全站仪在立式金属圆筒罐容积标定中实际应用精度统计

 1．全站仪与外部方法的比较－半径

1.1 全站仪与围尺方法的比较

一般来讲，围尺法是立式金属圆筒罐容量的基准标定方法。因此，与围尺法测量结果相比，能准确反映出全站仪测量结果的正确性。鉴于测量条件，在广东某罐区选一圆筒罐，重点对具有代表性的圆筒罐底部基圆和顶部圈板进行了全站仪和围尺法的比对试验，试验时全站仪在圆筒罐的中心附近设站，比对结果见表1。

 

表1    ×××号罐全站仪方法与围尺法半径测量结果的比较，      单位：mm

 

实际上，我们在国内许多罐区的圆筒罐容积标定过程中发现，基圆围尺法求得的半径与全站仪相比有系统差。在表1中，各圈板的围尺法半径与全站仪测得的半径之间同样有明显的系统差特点。因此可以考虑以基圆围尺法半径为基准，全站仪方法测得的半径与围尺法的半径之差作为其他圈板全站仪半径测量结果的修正值，那么全站仪半径测量结果的准确性将大幅度提高。如在表1中，以基圆的1.8mm为修正值，那么第2和第8圈板的全站仪与围尺法半径之差分别为0.1mm和0.9mm。

 

1.2 全站仪与光学参比线法的比较

在温州某罐区，进行了全站仪与光学参比线法的比较，结果见表2。实际上，第1个圈板还是与围尺法比较，其它圈板与光学参比线法比较。从表中可以看出，

 

表2 ×××罐全站仪法与光学参比线法容量标定的对比结果

 

 

从表2中可以看出：

（1）两种方法测定的半径结果较差，同样存在系统性偏差，除了第9个圈板，其它都为统一的“负号”偏差。

（2）第6个全站仪，由于加强圈的影响，光学参比线法与全站仪的方法在测量位置（板高3/4处）上不同，故较差出现孤值。

（3）两种方法测定半径结果的较差，对容积的影响不大于1‰。

 

2．全站仪内部重复性精度试验－半径

2.1 同一圈板、不同角度步进

全站仪与围尺法的比较，可以反映全站仪半径测量的外附合精度。而全站仪半径测量的重复试验，则可反映其内附和精度。表2列出了全站仪偏离中心2.5m设站时，不同角度步进量的重复测量结果。

 

表3           全站仪偏离中心2.5m设站半径重复性测量            单位：mm 

 

 

 

表3中的数据同样反映出不同的角度步进，对全站仪半径测量略有影响，但其重复性测量的内附和精度很好，半径测量试验标准偏差小于0.2mm。

2.2 不同圈板、相同角度步进量 

实际上，表4中全站仪方法重复精度的测试，是和表2一样在同一个罐中进行的。比较表2和表示4中的结果，全站仪内部重复性的半径较差要比与外部方法的较差小，这是符合客观规律的。但是，在表2中，系统性进行“-2mm”的误差修正，其*后结果将与表4相当。

 

表4 ×××罐全站仪容量标定重复性结果

 

 

3．全站仪与外部方法的比较－容积

3.1全站仪与垂线法的容积比较－某5000立方米立罐（大罐）

为了**考查全站仪方法的测量效果，在山东某5000立方米的油罐，由全站仪独立完成圈板半径测量、板高测量和罐底量测量（三角高程测量方法），然后进行罐容表的计算，并在不同的几个液位高度，抽查了全站仪方法与传统垂线法的容积数据（分别用不同的容积计算软件计算），结果见表5。从表5中可以看出，*大互差为0.2‰，远小于1‰的检定规程限差要求。

 

表5 某5000立方米立罐的容积比较（不同底量数据）

 

 

3.2全站仪与垂线法的容积比较－某500立方米立罐（小罐）

一般来讲，大罐容积检定的相对精度比较容易满足规程限差要求。因此，在山东某罐区还专门进行了某500立方米立罐的容积检定比较试验。该罐半径约4.5米，总高月10米。全站仪测量圈板半径和板高，但采用相同的底量测量数据，分别用不同的容量计算软件进行计算，结果如表6。从表6中可以看出，对于500立方米的立罐，容积较差相对误差*大为0.8‰，也小于2‰的检定规程限差要求。

 

表6 某500立方米立罐的容积比较（相同底量数据）

 

 

4．初步结论

（1）具有自动化功能的全站仪立式圆筒罐容积标定系统自动化程度高，极大减轻了劳动强度。在不同地区、不同容积大小的立罐容积检定实际应用表明，全站仪方法的检定精度能满足（1～2）‰的限差要求。

（2）在基圆，用围尺法测得的半径校核全站仪的半径测量结果，两者之差用于修正其他圈板全站仪的半径测量结果，有利于进一步提供全站仪方法的容积标定精度。