CN106871985A - 标准金属量器液面高度的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种标准金属量器液面高度的测量方法，其检定装置包括便携式充电电池、液位传感器、双轴倾角传感器、数据传输单元和带液位修正软件的上位机；充电电池用电源线与双轴倾角传感器和液位传感器连接；双轴倾角传感器用于测量标准金属量器在传感器测量轴方向上的倾斜角度，它是在标准金属量器水平状态下稳定地安装固定在标准金属量器上，并使测量轴与水平面平行；数据传输单元将双轴倾角传感器采集到的数据信号传输给上位机；液位修正软件根据双轴倾角传感器测得的倾斜角度将标准金属量器未经过水平调整的液面高度换算到水平状态下的液面高度。本发明无需对标准金属量器进行水平调节操作，具有结构简单、成本低、操作简便快捷、检定准确度高的优点。

Description

标准金属量器液面高度的测量方法

技术领域

本发明涉及计量技术中液体量器的检定方法，具体涉及标准金属量器液面高度的测量方法。

背景技术

标准金属量器是用于计量液体体积的计量器具，在燃油加油机、汽车油罐车、水表等检定装置中作为主标准器使用，在容量和流量计量中起着重要的作用，广泛应用于石油化工等行业。

在实际检定操作过程中，标准金属量器必须保持水平，否则测量得到的液位高度可能发生偏差，造成检定结果不准确。通常情况下，标准金属量器不能确保水平，为了保证测量得到的液位高度是准确的，目前国内普遍采用在检定前使用水平仪对标准金属量器进行人工调整直至达到水平，这种人工调整的方法存在工作量繁重、效率低、对调节操作要求高的缺陷。

专利申请号201511009511.0公开了一种燃油加油机全自动检定装置及调平、液位图像识别方法，它使用ARM处理器和调平模块对标准金属量器进行自动调平，调平模块包括一个双轴倾角传感器、两个步进电机和两个滑动丝杆；嵌入式ARM处理器同调平模块相连，通过SPI通信采集双轴倾角传感器的倾角值，经过PID计算，发出方向控制信号和脉冲信号控制两个步进电机带动两个丝杆转动从而实现装置自动调平。由于该方法需要双轴倾角传感器、ARM处理器及大量的机械部件，存在着结构复杂、成本高、重量大搬运困难等缺陷。

专利授权公告号CN205802992公开了一种自动调节水平的加油机检定装置的计量容器，它在传统标准金属量器支架以下部分改为带有调平功能的机械结构，具体为：设有与标准金属量器下椎体相连接的支柱，支柱下端设有底部平台，底部平台下端至少设有三个底脚，这些底脚中至多只允许一个固定底脚，其余为活动底脚，活动底脚上设有带滚珠丝杆的升降机构，升降机构与用于驱动升降机构的电动机相连接，底部平台上设有电子测量水平调节仪，电子测量水平调节仪与所述电动机电控连接。当电子测量水平调节仪检测到不水平时，控制电动机带动升降机构升降，直到再次实现水平，此时电子测量水平调节仪检测到水平即意味着计量容器内的液位达到水平，从而实现自动调节液位水平。该装置同样存在着结构复杂、成本高、重量大搬运困难等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种检定装置结构简单、制作成本低、检定结果准确可靠、操作简便快捷高效的标准金属量器液面高度的测量方法，以解决现有技术中的不足，实现在标准金属量器无需经过水平调整情况下即可完成液面高度的测量。

为实现以上目的，本发明标准金属量器液面高度的测量方法所采用的检定装置包括便携式充电电池、液位传感器、双轴倾角传感器、数据传输单元和带液位修正软件的上位机；所述便携式充电电池通过电源线分别与双轴倾角传感器和液位传感器连接；所述液位传感器用于测量标准金属量器中的液位高度，它通过电源线与便携式充电电池连接，它采集到的数据信号通过数据传输单元传输给上位机；所述双轴倾角传感器用于测量标准金属量器在两个测量轴方向与水平面的倾角，它是在标准金属量器水平状态下稳定地安装固定在标准金属量器上，并使双轴倾角传感器的两个测量轴与水平面平行；所述数据传输单元将双轴倾角传感器采集到的数据信号传输给上位机；所述液位修正软件的作用是根据双轴倾角传感器测得的倾角将标准金属量器未经过水平调整的液面高度换算到水平状态下的液面高度。

所述液位修正软件的作用包括求标准量器固定参数R、β和计算标准金属量器液面高度h两个步骤实现，前步骤在双轴倾角传感器首次安装在标准金属量器上以及此后在双轴倾角传感器安装位置发生变化时，先通过实验取得H、H₁、H₂、α_X1、α_X2、α_Y1、α_Y2数据，再根据这些数据通过公式：

计算出α_x1、α_x2、α_y1、α_y2，并得到以下关系式：

由以上两个关系式计算出R、β值；所述实验是在标准金属量器量器水平状态下，往量器中注入液体，液位传感器测得液面高度值为H，然后将标准金属量器量器倾斜一个角度后，液位传感器测得液面高度为H₁，双轴倾角传感器测得X测量轴倾角为α_X1、Y测量轴的倾角为α_Y1，再将标准金属量器量器倾斜另一个角度后，液位传感器测得液面高度为H₂，双轴倾角传感器测得X测量轴倾角为α_X2、Y测量轴的倾角为α_Y2；

公式中字母代表的变量分别是：γ_i为标准金属量器第i次倾斜后，双轴倾角传感器安装面的倾角；α_Xi为标准金属量器第i次倾斜后，双轴倾角传感器X测量轴的倾角；α_Yi为标准金属量器第i次倾斜后，双轴倾角传感器Y测量轴的倾角；标准金属量器第i次倾斜后，垂直于Y测量轴的平面与水平面交于一条直线，该直线与X测量轴的夹角为α_xi；标准金属量器第i次倾斜后，垂直于X测量轴的平面与水平面交于一条直线，该直线与Y测量轴的夹角为α_yi；H为水平状态下的液面高度；H_i为标准金属量器第i次倾斜后的液面高度；液位传感器和计量颈中轴线构成一个平面，该平面与X测量轴的夹角为β；R为液位传感器与计量颈中轴线的距离；

后一步骤通过公式:

tanθ＝sinβ×tanα_y+cosβ×tanα_x

h＝h₁+R×tanθ

计算出h值，其中α_X由双轴倾角传感器X测量轴测得，α_Y由双轴倾角传感器Y测量轴测得，h₁从液位传感器测得；

公式中字母代表的变量分别是：α_X为双轴倾角传感器X测量轴的倾角；α_Y为双轴倾角传感器Y测量轴的倾角；γ为双轴倾角传感器安装面的倾角；垂直于Y测量轴的平面与水平面交于一条直线，该直线与X测量轴的夹角为α_x；垂直于X测量轴的平面与水平面交于一条直线，该直线与Y测量轴的夹角为α_y；液位传感器和计量颈中轴线构成一个平面，该平面与X测量轴的夹角为β；液位传感器和计量颈中轴线构成的一个平面，该平面分别与双轴倾角传感器安装面和液位平面交于两条直线，这两条直线的夹角为θ；h为标准金属量器在水平状态下的液面高度；h₁为液位传感器测得的液面高度；R为h与h₁的距离。

所述液位传感器为磁致伸缩液位传感器，分辨力0.01mm，最大允许误差为±0.01％FS。

所述检定装置的液位传感器可用由液位管、计量颈标尺和读数游标组成的液位测量机构替代。

所述便携式充电电池的电压及容量须满足双轴倾角传感器和液位传感器的工作电压和功率要求。

所述双轴倾角传感器最大允许误差为±0.002°，量程为-10°～+10°。

所述数据传输单元是wifi传输模块，它通过电源线与便携式充电电池连接。

所述数据传输单元是数据线。

所述上位机为PC、手机和IPAD中的一种。

所述便携式充电电池、双轴倾角传感器、液位传感器和数据传输单元应用在包括石油化工在内的危险领域中时须具有防爆功能。

本发明标准金属量器液面高度的测量方法具有以下技术特点和有益效果：

(1)所需硬件包括双轴倾角传感器、便携式充电电池、上位机，液位传感器和wifi传输模块，具有结构简单、成本低的优点；

(2)检定过程无需进行水平调节操作，由传感器自动采集数据、上位机完成计算，可明显提高自动化程度、检定效率以及测量准确度；

(3)本发明中双轴倾角传感器的和液位传感器等硬件的安装简便，软件编写过程简单，易于实施和推广。

附图说明

图1为本发明标准金属量器液面高度的测量方法的定检装置结构示意图。

附图标记：溢流罩1、计量颈2、液位传感器3、上椎体4、圆筒体5、下椎体6、放液阀门7、支架8、双轴倾角传感器9。

图2为本发明标准金属量器液面高度的测量方法中双轴倾角传感器的测量模型示意图。

图3为本发明标准金属量器液面高度的测量方法中标准金属量器倾斜状态下上椎体以上部分的剖面图，剖切平面是由液位传感器和计量颈中轴线构成的平面。

图4为本发明标准金属量器液面高度的测量方法中求解R和β的几何图形示意图.

图5为图4的简化图。

图6为本发明标准金属量器液面高度的测量方法具体实施例1的结构原理框图。

图7为本发明标准金属量器液面高度的测量方法具体实施例2的结构原理框图。

图8为本发明标准金属量器液面高度的测量方法具体实施例3的结构原理框图。

图9为本发明标准金属量器液面高度的测量方法具体实施例4的结构原理框图。

具体实施方式

先结合附图对本发明标准金属量器液面高度的测量方法的原理进行说明。

图1所示，将标准金属量器调整水平后安装双轴倾角传感器，并使双轴倾角传感器的安装面(X测量轴和Y测量轴所在平面)平行于水平面。

图2所示，以双轴倾角传感器中X测量轴为x轴、Y测量轴为y轴、两测量轴的交点为原点o，根据右手法则建立空间直角坐标系。当双轴倾角传感器安装在斜面S₁上时，斜面S₁与水平面S的交线为l，x轴和y轴与l分别交于点A、B，点o在S面上的投影为点Q，从点o做l的垂线交l于点D，z轴交S面于点C。

由图中可以得出：oQ⊥S面，oD⊥AB，oA⊥oB，因为l分别垂直于z轴、oD、oQ，所以o、C、D、Q四点共面。

设：∠oAQ为x轴与水平面的倾角α_X，∠oBQ为y轴与水平面的倾角α_Y，∠oDQ为斜面S₁与水平面S的倾角γ，∠oAC为x轴与xoz平面和水平面交线的夹角α_x，∠oBC为y轴与yoz平面和水平面交线的夹角α_y。

oA＝oQ/sinα_X (1)

oB＝oQ/sinα_Y (2)

三角形oAB的面积

所以

在直角三角形oDQ中，

所以

在直角三角形oCD中，

∠oCD＝π/2–γ (7)

在直角三角形oCQ中，

oC＝oQ/sin(π/2–γ)＝oQ/cosγ (8)

在直角三角形oCD中，

在直角三角形AQD中，

在直角三角形ACD中，

在三角形oAC中，

所以xoz平面上x轴与水平面的夹角α_x通过下式求得：

在直角三角形BQD中，

在直角三角形BCD中，

在三角形oBC中，

所以yoz平面上y轴与水平面的夹角α_y通过下式求得：

由上述推导可得：以双轴倾角传感器中X测量轴为x轴、Y测量轴为y轴、两测量轴的交点为原点o，根据右手法则建立空间直角坐标系中，x轴与水平面的倾角α_X和y轴与水平面的倾角α_Y由双轴倾角传感器直接测得，xoy平面与水平面S的倾斜角γ由式(6)计算得出，x轴与xoz平面和水平面交线的夹角α_x由式(13)计算得出，y轴与yoz平面和水平面交线的夹角α_y由式(17)计算得出。

图3所示，计量颈中轴线为l₁，l₁和液位传感器所在平面为S₂，S₂与液面平面交于直线l₂，液位传感器零点到计量颈中轴线的垂线为l₃；因为双轴倾角传感器是在标准金属量器水平状态下安装的，且安装面平行于水平面，所以l₁垂直于安装面，l₃平行于S₂和安装面的交线，则l₂和l₃的夹角为θ。

标准金属量器的计量颈是一个圆柱形结构，只要量器内介质的体积不变，无论量器如何倾斜，液面都与计量颈中轴线于同一点，该点到l₃的距离是标准金属量器在水平状态下的液面高度h。

由h₁换算到水平状态下液面高度h公式为：

h＝h₁+R×tanθ (18)

式(18)中h₁可以直接测得，R及θ需要通过以下方法计算。

如图4所示，计量颈中轴线和液位传感器所在平面为S₂、计量颈中轴线为l₁(同图3)，以液面平面与液位传感器的交点为原点O，过原点O并与双轴传感器的X测量轴平行且同方向作X轴，过原点O并与双轴传感器的Y测量轴平行且同方向作Y轴，根据右手法则建立空间直角坐标系。

因为l₁垂直于安装面，所以l₁垂直于XOY平面，l₁与XOY平面交于点M、与液面交于点P。在XOZ平面作直线l₁的投影l₄，l₄与OXY平面交于点N、与液面平面交于点K。过点K作l₁的垂线与l₁交于点G，则KG平行于MN和Y轴。

图5所示，∠MON为平面S₂与X轴的夹角β，∠KON为X轴与XOZ平面和水平面交线的夹角α_x，∠PKG为Y轴与YOZ平面和水平面交线的夹角α_y。S₂平面与水平面交线OP，S₂平面与XOZ平面交线OM，OP与OM的夹角∠POM即为公式(18)中的θ。

KN＝ON×tanα_x (19)

MN＝ON×tanβ (20)

PG＝MN×tanα_y＝ON×tanβ×tanα_y (21)

OM＝ON/cosβ (22)

式(18)和(23)中，α_x和α_y分别通过公式(13)和(17)求出；R、β是该标准金属量器的固有参数，可以通过实验方法求得，即在标准金属量器量器水平状态下，往标准金属量器中注入一定体积的液体，测得液面高度的值为H，然后将标准金属量器量器倾斜一个角度后，测得液位传感器中的液面高度为H₁，双轴倾角传感器测得X测量轴的倾角α_X1、Y测量轴的倾角α_Y1，根据式(6)、(13)和(17)计算出X轴与XOZ平面和水平面交线的夹角α_x1，Y轴与YOZ平面和水平面交线的夹角α_y1，此时由式(18)及式(23)得出：

再将标准金属量器量器倾斜另一个角度后，测得液位传感器中的液面高度为H₂，双轴倾角传感器X测量轴的倾角α_X2、Y测量轴的倾角α_Y2，根据式(6)、(13)和(17)计算出X轴与XOZ平面和水平面交线的夹角α_x2，Y轴与YOZ平面和水平面交线的夹角α_y2，此时由式(18)及式(23)得出：

联立式(24)及式(25)可以计算出R、β的值。

综上所述，本发明标准金属量器液面高度的测量方法分为以下几个步骤：

1、在标准金属量器水平状态下安装双轴倾角传感器，双轴倾角传感器的安装面要平行于水平面；

2、在双轴倾角传感器首次安装在标准金属量器上及安装后双轴倾角传感器安装位置发生变化时，通过上述实验方法求常数R、β；

3、在求出常数R、β后，标准金属量器未经过水平调整状态下的液面高度换算到水平状态下液面高度的求法如下：

在标准金属量器未经过水平调整状态下测量出液面的高度h₁，双轴倾角传感器测得X测量轴的倾角α_X、Y测量轴的倾角α_Y，根据式(6)、(13)和(17)计算出X轴与XOZ平面和水平面交线的夹角α_x，Y轴与YOZ平面和水平面交线的夹角α_y；由式(23)计算出tanθ后，再由式(18)计算出h。

下面结合附图和具体实施方式对本发明标准金属量器液面高度的测量方法作进一步详细说明。

实施例1

图6所示，本实发明标准金属量器液面高度的测量方法的检定装置包括便携式充电电池、磁致伸缩液位传感器、双轴倾角传感器、wifi传输模块和带液位修正软件的便携电脑；所述便携式充电电池通过电源线分别与双轴倾角传感器、wifi传输模块和磁致伸缩液位传感器连接；所述磁致伸缩液位传感器用于测量标准金属量器中的液位高度，其分辨率0.01mm，最大允许误差优于±0.01％FS；所述双轴倾角传感器用于测量标准金属量器在两个测量轴方向上的倾角，它是在标准金属量器水平状态下稳定地安装固定在标准金属量器上，并使双轴倾角传感器的两个测量轴与水平面平行；所述wifi传输模块将双轴倾角传感器和磁致伸缩液位传感器采集到的数据信号传输给上位机；所述液位修正软件能根据双轴倾角传感器测得的倾角将标准金属量器未经过水平调整的液面高度换算到水平状态下的液面高度。

具体的检定操作流程如下：

(1)、在双轴倾角传感器首次安装在标准金属量器上时及安装后双轴倾角传感器安装位置发生变化时，需要先求出R、β值。R、β的求法如下：

在标准金属量器量器水平状态下，往量器中注入一定体积的液体，测得液面高度的值为H，然后将标准金属量器量器倾斜一个角度后，测得液位传感器中的液面高度为H₁，双轴倾角传感器测得X测量轴的倾角α_X1、Y测量轴的倾角α_Y1；再将标准金属量器量器倾斜另一个角度后，测得液位传感器中的液面高度为H₂，双轴倾角传感器测得X测量轴的倾角α_X2，Y测量轴的倾角α_Y2。液位修正软件根据这些数据通过公式：

计算出α_x1、α_x2、α_y1、α_y2，并得到以下关系式：

再由以上两个关系式计算出R、β值；液位修正软件自动将R、β作为固定参数保存。

(2)、标准金属量器未经过水平调整状态下的液面高度换算到水平状态下液面高度的求法如下：

在标准金属量器未经过水平调整状态下测量出液面的高度h₁，双轴倾角传感器测得X测量轴的倾角α_X、Y测量轴的倾角α_Y，液位修正软件根据测得的数据和保存的参数R、β，通过公式：

tanθ＝sinβ×tanα_y+cosβ×tanα_x

h＝h₁+R×tanθ

计算出h值。

液位修正软件中的求标准量器固定参数R、β和计算标准金属量器液面高度度h的两个步骤还可以编写成两个函数：前一步骤的函数只要输入H、H₁、H₂、α_X1、α_X2、α_Y1、α_Y2，即可计算出R、β；后一步骤的函数只要输入h₁、α_X、α_Y，即可计算出h。这两个函数可以定义为相应的软件接口，并被不同的开发软件(如java，C#等)调用，最后计算出需要的结果，可以根据业务场景运用在各种不同的检定、测量系统中。

实施例2

图7所示，采用数据线代替实施例1中的wifi传输模块，双轴倾角传感器和磁致伸缩液位传感器需要通过数据线与便携电脑进行通信，其他同实施例1。

实施例2的原理及操作流程同实施例1的原理及操作流程。

实施例3

图8所示，采用液位管替代液位传感器，标准金属量器中液面高度通过人工读取，人工读取的液面高度需要手动输入到便携电脑中，其他同实施例1。

实施例3的原理及操作流程同实施例1的原理及操作流程。

实施例4

图9所示，采用数据线代替实施例1中的wifi传输模块，采用液位管替代液位传感器，标准金属量器中液面高度通过人工读取，人工读取的液面高度需要手动输入到便携电脑中，其他同实施例1。

实施例4的原理及操作流程同实施例1的原理及操作流程。

以上四个实施例中，实施例1是最佳实施例。

Claims (10)

1.一种标准金属量器液面高度的测量方法，所采用的检定装置包括便携式充电电池、数据传输单元和上位机；其特征是：它还包括液位传感器和双轴倾角传感器；所述便携式充电电池通过电源线分别与双轴倾角传感器和液位传感器连接；所述液位传感器用于测量标准金属量器中的液位高度，它通过电源线与便携式充电电池连接，它采集到的数据信号通过数据传输单元传输给上位机；所述双轴倾角传感器用于测量标准金属量器在两个测量轴方向与水平面的倾角，它是在标准金属量器水平状态下稳定地安装固定在标准金属量器上，并使双轴倾角传感器的两个测量轴与水平面平行；所述数据传输单元将双轴倾角传感器采集到的数据信号传输给上位机；所述上位机带液位修正软件，该液位修正软件的作用是根据双轴倾角传感器测得的倾角将标准金属量器未经过水平调整的液面高度换算到水平状态下的液面高度。

2.如权利要求1所述标准金属量器液面高度的测量方法，其特征是：所述液位修正软件的作用包括求标准量器固定参数R、β和计算标准金属量器液面高度度h两个步骤实现，前步骤在双轴倾角传感器首次安装在标准金属量器上以及此后在双轴倾角传感器安装位置发生变化时，先通过实验取得H、H₁、H₂、α_X1、α_X2、α_Y1、α_Y2数据，再根据这些数据通过公式：

${\mathrm{\γ}}_i=arcsin\sqrt{{\sin }^2{\mathrm{\α}}_{Xi}+{\sin }^2{\mathrm{\α}}_{Yi}}$

${\mathrm{\α}}_{xi}=arccos\left(\frac{1}{{\mathrm{sin\α}}_{Xi}\×\sqrt{{\left(\frac{1}{{\mathrm{tan\α}}_{Xi}}\right)}^2-{\left(\frac{1}{{\mathrm{tan\γ}}_i}\right)}^2+{\left(\frac{1}{{\mathrm{sin\γ}}_i\×{\mathrm{cos\γ}}_i}\right)}^2}}\right)$

${\mathrm{\α}}_{yi}=arccos\left(\frac{1}{{\mathrm{sin\α}}_{Yi}\×\sqrt{{\left(\frac{1}{{\mathrm{tan\α}}_{Yi}}\right)}^2-{\left(\frac{1}{{\mathrm{tan\γ}}_i}\right)}^2+{\left(\frac{1}{{\mathrm{sin\γ}}_i\×{\mathrm{cos\γ}}_i}\right)}^2}}\right)$

$\frac{H-H_i}{R}=sin\mathrm{\β}\×{\mathrm{tan\α}}_{yi}+cos\mathrm{\β}\×{\mathrm{tan\α}}_{xi}$

计算出α_x1、α_x2、α_y1、α_y2,并得到以下关系式：

$\frac{H-H_1}{R}=sin\mathrm{\β}\×{\mathrm{tan\α}}_{y1}+cos\mathrm{\β}\×{\mathrm{tan\α}}_{x1}$

$\frac{H-H_2}{R}=sin\mathrm{\β}\×{\mathrm{tan\α}}_{y2}+cos\mathrm{\β}\×{\mathrm{tan\α}}_{x2}$

由以上两个关系式计算出R、β值；所述实验是在标准金属量器量器水平状态下，往量器中注入液体，液位传感器测得液面高度值为H，然后将标准金属量器量器倾斜一个角度后，液位传感器测得液面高度为H₁，双轴倾角传感器测得X测量轴倾角为α_X1、Y测量轴的倾角为α_Y1,再将标准金属量器量器倾斜另一个角度后，液位传感器测得液面高度为H₂，双轴倾角传感器测得X测量轴倾角为α_X2、Y测量轴的倾角为α_Y2；

公式中字母代表的变量分别是：γ_i为标准金属量器第i次倾斜后，双轴倾角传感器安装面的倾角；α_Xi为标准金属量器第i次倾斜后，双轴倾角传感器X测量轴的倾角；α_Yi为标准金属量器第i次倾斜后，双轴倾角传感器Y测量轴的倾角；标准金属量器第i次倾斜后，垂直于Y测量轴的平面与水平面交于一条直线，该直线与X测量轴的夹角为α_xi；标准金属量器第i次倾斜后,垂直于X测量轴的平面与水平面交于一条直线，该直线与Y测量轴的夹角为α_yi；H为水平状态下的液面高度；H_i为标准金属量器第i次倾斜后的液面高度；液位传感器和计量颈中轴线构成一个平面，该平面与X测量轴的夹角为β；R为液位传感器与计量颈中轴线的距离；

后一步骤通过公式:

$\mathrm{\γ}=arcsin\sqrt{{\sin }^2{\mathrm{\α}}_X+{\sin }^2{\mathrm{\α}}_Y}$

${\mathrm{\α}}_x=arccos\left(\frac{1}{{\mathrm{sin\α}}_X\×\sqrt{{\left(\frac{1}{{\mathrm{tan\α}}_X}\right)}^2-{\left(\frac{1}{tan\mathrm{\γ}}\right)}^2+{\left(\frac{1}{sin\mathrm{\γ}\×cos\mathrm{\γ}}\right)}^2}}\right)$

${\mathrm{\α}}_y=arccos\left(\frac{1}{{\mathrm{sin\α}}_Y\×\sqrt{{\left(\frac{1}{{\mathrm{tan\α}}_Y}\right)}^2-{\left(\frac{1}{tan\mathrm{\γ}}\right)}^2+{\left(\frac{1}{sin\mathrm{\γ}\×cos\mathrm{\γ}}\right)}^2}}\right)$

tanθ＝sinβ×tanα_y+cosβ×tanα_x

h＝h₁+R×tanθ

计算出h值，其中α_X由双轴倾角传感器X测量轴测得，α_Y由双轴倾角传感器Y测量轴测得，h₁从液位传感器测得；

公式中字母代表的变量分别是：α_X为双轴倾角传感器X测量轴的倾角；α_Y为双轴倾角传感器Y测量轴的倾角；γ为双轴倾角传感器安装面的倾角；垂直于Y测量轴的平面与水平面交于一条直线，该直线与X测量轴的夹角为α_x；垂直于X测量轴的平面与水平面交于一条直线，该直线与Y测量轴的夹角为α_y；液位传感器和计量颈中轴线构成一个平面，该平面与X测量轴的夹角为β；液位传感器和计量颈中轴线构成的一个平面，该平面分别与双轴倾角传感器安装面和液位平面交于两条直线，这两条直线的夹角为θ；h为标准金属量器在水平状态下的液面高度；h₁为液位传感器测得的液面高度；R为h与h₁的距离。

3.如权利要求1所述标准金属量器液面高度的测量方法，其特征是：所述液位传感器为磁致伸缩液位传感器，分辨力0.01mm，最大允许误差为±0.01％FS。

4.如权利要求2所述标准金属量器液面高度的测量方法，其特征是：所述检定装置的液位传感器可用由液位管、计量颈标尺和读数游标组成的液位测量机构替代。

5.如权利要求1所述标准金属量器液面高度的测量方法，其特征是：所述便携式充电电池的电压及容量须满足双轴倾角传感器和液位传感器的工作电压和功率要求。

6.如权利要求1所述标准金属量器液面高度的测量方法，其特征是：所述双轴倾角传感器最大允许误差为±0.002°，量程为-10°～+10°。

7.如权利要求1所述标准金属量器液面高度的测量方法，其特征是：所述数据传输单元是wifi传输模块，它通过电源线与便携式充电电池连接。

8.如权利要求1所述标准金属量器液面高度的测量方法，其特征是：所述数据传输单元是数据线。

9.如权利要求1所述标准金属量器液面高度的测量方法，其特征是：所述上位机为PC、手机和IPAD中的一种。

10.如权利要求1所述标准金属量器液面高度的测量方法，其特征是：所述便携式充电电池、双轴倾角传感器、液位传感器和数据传输单元应用在包括石油化工在内的危险领域中时须具有防爆功能。