基本信息
- 项目名称：
- 储油罐的变位识别与罐容表的标定
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 加油站的储油罐有与之配套的“油位计量管理系统”，而实际中由于地基变形等原因，使罐体的位置发生纵、横向倾斜，从而导致罐容表改变，需要定期对其进行重新调定。本文针对储油罐变位后，“油位计量管理系统”失真的情况下，根据微积分原理建模，通过图像与分析相结合的形式处理数据，得出在纵、横向倾斜情况下油液高度与储油罐内油容积的正确关系，从而对倾斜储油罐的油容表进行有效修正。其模型的正确性与方法的可靠性良好。
- 详细介绍：
- 储油罐的变位识别与罐容表的标定是加油站设备研究与生产企业的实际问题。加油站通常有两端平头的椭圆型储油罐和两端球冠体的圆柱型储油罐及其与之配套的“油位计量管理系统”。统计流量计和油位计来测量进/出油量与罐内油位高度等数据。通过预先标定的罐容表（罐内油位高度与储油量的对应关系）进行实时计算，得到罐内油位高度和储油量的变化情况。实际中，由于地基变形等原因，使罐体的位置发生纵向倾斜和横向倾斜，从而导致罐容表发生改变，需要定期对罐容表进行重新调定。 本文针对储油罐变位后，“油位计量管理系统”失真的情况下，根据微积分原理，建立 的模型，得出在纵、横向倾斜情况下油液高度与储油罐内油容积的正确关系，从而对倾斜储油罐的油容表进行有效修正。本文在处理这些数据时，依照数据特点采用适当的数据统计方法，通过图像与分析相结合的形式解决问题，直观易懂。 文中的模型既适用于储油罐未安装偏转角度测仪情况，通过大量采样，进行数据拟合识别罐容表变位，求出偏角进而求解便可对罐容表进行标定；模型也适用于储油罐安装偏转角度测仪情况，只需将所测横纵偏角代入模型求解即可对罐容表进行标定。本文模型的正确性与方法的可靠性良好，具有一定的科学性，可以解决适当范围内任一变位后的油容表的修正问题。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 通常加油站有若干个地下储油罐，并且都有与之配套的“油位计量管理系统”。储油罐在使用一段时间后，由于地基变形等原因，使罐体的位置会发生纵、横向偏转等变化，从而导致罐容表发生改变，按照有关规定，需要定期对其进行重新标定。本文针对储油罐变位后，“油位计量管理系统”失真的情况下，根据微积分原理，建立模型，得出在倾斜情况下油液高度与储油罐内油容积的正确关系，即对倾斜储油罐的油容表进行有效修正。
科学性、先进性及独特之处
- 根据微积分原理，建立模型，得出在倾斜情况下油液高度与储油罐内油容积的正确关系。本文在处理这些数据时，依照数据特点采用适当的数据统计方法，建立数学模型。通过图像与分析相结合的形式解决问题，直观易懂，本文中的模型可以解决适当范围内任一变位后的油容表的修正问题，其模型的正确性与方法的可靠性良好，具有一定的科学性，模型较准确。
应用价值和现实意义
- 本文所建立的利用微积分求体积的模型来确定储油罐变位后对罐容表的影响，方法可靠易行，着眼于储油罐油位误差根本所在建立模型。该模型可适用于储油罐安装偏转角度测仪情况，只需将所测横纵偏角带入模型方程求解即可；该模型同样适用于储油罐未安装偏转角度测仪情况，通过大量采样，进行数据拟合识别罐容表变位，求出偏角进而求解，便可对罐容表进行标定。
学术论文摘要
- 本文针对储油罐变位后，“油位计量管理系统”失真的情况，根据微积分原理建立模型，得出在油罐倾斜的情况下油液高度与储油罐内油容积的正确关系，即对倾斜储油罐的油容表进行有效修正。 首先对加油站中两端平头的椭圆型储油罐变位前后进行建模，分析计算储油罐倾斜前后油容计显示的各个油位高度下所对应的油液容积，对罐容表进行了标定，并与附件2中数据进行误差分析，证明了方法的正确性，分析得到纵向变位角对容积产生的影响。 其次对两端球冠体的圆柱型储油罐变位前后进行建模，通过分析附件3中数据，由实际流出油液体积和储油罐油容表显示容积之差的不相等关系，利用体积微元法，确定了液面实际变化差值、油容表显示差值、倾斜后罐内某一高度下的液面面积、正常情况下罐内某一高度下液面面积等四个因素对油容表误差值所造成的影响，同时确定了附件2中的变位参数的值，并对油容表进行了修正。 本文中建立的模型可以解决适当范围内任一变位后的油容表的修正问题，模型的正确性与方法的可靠性良好。
获奖情况
- 河北科技师范学院第六届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中获二等奖
鉴定结果
- 无
参考文献
- Matlab软件技术 Excel表技术及其相关应用教程
同类课题研究水平概述
- 储油罐是储存油品的容器，它是石油库的主要设备。储油罐按材质可分金属油罐和非金属油罐；按所处位置可分地下油罐、半地下油罐和地上油罐；按安装形式可分立式、卧式；按形状可分圆柱形、方箱形和球形。金属油罐是采用钢板材料焊成的容器。常见的金属油罐形状，一般是立式圆柱形、卧式圆柱形、球形等几种。立式圆柱形油罐根据顶的结构又可分为桁架顶罐、无力矩顶罐、梁柱式顶罐、拱顶式罐、套顶罐和浮顶罐等。它们具有承受较高的正压和负压的能力，有利于减少油品的蒸发损耗，也减少了发生火灾的危险性。 许多储油罐在使用一段时间后，由于地基变形等原因，使罐体的位置会发生纵向倾斜和横向偏转等变化，从而导致罐容表发生改变。因此，对变位后罐容表的修正问题显得尤为重要，它关系到消费者和经营者的切身利益。 对罐容表的修正主要的方法有数据拟合，非线性最小二乘法等。上述方法主要是对罐容表的显示数据进行分析归纳，存在一定的误差，不能够从根本上解释储油罐倾斜后的罐容表发生误差的原因。 本文建立储油罐的空间立体模型，找到了液面实际变化差值，油容表显示差值，倾斜后罐内某一高度下的液面面积，正常情况下罐内某一高度下液面面积四者对油容表误差值所造成的影响，从根本上找到了造成罐容表失真的原因，并进行了修正，就有较高的科学性和实际可行性。
