CN111380587B - 一种对采用蒙特卡罗法测量立式罐容量的结果误差补偿方法 - Google Patents

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    • G01F17/00—Methods or apparatus for determining the capacity of containers or cavities, or the volume of solid bodies

Abstract

本发明提供一种对采用蒙特卡罗法测量立式罐容量的结果误差补偿方法，涉及测量技术领域。它包括步骤一，精确测量得到罐高度对应的罐容量基准值；步骤二，用蒙特卡罗法多次测量罐高度对应的罐容量测量值，并通过罐容量基准值与罐容量测量值计算得到平均值的绝对误差；步骤三，对所有以高度为横坐标、平均值的绝对误差为纵坐标的点进行线性拟合得到拟合曲线；步骤四，用误差补偿值补偿蒙特卡罗法实际测量时高度对应罐容量的实测平均值得到补偿后的罐容量。本发明解决了现有技术中用蒙特卡罗法测量立式罐容量存在误差的技术问题。本发明有益效果为：降低了数学模型与立式罐实际结构存在的偏差，消除了随机数引入的随机误差，提高了测量结果准确度。

Description

一种对采用蒙特卡罗法测量立式罐容量的结果误差补偿方法
技术领域
本发明涉及测量相关技术领域，尤其是涉及一种对采用蒙特卡罗法测量立式罐容量的结果误差补偿方法。
背景技术
立式罐是液货主要容器和计量器具，立式罐容量测量结果的正确性，关系到液货的交付计量。蒙特卡罗法测量立式罐容量已经应用十分普遍。采用蒙特卡罗法测量立式罐容量，是通过构建立式罐容量测量数学模型，然后产生大量随机数，进行多次独立重复试验，最后统计符合要求的随机数数量，换算立式罐容量。这种方法操作简单、工作量小、对环境要求低。但是，由于数学模型与立式罐的实际结构存在偏差以及随机数引入的随机误差，导致容量测量结果存在较大误差。因而，对采用蒙特卡罗法测量立式罐容量的结果进行误差补偿是提升测量结果准确度的必要手段。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种对采用蒙特卡罗法测量立式罐容量的结果误差补偿方法，达到提升蒙特卡罗法测量立式罐容量准确度的目的。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种对采用蒙特卡罗法测量立式罐容量的结果误差补偿方法，包括以下步骤：步骤一，精确测量得到立式罐Hi高度处对应的罐容量基准值Q0(Hi)；步骤二，用蒙特卡罗法多次测量立式罐Hi高度处对应的罐容量测量值Qj(Hi)，并通过罐容量基准值Q0(Hi)与罐容量测量值Qj(Hi)计算，得到Hi高度处对应罐容量的平均值的绝对误差ΔQ1(Hi)；步骤三，对所有以高度Hi为横坐标、平均值的绝对误差ΔQ1(Hi)为纵坐标的点进行线性拟合，得到拟合曲线
Figure BDA0002400726450000011
其中a、b为拟合得到的参数，且a∈R、b∈R；步骤四，用误差补偿值
Figure BDA0002400726450000012
补偿蒙特卡罗法实际测量时Hi高度处对应罐容量的实测平均值
Figure BDA0002400726450000013
得到补偿后的罐容量。
作为优选，步骤二中，对每个高度位置Hi处对应的容量测量N次，N≥10。
作为优选，用
Figure BDA0002400726450000014
计算得到罐容量测量平均值
Figure BDA0002400726450000015
N≥10，用罐容量测量平均值
Figure BDA0002400726450000016
与罐容量基准值Q0(Hi)相减得到Hi高度处对应罐容量的平均值的绝对误差ΔQ1(Hi)。
作为优选，步骤四中，用
Figure BDA0002400726450000021
计算得到补偿后的罐容量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：极大地降低了数学模型与立式罐实际结构存在的偏差，消除了随机数引入的随机误差，提高了蒙特卡罗法测量立式罐容量的测量结果准确度。
附图说明
图1为本发明流程图。
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，一种对采用蒙特卡罗法测量立式罐容量的结果误差补偿方法，包括以下步骤：步骤一，精确测量得到立式罐Hi高度处对应的罐容量基准值Q0(Hi)。在采用蒙特卡罗法测量立式罐容量之前，用更高精度的测量方法，在立式罐Hi高度处，测量对应的容量，测得的容量值为基准值Q0(Hi)。更高精度的测量方法包括容量法、几何法。基准值Q0(Hi)是在对立式罐初次标定或者在规定时间检定时得到，不需要每次采用蒙特卡罗法测量立式罐容量的时候都要执行测量。
步骤二，用蒙特卡罗法测量立式罐的罐容量时，在立式罐不同高度位置，即Hi高度位置，多次测量立式罐的容量，得到立式罐Hi高度处对应的罐容量值，即为罐容量测量值Qj(Hi)。在测量中，对每个高度位置Hi处对应的容量测量N次，N≥10。为了消除随机数引入的随机误差，测量次数不少于十次(本实施例测量次数N为十次)。对十次测量的罐容量的测量值Qj(Hi)用算术平均法，通过
Figure BDA0002400726450000022
计算得到罐容量测量平均值
Figure BDA0002400726450000023
用罐容量测量平均值
Figure BDA0002400726450000024
与罐容量基准值Q0(Hi)相减得到Hi高度处对应罐容量的平均值的绝对误差ΔQ1(Hi)。计算公式为
Figure BDA0002400726450000025
步骤三，对所有以高度Hi为横坐标、平均值的绝对误差ΔQ1(Hi)为纵坐标的点进行线性拟合，得到拟合曲线
Figure BDA0002400726450000026
其中a、b为拟合得到的参数，且a∈R、b∈R。
Figure BDA0002400726450000027
为由用蒙特卡罗法测量形成的误差而需要补偿的值，即误差补偿值。
步骤四，用误差补偿值
Figure BDA0002400726450000028
补偿蒙特卡罗法实际测量时Hi高度处对应罐容量的实测平均值
Figure BDA0002400726450000029
得到补偿后的实测罐容量Q(Hi)。后续对该容量测量，得到立式罐Hi高度位置处对应的罐容量的实测平均值
Figure BDA0002400726450000031
通过公式
Figure BDA0002400726450000032
得到实测罐容量Q(Hi)。

Claims (3)

1.一种对采用蒙特卡罗法测量立式罐容量的结果误差补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，在对立式罐初次标定或者在规定时间检定时精确测量得到立式罐Hi高度处对应的罐容量基准值Q0(Hi)；步骤二，用蒙特卡罗法多次测量立式罐Hi高度处对应的罐容量测量值Qj(Hi)，并通过罐容量基准值Q0(Hi)与罐容量测量值Qj(Hi)计算，得到Hi高度处对应罐容量的平均值的绝对误差ΔQ1(Hi)；步骤三，对所有以高度Hi为横坐标、平均值的绝对误差ΔQ1(Hi)为纵坐标的点进行线性拟合，得到拟合曲线
Figure FDA0003644585940000011
其中a、b为拟合得到的参数，且a∈R、b∈R；步骤四，用误差补偿值
Figure FDA0003644585940000012
补偿蒙特卡罗法实际测量时Hi高度处对应罐容量的实测平均值
Figure FDA0003644585940000013
得到补偿后的罐容量，计算式为
Figure FDA0003644585940000014
2.根据权利要求1所述的一种对采用蒙特卡罗法测量立式罐容量的结果误差补偿方法，其特征在于：所述步骤二中，对每个高度位置Hi处对应的容量测量N次，N≥10。
3.根据权利要求1或2所述的一种对采用蒙特卡罗法测量立式罐容量的结果误差补偿方法，其特征在于：用
Figure FDA0003644585940000015
计算得到罐容量测量平均值
Figure FDA0003644585940000016
N≥10，用罐容量测量平均值
Figure FDA0003644585940000017
与罐容量基准值Q0(Hi)相减得到Hi高度处对应罐容量的平均值的绝对误差ΔQ1(Hi)。
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