CN105784076B - 一种用于标定卧式金属罐容积的量入量出双标定装置及方法 - Google Patents

一种用于标定卧式金属罐容积的量入量出双标定装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于标定卧式金属罐容积的量入量出双标定装置及方法，涉及测量技术领域。罐A注满水初始容积为Vm，罐B为全空，分别读取液位计A、B数值；分若干次，每次从罐A中抽水经标准器计量后注入罐B，分别记录液位计A、B数值；罐B液位计B与注入水容积对应，标定完成后即得到标定罐容数据；罐A待水抽空即得到初始容积Vm值，每一次液位计A读数与Vm减去抽出容积的水剩下在罐中的水容积对应，标定完成后换算容积即得到标定罐容数据。本发明解决了现有技术中金属储存罐容积标定误差大效率低的技术问题。本发明有益效果为：节省设备投入，降低能源消耗，标定效率高。量入量出式两种工作模式进行标定，结果可靠。操作简单，适应性好。

Description

一种用于标定卧式金属罐容积的量入量出双标定装置及方法
技术领域
本发明涉及测量技术领域，尤其是涉及一种对金属储存罐容积标定的装置和标定方法。
背景技术
卧式金属罐一般埋于地下，用来储存汽油、柴油、煤油等燃料，作为计量和储存液体的计量器具，广泛应用于各行各业。对卧式金属罐进行容积标定的目的是按一定的液位高度间隔，给出目标罐的对应容积值，形成所谓的“罐容数据”。目前标定卧式金属罐容积的方法主要有几何测量法、容量比较法和标准流量计法。几何测量法需要操作人员下到罐内实际测量，再用理想化模型进行处理，从而得到罐容数据。该方法不但标定结果准确度不高，而且还会危及操作人员的安全。容量比较法，将标准金属量器加满水后直接将水注入到罐内，测量罐内液位高度，得到一组高度与容积对应数据，再利用拟合曲线的方法得到罐容数据。该方法标定时间很长，效率低。标准流量计法，注入罐内水流量值由高准确度的标准流量计给出，准确度较高。当水质不清洁时，会影响标准流量计的性能曲线，从而影响计量结果。中国专利申请公布号CN104359521A，申请公布日2015年2月18日，名称为“一种大容量储罐容积检测系统及标定方法”的发明专利申请文件，公开了一种对大容量储罐容积标定方法。该标定方法包括如下步骤：(a)当储罐二为被标定对象时，储罐一和储罐三提供液源；标定开始时，被标定对象储罐的储液为空，同时确保其余2个储罐的储液容量之和大于被标定对象容积值；(b)使得液源内的液体介质依次流过循环增压输送泵组、稳压装置、标准表流量计组和流量计校验标准装置；待流量计校验标准装置液源储液情况满足要求时，开始循环运行，然后按照流量计检定规程对标准表流量计组进行流量值校验；(c)对被标定对象储罐进行液位置零；使得液源内的液体介质进入待标定储罐；标定过程中，选取步骤中校验过的流量值进行加注，生成储罐容积与液位高度对应表，直至结束一个被标定对象储罐的容积检测。该技术方案利用一套标准流量计对目标罐进行标定。使用的是量入法，一次完成一个目标罐标定效率低。
发明内容
为了解决现有技术中对金属储存罐容积标定误差大、效率低的技术问题，本发明提供一种用于标定卧式金属罐容积的量入量出双标定装置及方法，达到标定设备投入少、标定效率高、标定结果可靠的目的。
本发明的技术方案是：一种用于标定卧式金属罐容积的量入量出双标定装置，它包括：埋入地面下方的卧式金属罐A和卧式金属罐B、设置在地面上的标准器和抽水泵，卧式金属罐A和卧式金属罐B分别设有人孔A和人孔B，标准器出口端与人孔B连通、进口端与抽水泵出口端连通，抽水泵进口端与人孔A连通，卧式金属罐A和卧式金属罐B还分别连接有液位计A和液位计B。用一套标准器一次可以同时完成两个卧式金属罐容积的标定，标定设备投入少、标定效率高。采用量入式、量出式两种工作模式进行标定，标定结果可靠。操作简单，适应性好。
作为优选，标准器出口端并接有放水管、进口端并接有补水管；方便标定中补充水和排放水。
作为优选，标准器为标准金属量器；性能稳定，操作直观方便，适应性强。
作为优选，标准器为标准流量计；准确度高，操作简单，标定速度快。
作为优选，标准器为高精度电子秤；准确度高，读数方便。
作为优选，卧式金属罐A内腔底面设有罐A计量基准点，液位计A竖直放置，下端与罐A计量基准点贴紧，上端露出地面。
作为优选，卧式金属罐B内腔底面设有罐B计量基准点，液位计B竖直放置，下端与罐B计量基准点贴紧，上端露出地面。
一种用于标定卧式金属罐容积的量入量出双标定方法，包括以下步骤：
卧式金属罐A注满水，卧式金属罐B为全空，分别读取液位计A和液位计B数值；此时卧式金属罐A的初始容积为Vm；
分若干次，每次抽水泵从卧式金属罐A中抽出一定容积的水经过标准器计量后再注入卧式金属罐B，分别记录每次从卧式金属罐A中量出水后液位计A数值、每次水注入卧式金属罐B后液位计B数值；
当卧式金属罐A中水被抽空，卧式金属罐B未被注满，旁路管供水给标准器计量后再注入卧式金属罐B，读取液位计B对应数值；
当卧式金属罐A中水未被抽空，卧式金属罐B已经被注满，卧式金属罐A抽出的水经过标准器计量后不注入卧式金属罐B，读取液位计A对应数值；
对于卧式金属罐B，液位计B每一次读数与每一次实际注入水容积对应，标定完成后即得到了卧式金属罐B的标定罐容数据；
对于卧式金属罐A，开始初始容积Vm为未知，待卧式金属罐A中的水抽空即得到初始容积Vm值，液位计A每一次读数与卧式金属罐A的初始容积Vm减去每一次抽出一定容积的水剩下在卧式金属罐A中的水容积对应，标定完成后换算容积，得到了卧式金属罐A的标定罐容数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：用一套标准器一次可以同时完成两个卧式金属罐容积的标定，节省了设备投入，降低了能源消耗。标定效率高，减少了用户因停业标定所产生的业务损失。采用量入、量出式两种工作模式进行标定，标定结果可靠。操作简单，适应性好。
附图说明
附图1为本发明连接示意图。
图中：1-卧式金属罐A；2-卧式金属罐B；3-标准器；4-抽水泵；11-人孔A；12-液位计A；21-人孔B；22-液位计B；31-放水管；32-补水管。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
如图1所示，一种用于标定卧式金属罐容积的量入量出双标定装置，它包括：卧式金属罐A1、卧式金属罐B2、标准器3和抽水泵4。卧式金属罐A1和卧式金属罐B2均为待标定的储油罐，埋在地面以下。卧式金属罐A1设有人孔A11和量油孔A。人孔A11和量油孔A的上端分别露出地面，下端分别与卧式金属罐A1内腔连通。卧式金属罐A1内腔底面设有罐A计量基准点，罐A计量基准点位于量油孔A正下方。卧式金属罐A1连接有液位计A12，液位计A12竖直放置。液位计A12插入量油孔A，下端与罐A计量基准点贴紧，上端露出量油孔A上口。卧式金属罐B2设有人孔B21和量油孔B。人孔B21和量油孔B的上端分别露出地面，下端分别与卧式金属罐B2内腔连通。卧式金属罐B2内腔底面设有罐B计量基准点，罐B计量基准点位于量油孔B正下方。卧式金属罐B2连接有液位计B22。液位计B22竖直放置。液位计B22插入量油孔B，下端与罐B计量基准点贴紧，上端露出量油孔B上口。标准器3和抽水泵4设置在地面上。标准器3出口端与人孔B21连通,标准器3进口端与抽水泵4出口端连通。抽水泵4进口端与人孔A11连通。抽水泵4进口连接有进水管，进水管另一端口与卧式金属罐A1内腔底面接近。标准器3出口端并接有放水管31、进口端并接有补水管32。标准器3可以是标准流量计、标准金属量器或高精度电子秤。本实施例以标准金属量器为例说明。标准金属量器的出口连接有出口三通。出口三通其余两端口分别连接放水管31和出水管。出水管与人孔B21连通，出水管出水端口与人孔B21和卧式金属罐B2连接端口齐平。放水管31通过放水阀与回收箱连接(图中未示)。标准金属量器的进口连接有进口三通。进口三通其余两端口分别连接补水管32和水泵出水管。水泵出水管与抽水泵4出口连接。补水管32通过补水阀与补水箱连接(图中未示)。
一种用于标定卧式金属罐容积的量入量出双标定装置的标定方法：
图1中，卧式金属罐A1为量出罐，卧式金属罐B2为量入罐。
标定前，卧式金属罐A1注满水，为全满状态；卧式金属罐B2全空，为全空状态。同时，抽水泵4内部、进水管和水泵出水管充满水。分别读取液位计A12和液位计B22数值。此时，卧式金属罐A1的标定高度为H0，对应的初始容积为Vm。Vm与卧式金属罐A1的标称容积接近或相等。卧式金属罐B2的标定高度为h0＝0mm，对应容积为0L。
开始标定，分若干次，每次抽水泵4从卧式金属罐A1中抽出一定容积的水经过标准金属量器计量后再注入卧式金属罐B2，分别记录每次从卧式金属罐A1中量出水后液位计A12数值、每次水注入卧式金属罐B2后液位计B22数值。
第1次从卧式金属罐A1中抽出容积为Vb1的水，经过标准金属量器计量后再注入卧式金属罐B2中。此时，卧式金属罐A1的标定高度为H1，对应容积为Vm-V1；卧式金属罐B2的标定高度为h1，对应容积为V1，V1＝Vb1。
第2次从卧式金属罐A1中抽出容积为Vb2的水，经过标准金属量器计量后再注入卧式金属罐B2中。此时，卧式金属罐A1的标定高度为H2，对应容积为Vm-V2；卧式金属罐B2的标定高度为h2，对应容积为V2，V2＝V1+Vb2。
第r次从卧式金属罐A1中抽出容积为Vbr的水，经过标准金属量器计量后再注入卧式金属罐B2中。此时，卧式金属罐A1的标定高度为Hr，对应容积为Vm-Vr；卧式金属罐B2的标定高度为hr，对应容积为Vr，Vr＝Vr-1+Vbr。
第n-1次从卧式金属罐A1中抽出容积为Vb(n-1)的水，经过标准金属量器计量后再注入卧式金属罐B2中。此时，卧式金属罐A1的标定高度为Hn-1，对应容积为Vn-Vn-1；卧式金属罐B2的标定高度为hn-1，对应容积为Vn-1，Vn-1＝Vn-2+Vb(n-1)。
第n次从卧式金属罐A1中抽出容积为Vbn的水，经过标准金属量器计量后再注入卧式金属罐B2中，卧式金属罐A1的标定高度为Hn，对应容积为Vm-Vn。若此时，卧式金属罐A1的标定高度为Hn＝0mm，即变为全空状态；卧式金属罐B2的标定高度为hn，对应容积为Vn，Vn＝Vn-1+Vbn。若此时，卧式金属罐B2的标定高度为hn已达到最大高度，即变为全满状态。
当卧式金属罐A1中水被抽空(即Hn＝0mm)，卧式金属罐B2未被注满(即hn未达到最大高度)，补水管32供水给标准金属量器计量后再注入卧式金属罐B2，读取液位计B22对应数值；可推知卧式金属罐A1的初始容积Vm＝Vn。
第n+1次从补水管32补入容积为Vbn+1的水，经过标准金属量器计量后再注入卧式金属罐B2中。此时，卧式金属罐B2的标定高度为hn+1，对应容积为Vn+1，Vn+1＝Vn+Vbn+1。
第n+x次从补水管32补入容积为Vbn+x的水，经过标准金属量器计量后再注入卧式金属罐B2中。此时，卧式金属罐B2的标定高度为hn+x，对应容积为Vn+x，Vn+x＝Vn+x-1+Vbn+x。
从补水管32补水，直到卧式金属罐B2满水为止。由于卧式金属罐A与卧式金属罐B大小与形状接近，所以通常x的值一般在0～5以内。
标定高度和对应容积测量见表一：
表一 卧式金属罐A1实际容积小于卧式金属罐B2实际容积
当卧式金属罐A1中水未被抽空(即Hn不等于0mm)，卧式金属罐B2已经被注满(即hn达到最大高度)，卧式金属罐A1抽出的水经过标准金属量器计量后不注入卧式金属罐B2，读取液位计A12对应数值；可推知卧式金属罐A1的初始容积Vm＝Vn+x。
第n+1次从卧式金属罐A1中抽出容积为Vbn+1的水，经过标准金属量器计量后不注入卧式金属罐B2，通过放水管31直接注入回收箱(图中未示)。此时，卧式金属罐A1的标定高度为Hn+1，对应容积为Vm-Vn+1，Vn+1＝Vn+Vbn+1。
第n+x次从卧式金属罐A1中抽出容积为Vbn+x的水，经过标准金属量器计量后不注入卧式金属罐B2，通过放水管31直接注入回收箱(图中未示)。此时，卧式金属罐A1的标定高度为Hn+x，对应容积为Vm-Vn+x，Vn+x＝Vn+x-1+Vbn+x。直到卧式金属罐A1中的水抽完为止(即Hn+x＝0mm)。由于卧式金属罐A与卧式金属罐B大小与形状接近，所以通常x的值一般在0～5以内。
标定高度和对应容积测量见表二：
表二 卧式金属罐A1实际容积大于卧式金属罐B2实际容积
对于卧式金属罐B2，液位计B22每一次读数与每一次实际注入水容积对应，标定完成后即得到了卧式金属罐B2的标定罐容数据。
对于卧式金属罐A1，开始初始容积Vm为未知，待卧式金属罐A1中的水抽空即得到初始容积Vm值，液位计A12每一次读数与卧式金属罐A1的初始容积Vm减去每一次抽出一定容积的水剩下在卧式金属罐A1中的水容积对应，标定完成后换算容积，得到了卧式金属罐A1的标定罐容数据。
应用举例：
卧式金属罐A1，标称容积为30000L，实际容积为30915L；卧式金属罐B2，标称容积为30000L，实际容积为31280L；标准器3采用标准金属量器；卧式金属罐A1为量出式、卧式金属罐B2为量入式，标定数据如表三：
表三 卧式金属罐A1实际容积小于卧式金属罐B2实际容积
对于卧式金属罐A1实际容积大于卧式金属罐B2实际容积情况，参照以上叙述，可以得到，不再实际举例赘述。

Claims (8)

1.一种用于标定卧式金属罐容积的量入量出双标定装置，它包括：埋入地面下方的卧式金属罐A（1）和卧式金属罐B（2）、设置在地面上的标准器（3）和抽水泵（4），其特征在于：所述卧式金属罐A（1）和卧式金属罐B（2）分别设有人孔A（11）和人孔B（21），所述标准器（3）出口端与人孔B（21）连通、进口端与抽水泵（4）出口端连通，抽水泵（4）进口端与人孔A（11）连通，所述卧式金属罐A（1）和卧式金属罐B（2）还分别连接有液位计A（12）和液位计B（22），卧式金属罐A（1）为量出罐、注满水，卧式金属罐B（2）为量入罐、全空，每次抽水泵（4）从卧式金属罐A（1）中抽出一定容积的水经过标准器（3）计量后再注入卧式金属罐B（2）。
2.根据权利要求1所述的一种用于标定卧式金属罐容积的量入量出双标定装置，其特征在于：所述标准器（3）出口端并接有放水管（31）、进口端并接有补水管（32）。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于标定卧式金属罐容积的量入量出双标定装置，其特征在于：所述标准器（3）为标准金属量器。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于标定卧式金属罐容积的量入量出双标定装置，其特征在于：所述标准器（3）为标准流量计。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于标定卧式金属罐容积的量入量出双标定装置，其特征在于：所述标准器（3）为高精度电子秤。
6.根据权利要求1所述的一种用于标定卧式金属罐容积的量入量出双标定装置，其特征在于：所述卧式金属罐A（1）内腔底面设有罐A计量基准点，所述液位计A（12）竖直放置，下端与罐A计量基准点贴紧，上端露出地面。
7.根据权利要求1所述的一种用于标定卧式金属罐容积的量入量出双标定装置，其特征在于：所述卧式金属罐B（2）内腔底面设有罐B计量基准点，所述液位计B（22）竖直放置，下端与罐B计量基准点贴紧，上端露出地面。
8.根据权利要求1所述的一种用于标定卧式金属罐容积的量入量出双标定装置的标定方法，其特征在于：它包括以下步骤：
卧式金属罐A（1）注满水，卧式金属罐B（2）为全空，分别读取液位计A（12）和液位计B（22）数值；此时卧式金属罐A（1）的初始容积为Vm；
分若干次，每次抽水泵（4）从卧式金属罐A（1）中抽出一定容积的水经过标准器（3）计量后再注入卧式金属罐B（2），分别记录每次从卧式金属罐A（1）中量出水后液位计A（12）数值、每次水注入卧式金属罐B（2）后液位计B（22）数值；
当卧式金属罐A（1）中水被抽空，卧式金属罐B（2）未被注满，补水管（32）供水给标准器（3）计量后再注入卧式金属罐B（2），读取液位计B（22）对应数值；
当卧式金属罐A（1）中水未被抽空，卧式金属罐B（2）已经被注满，卧式金属罐A（1）抽出的水经过标准器（3）计量后从放水管（31）流出，读取液位计A（12）对应数值；
对于卧式金属罐B（2），液位计B（22）每一次读数与每一次实际注入水容积对应，标定完成后即得到了卧式金属罐B（2）的标定罐容数据；
对于卧式金属罐A（1），开始初始容积Vm为未知，待卧式金属罐A（1）中的水抽空即得到初始容积Vm值，液位计A（12）每一次读数与卧式金属罐A（1）的初始容积Vm减去每一次抽出一定容积的水剩下在卧式金属罐A（1）中的水容积对应，标定完成后换算容积，得到了卧式金属罐A（1）的标定罐容数据。
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