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基本信息
- 項目名稱：
- 儲油罐的變位識別與罐容表標(biāo)定
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 簡介：
- 加油站由于地基變形等原因，使得灌容表標(biāo)定值產(chǎn)生偏差，因此需要對罐容表進(jìn)行重新標(biāo)定。本文應(yīng)用實驗數(shù)據(jù)擬合，以及微元法研究了儲油罐發(fā)生縱向變位、橫向旋轉(zhuǎn)時對罐容表的影響，通過采集的數(shù)據(jù)對儲油罐進(jìn)行變位識別，實時計算實現(xiàn)罐容表的重新標(biāo)定。
- 詳細(xì)介紹：
- 問題1對于小橢圓油罐僅考慮傾斜角4.1度的縱向變位對罐容表的影響。首先，利用微元法建立起無變位時小橢圓形罐的罐容與油面高度的定積分模型，解得罐容與油面高度的函數(shù)關(guān)系式。然后，運用等效的數(shù)學(xué)思想將傾斜角4.1度的縱向變位的狀態(tài)下的油位高度等效為無變位狀態(tài)下的油位高度，通過求解水平放置儲油罐中的液體體積，得出傾斜放置時的液體體積，從而使復(fù)雜的問題簡單化。利用附表1中提供的實驗數(shù)據(jù)，用數(shù)值擬合求出實驗中小橢圓形儲油罐罐容與油位高度的關(guān)系，并且用最小二乘法限制誤差。通過分析得到：在油面高度小于1200mm時，傾斜變位后的進(jìn)油量變小，當(dāng)油面高度小于46.33mm時，傾斜變位后的出油量變大，油面高度介于46.33mm和1200mm之間時，傾斜變位后的出油量變小。最后，通過理論公式的計算和擬合的結(jié)果進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)計算結(jié)果誤差小，符合實際，據(jù)此得出當(dāng)油位高度間隔為1cm的罐容表標(biāo)定值（見附表）。 問題2綜合考慮縱向變位和橫向變位對罐容表的影響。結(jié)合問題1的結(jié)論對實際儲油罐的容積采用微元法計算，同時對于傾斜部分的體積采用割補(bǔ)法進(jìn)行修正，得到實際儲油罐的容積與油位高度的含有參數(shù)傾斜角的函數(shù)關(guān)系式。并且得到罐體變位后油位高度間隔為10cm的罐容量標(biāo)定值。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 加油站由于地基變形等原因，使得灌容表標(biāo)定值產(chǎn)生偏差，因此需要對罐容表進(jìn)行重新標(biāo)定。本文應(yīng)用實驗數(shù)據(jù)擬合，以及微元法研究了儲油罐發(fā)生縱向變位、橫向旋轉(zhuǎn)時對罐容表的影響，通過采集的數(shù)據(jù)對儲油罐進(jìn)行變位識別，實時計算實現(xiàn)罐容表的重新標(biāo)定。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處
- 本文利用轉(zhuǎn)化的思想將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，利用數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行模擬、求解
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 廣泛應(yīng)于各大加油站，進(jìn)行油罐的定期定容檢測，使進(jìn)油出油更加精確。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 加油站由于地基變形等原因，使得灌容表標(biāo)定值產(chǎn)生偏差，因此需要對罐容表進(jìn)行重新標(biāo)定。本文應(yīng)用實驗數(shù)據(jù)擬合，以及微元法研究了儲油罐發(fā)生縱向變位、橫向旋轉(zhuǎn)時對罐容表的影響，通過采集的數(shù)據(jù)對儲油罐進(jìn)行變位識別，實時計算實現(xiàn)罐容表的重新標(biāo)定。 問題1對于小橢圓油罐僅考慮傾斜角4.1度的縱向變位對罐容表的影響。首先，利用微元法建立無變位時小橢圓形罐的罐容與油面高度定積分模型。然后，運用等效數(shù)學(xué)思想將傾斜角4.1度的縱向變位狀態(tài)下的油位高度等效為無變位狀態(tài)下的油位高度，得出傾斜放置時的液體體積。通過分析：在油面高度小于1200mm時，傾斜變位后的進(jìn)油量變小，當(dāng)油面高度小于46.33mm時，傾斜變位后的出油量變大，油面高度介于46.33mm和1200mm之間時，傾斜變位后的出油量變小。 問題2綜合考慮縱向變位和橫向變位對罐容表的影響。結(jié)合問題1的結(jié)論對實際儲油罐的容積采用微元法計算，同時對于傾斜部分的體積采用割補(bǔ)法進(jìn)行修正，得到實際儲油罐的容積與油位高度的含有參數(shù)傾斜角的函數(shù)關(guān)系式。并且得到罐體變位后油位高度間隔為10cm的罐容量標(biāo)定值。
獲獎情況
- 本論文在全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中獲得黑龍江省一等獎
鑒定結(jié)果
- 此項作品為2010年之創(chuàng)作，真實
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 液位測量主要是對儲油罐中油品的液位、體積和重量等參數(shù)進(jìn)行直接或間接測量。早期液位測量大多采用機(jī)械原理。近年來隨著電子技術(shù)的應(yīng)用，逐步向機(jī)電一體化方向發(fā)展，并且發(fā)展了許多新的測量原理，在傳統(tǒng)原理中也參透了電子技術(shù)及微機(jī)技術(shù)，結(jié)構(gòu)上和功能上都有很大提高。目前我國的儲油罐液位測量技術(shù)還比較落后，儲油罐液位測量方法存在較多的問題和弊端，有的雖安裝了自動化測量系統(tǒng)，但測量精度普遍不高。若從國外進(jìn)口高精度液位儀，價格又太高。因此，分析當(dāng)前國內(nèi)外儲油罐液位測量技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，并在此基礎(chǔ)上研究出合適我國國情的液位測量技術(shù)就顯得非常重要。針對儲油罐的液位測量技術(shù)歸納起來主要有以下幾種： 1、人工檢尺 2、浮體式液位測量儀表 3、伺服式液位測量儀表 4、磁致伸縮液位儀 5、差壓式液位測量儀表 6、超聲波液位測量儀表 7、激光液位儀 8、光纖液位測量儀表 9、核輻射式液位測量儀表
