原文传递
基于激光分层扫描的埋地油罐容积检定系统的研究与设计
| 论文题名： | 基于激光分层扫描的埋地油罐容积检定系统的研究与设计 |
| 关键词： | 激光分层扫描;转角位置;埋地油罐;容积检定系统;数据处理 |
| 摘要： | 随着国民经济建设和交通运输事业的发展，机动车数量逐年增长，带动汽车加油站行业走向繁荣。但是，该行业税负逐年下降，造成国家税款流失严重。 在实施燃油税改革后，为了堵住加油站行业税收管理的漏洞，国家税务局对此提出改变在销售环节安装税控加油机的传统的单一监管方法，要求在进货、库存、销售三个环节同时加强税收监管，并研发了相应的监管系统。监管系统在测量库存油品的高度后计算体积时需要使用油罐的容积表。由于使用过程中地基的下沉，埋地油罐会发生倾斜。同时，在地下水浮力和覆土压力的挤压下以及内部油品压力的不均衡作用下，油罐的横半径会变大，竖半径会变小。因此油罐在达到检定周期后必须重新检定。埋地油罐的检定一直是容积测量的一个难点。 按照国家标准和计量检测标准的规定，技术监督局检定埋地油罐的方法应为手工法。但此方法测量作业任务繁重，环境恶劣，耗时多，测量周期长，会严重影响加油站的正常营业。因此，常常采用人工标定法，改善了作业环境，仍存在任务繁重、耗时多、测量结果不确定度难以保证等问题。 本文在几何法测量容积的基础上，分析了其它种类油罐的测量方法，提出了激光分层扫描的测量方法。测控系统主要由PC机、运动控制卡、步进电机、探头、光电编码器、激光测距传感器等组成。分层扫描测量时，PC机采用Z轴步距算法在油罐高度上分为若干个扫描层，激光测距传感器在探头机构的驱动下将由上到下依次置于层面内并匀速旋转。PC机采用测点布置算法，自动计算出合适的转角位置作为采样点，到达采样点时采集增量式光电编码器的转角值和激光测距传感器的距离值。 对于扫描线经采样后获取离散的测点数据，本文采用了先插值三次样条曲线，再将插值曲线作为积分函数在理论上推导其原函数，可以增加计算的精度，减少计算量。三次样条的系数采用追赶法求解三对角线矩阵获得。本文采用了液位高度和体积插值样条的系数作为容积表中数据保存在务器中，减少了数据量，提高了后续体积的计算精度。 该油罐检定方法自动化程度高，测量速度快，仪器操作简便，数据处理没有人工误差，能够减少加油站在检测时的停业时间。 |
| 作者： | 董玉涛 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 沈顺成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
