向偏差值。

12.根据权利要求11所述的带液金属罐径向偏差测量方法，其中，所述接触端(403)与所述杆体(401)之间的距离A为恒定值，在任一水平测站，当所述杆体(401)处于铅垂状态并使所述接触端(403)与所述基础圈板(3)以下待测圈板的1/4或3/4处接触时，测量所述杆体(1)与所述基圆之间的距离B，则所述待测圈板在该水平测站的径向偏差值C＝A-B。

13.根据权利要求11所述的带液金属罐径向偏差测量方法，其中，所述基础圈板(3)为与所述浮顶(2)相接触的圈板，或者所述基础圈板(3)为与所述浮顶(2)相接触的圈板的上方相邻圈板。

14.根据权利要求11所述的带液金属罐径向偏差测量方法，其中，所述金属罐(1)还包括围绕所述浮顶(2)边缘的密封圈(10)，在将所述杆体(401)的第一端穿过所述浮顶(2)的边缘与所述金属罐内壁之间的间隙之前，将所述密封圈(10)撑开，以形成所述浮顶(2)的边缘与所述金属罐内壁之间的间隙。

15.根据权利要求11-14中任意一项所述的带液金属罐径向偏差测量方法，其中，通过移动所述第一滑动件(200)和/或第二滑动件(300)，以使贯穿所述通孔(301)的杆体(401)处于铅垂状态。

16.根据权利要求15所述的带液金属罐径向偏差测量方法，其中，该方法还包括在使所述杆体(401)处于铅垂状态并使所述接触件(402)与所述基础圈板(3)以下待测圈板的1/4或3/4处接触之后，将所述杆体(401)紧固于所述第二滑动件(300)。

17.一种带液金属罐容量检定方法，该带液金属罐容量检定方法用于外浮顶立式金属罐(1)，所述外浮顶立式金属罐(1)包括浮顶(2)和浮顶立柱(7)，该浮顶立柱(7)穿过所述浮顶(2)并由所述外浮顶立式金属罐(1)的罐底支撑，所述带液金属罐容量检定方法包括：

各圈板容量检定，其中，利用权利要求11至16中任意一项所述的方法进行各圈板的径向偏差测量，进而获得各圈板的直径及其容量；和

罐底容量检定，该罐底容量检定包括罐底边部标高测量和罐底标高测量，根据所述罐底边部标高测量和罐底标高测量获得的罐底边部标高测量值和罐底标高测量值来计算罐底容量，其中，

所述罐底边部标高测量包括：围绕所述基础圈板(3)的圆周均匀地设置多个测量点；利用水准仪(4)确定水准平面(S)；在每个测量点，沿垂直于所述水准平面(S)的方向将罐底边部标高尺(5)插入所述浮顶(2)的边缘与所述金属罐(1)内壁之间的间隙中直至该罐底边部标高尺(5)的底端接触罐底边部，所述罐底边部标高尺(5)的顶端高于所述水准平面(S)；获得每个所述测量点处的罐底边部标高测量值；

所述罐底标高测量包括：利用罐底标高尺(8)测量所述浮顶立柱(7)的顶端和所述水准平面(S)之间的距离，通过该距离与立柱的长度，从而获得每个浮顶立柱(7)所在位置处的罐底标高测量值。

18.根据权利要求17所述的带液金属罐容量检定方法，其中，在每个所述测量点处，所述罐底边部标高尺(5)和所述水准平面(S)的交点与所述罐底边部标高尺(5)的底端之间的距离为该测量点处的罐底边部标高测量值。

19.根据权利要求18所述的带液金属罐容量检定方法，其中，所述金属罐(1)还包括围绕该浮顶(2)边缘的密封圈(10)，在将罐底边部标高尺(5)插入所述浮顶(2)的边缘与所述金属罐(1)内壁之间的间隙之前，将所述密封圈(10)撑开以形成所述浮顶(2)的边缘与所述金属罐(1)内壁之间的间隙。

20.根据权利要求17所述的带液金属罐容量检定方法，其中，所述罐底边部标高尺(5)的长度不小于3米。

21.根据权利要求20所述的带液金属罐容量检定方法，其中，所述罐底边部标高尺的长度为3米至3.5米。

22.根据权利要求17所述的带液金属罐容量检定方法，其中，所述金属罐还包括立柱支撑板(12)，该立柱支撑板(12)固定连接于罐底的表面上，所述浮顶立柱(7)的底端与所述立柱支撑板(12)接触，每个所述浮顶立柱(7)所在位置处的罐底标高测量值等于该浮顶立柱(7)的顶端和所述水准平面(S)之间的距离、该浮顶立柱(7)的长度以及所述立柱支撑板(12)的厚度之和。

23.根据权利要求22所述的带液金属罐容量检定方法，其中，所述立柱支撑板(12)与所述罐底相接触的表面的面积大于所述浮顶立柱(7)与立柱支撑板(12)相接触的表面的面积。

24.根据权利要求17所述的带液金属罐容量检定方法，其中，所述浮顶立柱(7)的纵向方向与所述水准平面(S)垂直。

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