FR2777084A1

FR2777084A1 - PROCESS FOR DETERMINING THE CONCORDANCE BETWEEN THE CONTENTS OF A TANK AND ITS HEIGHT

Info

Publication number: FR2777084A1
Application number: FR9802361A
Authority: FR
Inventors: Rene Vinci
Original assignee: Vinci SA
Current assignee: Vinci SA
Priority date: 1998-02-23
Filing date: 1998-02-23
Publication date: 1999-10-08
Anticipated expiration: 2018-02-23
Also published as: FR2777084B1

Abstract

Le procédé de détermination de la concordance entre une hauteur donnée (H) du contenu dans une cuve (2) et son volume (V) consiste : a) à placer à l'intérieur de la cuve (2) vide un télémètre (1) à faisceau d'ondes, assorti de moyens de balayage et de repérage du faisceau et d'un circuit électronique,b) à actionner les moyens de balayage en sorte de déplacer le faisceau selon des déplacements angulaires à composantes horizontale et verticale,c) à effectuer des mesures de distance (xn ), à intervalles de temps déterminés et à les mémoriser,d) à repérer et mémoriser les données relatives aux composantes horizontale (DELTA<T 330>) et verticale (DELTAH, THETAp ) correspondant à chaque mesure (Xn ), e) à calculer à partir desdites mesures (xn ) et desdites données (DELTA<T 330>, DELTAH,THETAp ) le volume Vp intérieur de la cuve compris entre : - un plan horizontal Po servant de référence zéro, - un plan horizontal Pp situé à une hauteur Hp au-dessus du plan Po ,pour chaque valeur de la hauteur Hp f) et à ajouter à chaque volume Vp mesuré le volume connu Vo de la cuve en-dessous du plan PO .The method for determining the correspondence between a given height (H) of the content in a tank (2) and its volume (V) consists of: a) placing inside the empty tank (2) an empty range finder (1) with wave beam, accompanied by means for scanning and locating the beam and an electronic circuit, b) to actuate the scanning means so as to move the beam according to angular displacements with horizontal and vertical components, c) to carry out distance measurements (xn), at determined time intervals and memorize them, d) locate and memorize the data relating to the horizontal (DELTA <T 330>) and vertical (DELTAH, THETAp) components corresponding to each measurement ( Xn), e) in calculating from said measurements (xn) and from said data (DELTA <T 330>, DELTAH, THETAp) the interior volume Vp of the tank between: - a horizontal plane Po serving as zero reference, - a horizontal plane Pp located at a height Hp above the plane Po, for each value of the top eur Hp f) and to add to each measured volume Vp the known volume Vo of the tank below the plane PO.

Description

PROCEDE DE DETERMINATION DE LA CONCORDANCE ENTRE LE
CONTENU D'UNE CUVE ET SA HAUTEUR
La présente invention concerne la détermination de la concordance entre la hauteur du contenu dans une cuve et son volume. Elle concerne plus particulièrement un procédé permettant de réaliser automatiquement cette détermination.PROCEDURE FOR DETERMINING THE CONCORDANCE BETWEEN THE
CONTENTS OF A TANK AND ITS HEIGHT
The present invention relates to the determination of the concordance between the height of the content in a tank and its volume. It relates more particularly to a method making it possible to carry out this determination automatically.

Le stockage de produits dans des cuves est tout-à-fait habituel dans beaucoup de domaines de l'industrie, que le produit soit liquide, pulvérulent au granuleux. S'agiassnt plus particulièrement de liquides alimentaires, tels que le vin ou la bière, le stockage se fait dans des cuves de très grandes contenances, pouvant atteindre une dizaine de mètres de hauteur. Pour l'exploitant, il importe de pouvoir connattre à tout moment la contenance sensiblement exacte de chacune de ces cuves. Pour cela la cuve est généralement équipée d'un tube de niveau disposé extérieurement à celle-ci et raccordé à son volume intérieur de telle sorte qu'il est possible de reprer à quel niveau de la cuve se trouve le contenant. Le repérage de la hauteur permet de déterminer le volume du contenu restant dans la cuve à partir d'un tableau de concordance établi à cet effet. The storage of products in tanks is quite usual in many fields of industry, whether the product is liquid, powdery or granular. As they are more particularly food liquids, such as wine or beer, the storage is done in tanks of very large capacities, which can reach ten meters in height. For the operator, it is important to be able to know at any time the substantially exact capacity of each of these tanks. For this, the tank is generally equipped with a level tube disposed externally to it and connected to its internal volume so that it is possible to represent at which level of the tank the container is located. The height marking makes it possible to determine the volume of the content remaining in the tank from a concordance table established for this purpose.

Généralement il n'est pas envisageable d'établir par le simple calcul ce tableau de concordance par manque de connaissance exacte de la configuration et / ou des dimensions intérieures de la cuve ou parce que la surface intérieure de celle-ci n'a pas une géométrie permettant d'obtenir facilement cette correspondance. Selon la technique mise en oeuvre pour l'épalementd'une cuve, visant à en déterminer la contenance pour les besoins de l'administration, on rewHlit celle-ci avec de l'eau et on mesure le volume d'eau utilisé; on peut de la même manière obtenir la concordance recherchée en remplissant la cuve avec des volumes unitaires successifs et connus d'eau et en notant, pour chaque volume unitaire, la hauteur de liquide visible sur le tube de niveau. Cette manière de faire, notamment s' il s' agit de cuves de très grande contenance, demande beaucoup de temps et consomme beaucoup d'eau en pure perte puisque celle-ci est purement et simplement rejetée une fois les mesures terminées. Generally, it is not possible to establish this concordance table by simple calculation due to a lack of exact knowledge of the configuration and / or the internal dimensions of the tank or because the internal surface of the latter does not have a geometry making it easy to obtain this correspondence. According to the technique implemented for the spreading of a tank, aimed at determining its capacity for the needs of the administration, the latter is rewHlit with water and the volume of water used is measured; in the same way, the desired match can be obtained by filling the tank with successive and known unit volumes of water and by noting, for each unit volume, the height of liquid visible on the level tube. This way of doing things, in particular if it is a question of tanks of very large capacity, requires a lot of time and consumes a lot of wasteful water since the latter is purely and simply rejected once the measurements are completed.

Le but que s'est fixé le demandeur est de proposer un procédé de détermination de la concordance entre la hauteur du contenu dans la cuve et son volume, qui pallie les inconvénients précités. The aim which the applicant has set for himself is to propose a method for determining the correspondence between the height of the content in the tank and its volume, which overcomes the aforementioned drawbacks.

Ce but est parfaitewtatteint par le procédé de 1'invention qui consiste a) à placeur à l'intérieur de la ante vide un télémètre à faisceau d'ades, assorti de moyens de balayage et de repérage du faisceau, ledit télémètre et lesdits moyens étant reliés à un circuit électronique, b) à actionner les moyens de balayage en sorte de déplaces le faisceau selon des déplacements angulaires à composantes horizontale et verticale, c) à effectuer des mesures de distance, à l'aide du télémètre, à intervalles de temps déterminés et à les mémoriser d) à repérer et à mémoriser les données relatives aux composantes horizontale et verticale correspondant à chaque mesure de distancie, e) à calculer à partir desdites mesures et desdites données le volume Vp intérieur de la cuve compris entre
- un plan horizontal PO servant de référence zéro, et
- un plan horizontal quelconque Pp situé à une hauteur Hp donnée au-dessus du plan PO de référence, pour chaque valeur de la hauteur Hp, f) et à ajouter, pour obtenir le tableau de concordances, à chaque volume
Vp mesuré le volume V0 intérieur de la cuve entre le plan PO de référence et le fond de la cuve.This object is perfectly achieved by the method of the invention which consists of a) placing inside the empty ante an ades beam range finder, together with means for scanning and locating the beam, said range finder and said means being connected to an electronic circuit, b) to actuate the scanning means so as to move the beam according to angular displacements with horizontal and vertical components, c) to carry out distance measurements, using the range finder, at time intervals determined and memorizing them d) identifying and memorizing the data relating to the horizontal and vertical components corresponding to each distance measurement, e) calculating from said measurements and from said data the interior volume Vp of the tank between
- a horizontal plane PO serving as a zero reference, and
- any horizontal plane Pp located at a given height Hp above the reference plane PO, for each value of the height Hp, f) and to be added, to obtain the table of concordances, to each volume
Vp measured the volume V0 inside the tank between the reference plane PO and the bottom of the tank.

Ainsi, selon le procédé de l'invention, il est possible d' dtir le tableau de concordances pour une cuve donnée dans des délais très rapides comparativement à la méthode transposée de l'épalement des cuves, et de plus sans aucune consommation d'eau. Thus, according to the method of the invention, it is possible to draw the table of concordances for a given tank very quickly compared to the transposed method of spreading out the tanks, and moreover without any consumption of water. .

Le télémètre à faisceau d'ondes dont il est question peut être notamment à faisceau laser, à ultra-sons, au à ondes électromagnétiques hyperfréquences. De préférence, compte-tenu des très hautes performances actuelles de ce type de télémètre, il s'agit d'un télémètre à faisceau laser. The wave beam range finder in question can be in particular laser beam, ultrasound, or microwave electromagnetic waves. Preferably, given the very high current performance of this type of range finder, it is a laser beam range finder.

S'agissant du plan PO de référence, il pourra s'agir, dans le meilleur des cas, du fond lui-même de la cuve, auquel cas le volume Vo sera nul. Par contre, notamment si le fond de la cuve est en pente, le plan horizontal PO de référence aura une hauteur Ho déterminée et son volume pourra être cornu en utilisant la technique de l'épalement, c'està-dire en mesurant le volume d'eau ajouté dans la cuve pour obtenir cette hauteur Ho sur le tube de niveau. En tout état de cause cette consommation d'eau, si elle existe, sera très minime au regard du volume total de la cuve et donc du volume d'eau qui aurait été nécessaire pour obtenir le tableau de concordances selon la technique de l'épalement. As regards the reference plane PO, it could be, in the best case, the bottom itself of the tank, in which case the volume Vo will be zero. On the other hand, especially if the bottom of the tank is sloping, the horizontal reference plane PO will have a determined height Ho and its volume can be horned using the spreading technique, that is to say by measuring the volume d water added to the tank to obtain this Ho height on the level tube. In any case, this water consumption, if it exists, will be very minimal compared to the total volume of the tank and therefore the volume of water that would have been necessary to obtain the table of concordances according to the spreading technique. .

De préférence, pour le calcul du volume, on calcule tout d'abord l'aire Ap d'une section Sp de la cuve selon la relation

dans laquelle ## est l'angle balayé par le fais, dans le plan Pp lors de son balayage pendant l'intervalle de temps séparant deux mesures, xn et Xrrl sont les distances entre l'axe vertical (DD') d'origine du faisceau, et l'impact du faisceau correspondant à deux mesures successives et m est le nombre de mesures lors d'une rotation complète du faisceau. La connaissance de l'aire de de chaque section Sp de la cuve et du volume élémentaire #Vp = Ap . #H, #H étant la distance séparant deux sections successives Sp et Sp+l, permet par intégration sur toute la hauteur Hi séparant le plan de référence PO du plan Pi, correspondant au sommet de la cuve, d'avoir accès au tableau de concordance recherché, avec

i étant le nombre de pas entre les plans PO et Pi.Preferably, for the calculation of the volume, one first calculates the area Ap of a section Sp of the tank according to the relation

in which ## is the angle swept by the beam, in the plane Pp during its sweep during the time interval between two measurements, xn and Xrrl are the distances between the vertical axis (DD ') of origin of the beam, and the impact of the beam corresponding to two successive measurements and m is the number of measurements during a complete rotation of the beam. Knowledge of the area of each section Sp of the tank and of the elementary volume #Vp = Ap. #H, #H being the distance separating two successive sections Sp and Sp + l, allows by integration over the entire height Hi separating the reference plane PO from the plane Pi, corresponding to the top of the tank, to have access to the table of match sought, with

i being the number of steps between the planes PO and Pi.

Dans une première variante de réalisation mettant en oeuvre un télémètre à faisceau laser, les moyens de balayage du faisceau comprenent un dispositif à miroir tournant apte à assurer le balayage du faisceau en deux dimensions, c'est-à-dire selon un mouvement horizontal de rotation sur lui-même, ainsi que des moyens de déplacement en hauteur du tèlérrrre, apte à assurer le déplacement vertical du faisceau. In a first variant embodiment using a laser beam range finder, the beam scanning means comprise a rotating mirror device capable of scanning the beam in two dimensions, that is to say according to a horizontal movement of rotation on itself, as well as means for moving the height of the telerrrre, capable of ensuring the vertical movement of the beam.

Le calcul de l'aire de chaque section de la cuve est réalise lors de la rotation de 360 du miroir tournant, le télémètre étant stationnaire à une hauteur déterminée. Cette opération est renouvelée en déplaçant, pas-à-pas , le télémètre en hauteur. The area of each section of the tank is calculated during the 360 rotation of the rotating mirror, the range finder being stationary at a determined height. This operation is repeated by moving, step by step, the range finder in height.

I1 est également possible d'obtenir , en adaptant les conditions de calcul, le tableau de concordance en déplaçant le télémètre de manière continue, et non pas-à-pas , sur tout la hauteur de la cuve. Dans ce cas le balayage par le faisceau ne se fait plus par section indépendante mais se fait de manière hélicoïdale. It is also possible to obtain, by adapting the calculation conditions, the concordance table by moving the range finder continuously, and not step by step, over the entire height of the tank. In this case the scanning by the beam is no longer done by independent section but is done in a helical manner.

Dans une autre variante de réalisation mettant en oeuvre un télémètre à faisceau laser, les moyens de balayage consistent en un dispositif à miroir tournant apte à assurer le balayage du faisceau en trois dimensions. Dans ce cas le télérrre est fixe et on actionne le dispositif à miroir tournant selon un double mouvement, à savoir un mouvement horizontal de rotation sur lui-même et un mouvement vertical dtinclinaison. Dans ce cas la donnée relative à la composante verticale est l'angle #p qui correspond à l'inclinaison du faisceau par rapport au plan horizontal dans lequel se situe l'origine du faisceau partant du télémètre. In another variant embodiment using a laser beam range finder, the scanning means consist of a rotating mirror device capable of scanning the beam in three dimensions. In this case, the telérrre is fixed and the rotating mirror device is actuated according to a double movement, namely a horizontal movement of rotation on itself and a vertical movement of inclination. In this case, the data relating to the vertical component is the angle #p which corresponds to the inclination of the beam with respect to the horizontal plane in which the origin of the beam leaving the range finder is located.

I1 est à noter que le télémètre sera de préférence placé au centre de la cuve de sorte que l'angle O pourra comporter des valeurs positives et des valeurs négatives selon que les mesures porteront sur la portion de la cuve au-dessus du télémètre et en-dessous de celui-ci. It should be noted that the range finder will preferably be placed in the center of the tank so that the angle O may include positive values and negative values depending on whether the measurements will relate to the portion of the tank above the range finder and in -below of it.

Dans une autre variante de réalisation, les moyens de balayage comprennent des moyens de mise en rotation sur lui-même du télémètre et des moyens de déplacement vertical. Ainsi ce n'est plus un dispositif à miroir tournant qui assure la composante horizontale du déplacement angulaire mais le télémètre luis. Dans ce cas, il est préférable, de disposer sur ledit support deux télémètres tête-bêche effectuant des mesures de façon simultanée. Cette disposition particulière permet de corriger les erreurs provenant des éventuelles oscillations parasites du support tournant du télémètre. In another variant embodiment, the scanning means comprise means for rotating the range finder on itself and means for vertical displacement. Thus it is no longer a rotating mirror device which ensures the horizontal component of the angular displacement but the range finder shines it. In this case, it is preferable to have on said support two head-to-tail range finders taking measurements simultaneously. This particular arrangement makes it possible to correct the errors arising from any parasitic oscillations of the rotating support of the range finder.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite de deux exemples de détermination de la concordance entre la hauteur du contenu dans une cuve et son volume, à l'aide d'un télémètre placé dans ladite cuve, illustré par le dessin annexé dans lequel - La figure 1 est une représentation schématique en perspective d'un télémètre à faisceau laser dont le faisceau balaie l'intérieur d'une cuve ayant la forme d'un parallélépipède rectangle, - La figure 2 est une vue schématique en coupe d'une cuve équipée d'un tube de niveau, - La figure 3 est une représentation schématique d'un télémètre à faisceau laser à balayage en trois dimensions placé au centre d'une cuve. The present invention will be better understood on reading the description which will be given of two examples of determining the correspondence between the height of the content in a tank and its volume, using a range finder placed in said tank, illustrated by the appended drawing in which - Figure 1 is a schematic perspective representation of a laser beam range finder whose beam sweeps inside a tank having the shape of a rectangular parallelepiped, - Figure 2 is a view schematic in section of a tank equipped with a level tube, - Figure 3 is a schematic representation of a three-dimensional scanning laser beam rangefinder placed in the center of a tank.

La présente invention trouve son chmp préféré mais non exclusif d'application dans le daine agro-alimentaire, en particulier dans les exploitations vinicoles, dans lesquelles un liquide est stocké et séjourne dans des cuves de grande contenance avant d'y être prélevé. The present invention finds its preferred but not exclusive chmp for application in the agri-food industry, in particular in wineries, in which a liquid is stored and stays in large capacity vats before being withdrawn therefrom.

L'exploitant doit pouvoir à tout rmuerrt connaître la quantité de liquide dont il a la dponibilité. Les cuves de stockage sont équipées de tubes de niveau, qui sont raccordés en partie basse au volume intérieur de la cuve. Le liquide, par le biais des vases communicants, monte dans le tube jusqu'à la hauteur où il se trouve dans la cuve; il est ainsi possible de visualiser la hauteur de liquide restant. Pour connaftre le volume correspondant, il faut encore qui soit établi un tableau de concordance entre les repères portés sur le tube de niveau et le volume correspondant de la cuve.The operator must be able at all times to know the quantity of liquid for which he is available. The storage tanks are fitted with level tubes, which are connected at the bottom to the interior volume of the tank. The liquid, through communicating vessels, rises in the tube to the height where it is in the tank; it is thus possible to visualize the height of remaining liquid. To know the corresponding volume, it is also necessary to establish a table of concordance between the marks on the level tube and the corresponding volume of the tank.

C'est le but de l'invention que de proposer un procédé, rapide à mettre en oeuvre, non consommateur d' eau qui permet de déterminer, quelle que soit la configuration du volume intérieur de la cuve, cette concordance entre la hauteur du contenu de la cuve et son volume. It is the object of the invention to provide a method, which is quick to implement and does not consume water, which makes it possible to determine, whatever the configuration of the internal volume of the tank, this agreement between the height of the contents. of the tank and its volume.

Pour cela on utilise un telémetre 1 à faisceau laser que l'on place à 1' intérieur de la cuve 2 , ce télémètre étant assorti de moyens permettant le balayage du faisceau laser selon un déplacement à composantes horizontale et verticale. En d'autres termes le télemètre doit pouvoir effectuer des mesures de distance en tous points de la ou des parois latérales intérieures de la cuve 2 a-dEssvs d'un plan de référence PO, situé à proximité du fond de la cuve 2. For this, a laser beam telemeter 1 is used which is placed inside the tank 2, this range finder being fitted with means allowing the scanning of the laser beam according to a displacement with horizontal and vertical components. In other words, the telemeter must be able to perform distance measurements at all points of the interior side wall (s) of tank 2 a-dEssvs from a reference plane PO, located near the bottom of tank 2.

De préférence le télémètre est placé sur un support 4 dans une position centrale par rapport à la cuve, position symbolisez sur la figure 1 par l'axe vertical DD' qui est considéré comme l'origine du faisceau. Preferably, the range finder is placed on a support 4 in a central position relative to the tank, a position symbolized in FIG. 1 by the vertical axis DD 'which is considered to be the origin of the beam.

Dans un premier exemple de réalisation, le télémètre 1 mis en oeuvre est un télémètre à faisceau laser à scanner en deux dimensions, ce télémètre 1 étant équipé d'un dispositif à miroir tournant dont la rotation peut être effectuée uniquement autour de l'axe DD', assurant un balayage du faisceau laser dans un plan horizontal. Dans ce cas le support 4 est lui-même équipé de moyens , non représentés de déplacement vertical depuis le fond 5 de la cuve jusqu'au sommet 6 de celle-ci, par exemple des câbles et des poulies entrains par un moteur pas-à-pas. In a first embodiment, the range finder 1 used is a laser beam range finder with two-dimensional scanner, this range finder 1 being equipped with a rotating mirror device whose rotation can be performed only around the axis DD ', ensuring a scanning of the laser beam in a horizontal plane. In this case the support 4 is itself equipped with means, not shown for vertical displacement from the bottom 5 of the tank to the top 6 thereof, for example cables and pulleys driven by a stepper motor. -not.

Le télémètre 1, le dispositif à miroir tournant 7 et les moyens de déplacement en hauteur du support 4 sont connectés à un micro-ordinateur qui est adapté pour enregistrer, mémoriser et calculer à partir des informations qui lui sont transmises. The range finder 1, the rotating mirror device 7 and the height displacement means of the support 4 are connected to a microcomputer which is suitable for recording, memorizing and calculating from the information transmitted to it.

S'agissant du télémètre 1, l'information trsnsmise correspond à la distance xn mesurée par celui-ci entre le point 8 d'origine, qui est placé selon l'axe DD', jusqu'au point d'impact 9 du faisceau 10 avec la paroi latérale 3 de la cuve. Du fait de la rotation du dispositif à miroir tournant 7 autour de l'axe DD' dans le sens de la flèche F, le faisceau se déplace continûment pour balayer le plan Pp horizontal qui se trouve à une hauteur Hp du plan de référence P0, qui dans I'exemple illustré à la figure 1 constitue le fond 5 de la cuve. Le télémetre 1 effectue un certain nombre de mesures par unités de temps pendant la rotation du dispositif à miroir tournant . L'angle A < p apparaissant sur la figure 1 correspond à la rotation du faisceau 10 entre deux mesures successives du télémètre respectivement nul au point d' impact 9 et x n au point d' impact 11 avec la paroi latérale 3 de la cuve 2. Entre deux mesures successives , le faisceau 10 a balayé, dans le plan Pp, la surface #Ap que le circuit électronique détermine par calcul selon la relation : #Ap = xn-1xn. sin ##
Pendant la rotation sur lui-même de 360 du miroir tournant correspondant à m mesures, le faisceau laser 10 a balayé toute la surface du plan Pp situe à l'intérieur des parois 3 latérales de la cuve 2, c'est-à-dire la sen Sp de la ase. Sotte surface totale Ap est calculée, par le circuit électronique de l'ordinateur, en ajoutant tous les #Apcalculés pendant cette rotation de 360, par la relation

With regard to the range finder 1, the information transmitted corresponds to the distance xn measured by it between the point 8 of origin, which is placed along the axis DD ', up to the point of impact 9 of the beam 10 with the side wall 3 of the tank. Due to the rotation of the rotating mirror device 7 around the axis DD 'in the direction of the arrow F, the beam moves continuously to scan the horizontal plane Pp which is located at a height Hp from the reference plane P0, which in the example illustrated in FIG. 1 constitutes the bottom 5 of the tank. The rangefinder 1 performs a number of measurements per unit of time during the rotation of the rotating mirror device. The angle A <p appearing in FIG. 1 corresponds to the rotation of the beam 10 between two successive measurements of the rangefinder, respectively zero at the point of impact 9 and xn at the point of impact 11 with the side wall 3 of the tank 2. Between two successive measurements, the beam 10 has scanned, in the plane Pp, the area #Ap that the electronic circuit determines by calculation according to the relation: #Ap = xn-1xn. sin ##
During the rotation on itself of 360 of the rotating mirror corresponding to m measurements, the laser beam 10 has scanned the entire surface of the plane Pp located inside the side walls 3 of the tank 2, that is to say the sen Sp of the ase. Silly total surface Ap is calculated, by the electronic circuit of the computer, by adding all the # Apcalculated during this rotation of 360, by the relation

Ces opérations sont reproduites pour chaque plan Pp, lors du déplacement pas-à-pas du support 4 en hauteur. On a représenté sur la figure 1 un déplacement ayant un pas AH entre deux plans horizontaux successif s Ppl et Pp Le volume intérieur élémentaire #Vp compris entre ces deux plans Pp-î et Pp est calwié par le circuit électronique à partir de la valeur de surface Ap pour le plan Pp et l'écartement ssH entre les deux plans. These operations are reproduced for each plane Pp, during the step-by-step movement of the support 4 in height. There is shown in Figure 1 a displacement having a pitch AH between two successive horizontal planes s Ppl and Pp The elementary interior volume #Vp between these two planes Pp-î and Pp is calibrated by the electronic circuit from the value of surface Ap for the plane Pp and the distance ssH between the two planes.

Etant donné que les mesures s' effectuent successivement depuis le fond 5 de la cuve (ou plus généralement le plan Po de référence à la hauteur Ho) jusqu'au sommet 6 decelle-ci à la hauteur Hi, l'ordinateur calcule et mémorise à chaque pas du déplacement en hauteur la relation existant entre la somme des AH qui correspond à la hauteur Hp où s'effectue la mesure et la somme des #V qui correspond au volume intérieur Vp de la cuve entre le plan Pp et le plan de référence Po. On obtient donc ainsi le tableau de concordance recherchée. Given that the measurements are carried out successively from the bottom 5 of the tank (or more generally the reference plane Po at the height Ho) to the top 6 thereof at the height Hi, the computer calculates and stores at each step of the displacement in height the relation existing between the sum of the AH which corresponds to the height Hp where the measurement is made and the sum of #V which corresponds to the interior volume Vp of the tank between the plane Pp and the reference plane Po. We thus obtain the desired concordance table.

Sur la figure 1 on a représenté une cuve ayant la forme d'un parallélépipède rectangle, avec un fond particulièrement plat, en supposant que le faisceau du télémètre était capable de balayer le plan
Po constituant le fond 5 de la cuve 2. En réalité la configuration intéreure des cuves n'est pas parfaitement gêcétrique et le fond de la cuve n'est pas plan mais incliné . Dans ces conditions, il faut que les mesures soient effectuées à partir d'un plan théorique de référence Po que l'on peut situer précisément à une hauteur Ho du tube de niveau 12. I1 importe bien sûr de connaître précisément le volume intérieur Vo contenu par la cuve en-dessous de ce plan PO de référence. Ce volume peut être mesuré selon la technique mise en oeuvre dans l'épalement, par remplissage à l'aide d'eau jusqu'à la hauteur Ho du tube de niveau 12. De préférence, on dispose sur la paroi intérieure de la cuve des repères 13 aptes à être repérés par le télémètre 1 lors de sa mise en oeuvre. Pour obtenir définitivement dans oe cas le tableau de concordance, l'ordinateur ajoute le volume Vo au volume calculé Vp et la hauteur Ho à la hauteur Hi pour chaque plan Pp .In Figure 1 there is shown a tank having the shape of a rectangular parallelepiped, with a particularly flat bottom, assuming that the beam of the range finder was able to scan the plane
Po constituting the bottom 5 of the tank 2. In reality the internal configuration of the tanks is not perfectly geometrical and the bottom of the tank is not flat but inclined. Under these conditions, the measurements must be carried out from a theoretical reference plane Po which can be located precisely at a height Ho of the level tube 12. It is of course important to know precisely the internal volume Vo contained. by the tank below this PO reference plane. This volume can be measured according to the technique implemented in the spreading, by filling with water up to the height Ho of the level tube 12. Preferably, there are placed on the inner wall of the tank. references 13 able to be identified by the range finder 1 during its implementation. In order to obtain the concordance table definitively in this case, the computer adds the volume Vo to the calculated volume Vp and the height Ho to the height Hi for each plane Pp.

Dans un autre exemple de réalisation illustré à la figure 3, le télemerere 14 est disposé fixement au centre de la cuve 15 : il s' agit d'un télémètre équipé d'un scanner 3D, ctest-à-dire d'un dispositif à miroir tournant apte à balayer tout l'espace, selon un double déplacement de rotation sur lui-même comme dans le scanner 2D décrit ci-dessus mais également selon des incliriurs verticales d'angle Op. Lorsque cet angle
Op est non nul, les mesures Xn du télémètre ne sont plus dans un plan horizontal mais dans un plan cblique. Pour réaliser le calcul des surfaces AAp visées ci-dessus, le circuit électronique est programmé pour transposer la distance mesurée xn en distance calculée Xn dans le plan horizontal Pp où se trouve l'impact 16 du faisceau 17 avec la paroi latérale 18 de la cuve 15, selon la formule
Xn = Xn cos. op de même le circuit électronique va calculer la hauteur Hp du plan Pp grâce à la relation
Hp = xp sin.#p
L'ordinateur va classer toutes les valeurs Xn obvenues en les regroupant dans des plages de hauteur déterminee (H1,H2, H3, ... Hi) pour effectuer le calcul des surfaces et des volumes tel que décrit dans le premier exemple de réalisation.In another exemplary embodiment illustrated in FIG. 3, the telemerere 14 is fixedly arranged in the center of the tank 15: it is a telemeter equipped with a 3D scanner, that is to say a device to rotating mirror capable of scanning the entire space, according to a double rotation displacement on itself as in the 2D scanner described above but also according to vertical incliriurs of angle Op. When this angle
Op is not zero, the Xn measurements of the range finder are no longer in a horizontal plane but in a cable plane. To calculate the areas AAp referred to above, the electronic circuit is programmed to transpose the measured distance xn into the calculated distance Xn in the horizontal plane Pp where the impact 16 of the beam 17 is located with the side wall 18 of the tank 15, according to the formula
Xn = Xn cos. op in the same way the electronic circuit will calculate the height Hp of the plane Pp thanks to the relation
Hp = xp sin. # P
The computer will classify all the values Xn obtained by grouping them together in ranges of determined height (H1, H2, H3, ... Hi) to perform the calculation of the areas and volumes as described in the first embodiment.

On a mis en oeuvre un télémètre industriel équipé d'un scanner 3D, ayant comme performances maximales une vitesse de rotation du faisceau de 2400t/mn et une fréquence de mesure de 50.000 mesures /s, Le télémètre transmet toutes ces mesures à un ordinateur grâce à une carte d'acquisition, le dialogue télémètre - laser à l'ordinateur se faisant par liaison série RS 232, liaison par câble ou par radio-fréquence. Le tableau de concordance donnant la relation entre la hauteur H et le volume V contenu par la cuve en-dessous du plan P horizontal situé à la hauteur H en question peut lui-même être mémorisé sur une disquette qui est utilisable sur un terminal portable. An industrial range finder equipped with a 3D scanner was implemented, having as maximum performance a beam rotation speed of 2400 rpm and a measurement frequency of 50,000 measurements / s, The rangefinder transmits all these measurements to a computer using to an acquisition card, the telemeter - laser dialogue with the computer is done by RS 232 serial link, cable link or radio frequency. The concordance table giving the relationship between the height H and the volume V contained by the tank below the horizontal plane P located at the height H in question can itself be stored on a floppy disk which can be used on a portable terminal.

Dans le cas où les cuves sont elles-mêmes repérées par un code barre ou tout autre moyen distinctif, lors de la détermination du tableau de concordance selon le procédè de l'invention, il est avantageux de faire rentrer également dans l'ordinateur le code barre ou les éléments distinctifs de chaque cuve en relation avec le tableau de concordance specifique à ladite cuve. il suffit alors que l'exploitant dispose d'un terminal portatif ccrpsrtant un lecteur de code barre, ce qui lui permet d'appeler la table de concordance de chaque cuve sur son terminal. In the case where the tanks are themselves identified by a bar code or any other distinctive means, when determining the concordance table according to the method of the invention, it is advantageous to also enter the code into the computer. bar or the distinctive elements of each tank in relation to the concordance table specific to said tank. it is then sufficient for the operator to have a portable terminal ccrpsrtant a bar code reader, which allows him to call up the concordance table of each tank on his terminal.

Le procédé peut également être mis en oeuvre avec un télémetre qui ne serait pas équipé de scanner à miroir tournant. Dans ce cas , ce télémètre est placé sur un support rotatif équipé d'un capteur d'angle de rotation. De préférence on dispose deux télémètres tête-bêche, sur le support de manière à pouvoir corriger les erreurs susceptibles de provenir des oscillations parasites du support. The method can also be implemented with a range finder which is not equipped with a rotating mirror scanner. In this case, this range finder is placed on a rotating support equipped with a rotation angle sensor. Preferably, two telemeters are placed head-to-tail on the support so as to be able to correct the errors liable to originate from parasitic oscillations of the support.

Le logiciel de calcul, programeant le circuit électronique, peut éventuellement intégrer des fonctions de correction du volume calculé Vp pour tenir compte des déformations de la cuve sous la pression du contenu. The calculation software, programming the electronic circuit, can optionally integrate functions for correcting the calculated volume Vp to take account of the deformations of the vessel under the pressure of the contents.

Grâce auprocédé de l'invention, il est rendu possible d'obtenir de façon simple et particulièrement précise un tableau de concordance entre la hauteur du contenu dans une cuve et son volume, ce tableau étant d'emblée mémoriser et disponible sur un support informatique. Ce tableau de concordance peut bien sûr servir à indexer manuellement le tube de niveau de la cuve correspondante en portant en regard d'un repère donné de hauteur le volume correspondant. Thanks to the method of the invention, it is made possible to obtain, in a simple and particularly precise manner, a table of concordance between the height of the content in a tank and its volume, this table being immediately stored and available on a computer medium. This concordance table can of course be used to manually index the level tube of the corresponding tank by bearing the corresponding volume opposite a given height mark.

Cependant 1' optimisation de ce tableau de concordance est obtenu en mettant en oeuvre des moyens automatiques de lecture du niveau, par exemple à l'aide d'un capteur de niveau placé à l'intérieur de la cuve ou d'une caméra déplaçable en hauteur le long du tube de niveau. However, the optimization of this concordance table is obtained by implementing automatic means for reading the level, for example using a level sensor placed inside the tank or a camera movable in height along the level tube.

Les informations recueillies par le capteur ou la caméra concernent le niveau mesuré c'est-à-dire la hauteur H, sont entrées dans le terminal pour obtenir l'affichage immédiat du volume correspondant. The information collected by the sensor or the camera relates to the measured level, that is to say the height H, is entered into the terminal to obtain the immediate display of the corresponding volume.

Claims

- any horizontal plane Pp located at a given height Sp above the reference plane Po, for each value of the height Hp f) and to add to each volume Vp measured the known volume V0 of the tank below the plane Reference P0 to obtain the volume V of the content as a function of its height H in the tank.

- a horizontal plane PO serving as a zero reference,

CLAIMS 1. Method for determining the correspondence between a given height (H) of the content in a tank (2) and its volume (V) characterized in that it consists: a) to be placed inside the tank ( 2) empties a wave beam range finder (1), fitted with means for scanning and locating the beam, said range finder (1) and said means being connected to an electronic circuit, b) actuating the scanning means in such a way to move the beam according to angular displacements with horizontal and vertical components, c) to carry out distance measurements (xn), using the range finder (1), at determined time intervals and to memorize them, d) to locate and in memorizing the data relating to the horizontal (##) and vertical (#H, #p) components corresponding to each measurement (xn) of distance, e) to be calculated from said measurements (xn) and from said data (##, # H, # p) the volume Vp inside the tank between

2. Method according to claim 1 characterized in that, for the calculation of the volume Vp, we firstly calculate the area Ap of a section Sp of the tank in the plane Pp according to the relation

in which <p is the angle scanned by the beam, in said plane Pp during the time interval between two measurements of the range finder, xn and xnrl are the distances between the vertical axis (DD ') of origin of the beam and the impact (9,11) of the beam (10) corresponding to two successive measurements and the area @p calculated for each section Sn of the tank is integrated over the entire height Hi separating the reference plane PO from the plane Pi corresponding to the top (6) of the tank (2).

3. Method according to one of claims 1 or 2 characterized in that, in the case of a laser beam range finder, and the beam scanning mayens comprising on the one hand a rotating mirror device (7) capable of ensure the scanning of the beam (10) according to a horizontal movement of rotation on itself and on the other hand means for moving the rangefinder (1) in height, capable of ensuring the vertical movement of the beam (1), the calculation of the area Ap of each section Sp of the tank (2) is produced during the 360 rotation of the pulling mirror (7), the telerrre (1) being stationary at a dêtenriine height Hp and this operation is repeated by moving, not -by step, the range finder (1) in height and in that the data relating to the vertical component is the height (H) of each step.

4. Method according to one of claims 1 or 2 characterized in that, in the case of a laser beam range finder and the beam scanning means comprising on the one hand a rotating mirror device (7) capable of ensuring the scanning of the beam (10) according to a horizontal movement of rotation on itself, and on the other hand means for moving the range finder in height (1), able to ensure the vertical movement of the beam (1), the range finder is moves continuously, over the entire height of the tank, the scanning by the beam being done in a helical manner.

5. Method according to one of claims 1 w 2 characterized in that, in the case of a laser beam range finder and the scanning means consisting of a rotating mirror device capable of ensuring the scanning of the beam in three dimensions, the range finder is fixed and the rotating mirror device (7) is actuated according to a double movement, namely a horizontal movement of rotation on itself and a vertical movement of inclination, and in that the data relating to the vertical component is the angle 9p which corresponds to the inclination of the beam with respect to the horizontal plane in which the origin of the beam leaving from the range finder is situated.

6. Method according to claims 2 and 5 characterized in that for the calculation of the area Ap, the electrical circuit is programmed to transpose the measured distance xn into the calculated distance Xn in the horizontal plane Pp w is the impact (16 ) of the bundle (17) with the side wall (18), according to the formula

Xn = xn. cos to calculate the height Hp of the plane Pp according to the formula

Hp = xn. cos and to classify all the Xn values obtained by grouping them together in the ranges of determined height (H1, H2 .. Hi).

7. Method according to one of claims 1 or 2 characterized in that the scanning means comprising means for rotating on itself the range finder (1) and vertical displacement means, the horizontal component is identified (Aç ) using an angle sensor.

8. The method of claim 7 characterized in that one places inside the tank two telemeters head to tail performing measurements simultaneously.

9. Method according to one of claims 1 to 8 characterized in that, each tank being provided with a distinctive element of the bar code type and the electrical circuit being connected to a bar code reader, the bar code of said bar code is read. tank before activating the rangefinder and assigning the tank concordance table of the corresponding distinctive element.

10. Method according to one of claims 1 to 9 characterized in that the measured volume Vp is corrected as a function of the deformabilities of the tank under the pressure of the contents.