立式金属罐容量检定中的几个问题探讨

申建国; 王彩琴; 刘康禄; 孙晓鹏

doi:10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0034

立式金属罐容量检定中的几个问题探讨

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0034

国家大容量第二计量站，运城 044000

详细信息

作者简介:
申建国（1965-），国家大容量第二计量站高级工程师，研究方向：大容量计量检定/校准，邮箱：shenjg0429@163.com

计量
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出版历程
- 网络出版日期: 2021-08-18

Discussions on Capacity Verification of Vertical Metal Tanks

Thel Second National Metrology Station for Large Volume, Yuncheng 044000, China

摘要

摘要: 立式金属罐是强检计量器具，其容量计量的准确性直接关系到贸易双方的经济利益和计量信誉。就影响立式金属罐计量检定准确度的几个因素进行探讨，包括：全站仪测量时入射角度的影响(不能超过60°）、全站仪测量径向偏差的不确定度评定时输入量的相关性；基圆必须围尺测量、圆心及半径拟合计算中异常点的处理。
- 立式罐 /
- 容量检定 /
- 径向偏差 /
- 相关系数 /
- 拟合半径 /
- 异常值
Abstract: Vertical metal tanks (hereinafter referred to as vertical tanks) are a measurement instrument that requires compulsory verification. The measurement accuracy directly relates to trading parties’ economic interests. This paper discusses factors affecting accuracy of volume measurements of vertical metal tanks, including the incident angle’s effect (no more than 60°) in total station surveying, the correlation between inputs in uncertainty evaluation for radial deviation measurements, the strapping method for measuring the base circle, and dealing with the outliers when fitting the measurement center and radius.
- vertical metal tank /
- capacity verification /
- radial deviation /
- correlation coefficient /
- fitting radius /
- outliers

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图 1 16个测量点分布示意图

Figure 1. Distribution of 16 measurements

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图 2 40个测量点分布示意图

Figure 2. Distribution of 40 measurements

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图 3 规程16个点圆心迭代移动轨迹

Figure 3. Moving trajetory of the center of the circle with the 16 measurements

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图 4 第9个测量点是异常点

Figure 4. The ninth measurement as an outlier

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图 5 第16个测量点是异常点

Figure 5. The sixteenth measurement as an outlier

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图 6 第16、18、26测量点是异常点

Figure 6. The sixteenth, eighteenth, and twenty-sixth measurements as outliers

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表 1 同一立罐基圆全站仪与围尺半径的比较 /mm

Table 1. Comparison between the radius measurements of the same vertical tank base circle using a total station and the strapping method

仪器厂家	编号	全站仪测量半径	围尺测量半径	差值
厂家1	1#	7498.8	7500.3	−1.5
厂家1	2#	7499.0		−1.3
厂家2	3#	7500.3		0.0

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表 2 标准钢卷尺拉力修正值

Table 2. Tension correction value of the reference steel tape

标称容量/m³	500	1000	2000	3000	5000	10000	30000	50000	100000
半径/mm	4990	5790	7890	9500	10500	15650	23000	30000	40000
周长/mm	31353	36379	49574	59690	65973	98331	144513	188495	251327
98 N修正值/mm	−3.7	−4.3	−5.9	−7.1	−7.8	−11.7	−17.2	−22.4	−29.9
49 N修正值/mm	−1.9	−2.2	−2.9	−3.5	−3.9	−5.8	−8.6	−11.2	−14.9

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表 3 拟合半径值及圆心坐标值 /mm

Table 3. Values of the fitting radius and the center cordinates

迭代次数	每一步拟合半径值	每一步拟合圆心横坐标	每一步拟合圆心纵坐标
1	25294.54	0	0
2	23963.34	4623.66	1329.50
3	23354.79	7891.84	2506.74
4	23125.07	9833.45	3250.03
5	23041.15	10891.53	3657.05
6	23008.75	11448.24	3866.14
7	22995.20	11737.12	3970.35
8	22989.12	11886.18	4021.52
9	22986.26	11962.90	4046.43
10	22984.87	12002.34	4058.51
11	22984.18	12002.62	4064.34
12	22983.84	12033.03	4067.16
13	22983.67	12038.39	4068.52
14	22983.58	12041.13	4069.17
15	22983.54	12042.55	4069.48
16	22983.51	12043.27	4069.63
17	22983.50	12043.65	4069.70

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表 4 各个测量点的残差及实验标准差 /mm

Table 4. Residual and sample standard deviation of each measurement

测点序号	各测量点位置半径值	残差绝对值
1	22980.37	3.13
2	22976.70	6.80
3	22985.66	2.16
4	22991.98	8.48
5	23000.11	16.61
6	22983.02	0.48
7	22977.16	6.34
8	22964.10	19.40
9	22981.26	2.24
10	22998.49	14.99
11	22985.78	2.28
12	22978.19	5.31
13	22990.65	7.15
14	22986.89	3.39
15	22972.95	10.55
16	22982.57	0.93
实验标准差s=9.18
3倍实验标准差3s=27.54

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参考文献(16)

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