基于机器人搭载的立式金属罐壁表面温度测量系统设计

立式金属罐容量计量中,罐壁圈板表面温度测量与修正是直接影响其容量计量准确性的重要因素。文章在现有方法基础上,提出并设计了一种基于机器人搭载的立罐罐壁圈板表面温度测量系统,以实现圈板温度测量方法的改进,提高大容量计量准确度。     

基于结构光三维扫描技术的小尺寸轴同轴度精密测量方法研究

针对传统测量方法存在的准确度不高、检测速度慢等问题,该文提出一种基于结构光三维扫描技术的小尺寸轴类零件的同轴度精密测量方法。采用视频图像信息的采集、视频图像处理和三维模型重构等技术实现轴类零件扫描重建,运用点云数据处理系统和同轴度误差计算系统获取同轴度误差。选取一小尺寸轴作为研究对象进行试验,系统重复性测量的标准偏差为0.7μm,以同轴度测量仪测量的径向跳动数据作为参考,截面最大差值为8.2μm,测量结果满足要求。该文可为小尺寸轴类零件的同轴度检测提供参考。     

基于点云分析技术的立式金属罐容积测量比对试验研究

JJG168-2018《立式金属罐容量检定规程》将"光电测距"作为"圈板直径测量"检定项目中"径向偏差测量法"的半径差值测量原理和方法,对立式金属罐计量检定工作起到重要的指导和推进作用。全站仪广泛应用于立式金属罐检定中。随着三维激光扫描技术(又称为"实景复制技术")的发展,地面三维激光扫描仪能够快速获取三维物体表面各点空间坐标,可消除全站仪测量中各不利因素影响,真实反映储罐几何特征信息。本文通过分析扫描仪测量原理及误差,研究其满足检定要求的条件,并设计比对试验,分析主流扫描仪测量性能与准确度,为其在立式金属罐容量计量中的应用提供理论和数据支撑。     

基于激光扫描外测法的球罐容量计量方法研究

提出一种基于激光扫描外测法的球罐容量计量方法,该方法可在球罐外部进行多点设站扫描。研究了基于球形标靶的多站点云数据自动拼接方法,以获取球罐外壁完整的点云数据,并建立球罐罐体几何空间模型,计算球罐体积。通过对标称容量为200m3的球罐进行试验验证,提出的方法与全站仪方法测量的容积相对误差为0.304%。     

大宗战略物资中散货贸易交接计量技术发展现状及展望

大宗战略物资是对国家国计民生和国防具有重要意义的物质资料.我国作为大宗战略物进口大国,其贸易交接的准确性尤为重要.本文通过大宗战略物资计量技术发展现状,阐述了水尺计重、电子汽车衡和电子皮带秤计量的原理,并对适用范围和影响因素进行了分析.对基于空间三维扫描技术在该领域的应用进行了展望.     

基于激光扫描的立式金属罐容量计量方法

针对传统大容量计量方法存在的准确度低、工作效率低、劳动强度大等缺点,提出一种基于激光扫描的立式金属罐容量计量方法。建立立式罐容积计算数学模型,分析具体实施过程,研究激光点云数据处理的关键算法,通过对点云数据沿罐水平方向计算截面积,并沿罐垂直高度方向积分,自动计算出不同液高下的容积值。选取一标称容量为1 000 m3的立式罐作为试验对象,测量结果表明,该方法具有良好的重复性和复现性;并以1000m3、2500m3、 5000m3 3种不同标称容量的立式罐分别进行测量试验,提出的方法与全站仪方法的容积测量相对偏差最大值分别为0.072 9%、0.032 9%、0.058 2%。     

基于超声相控技术的新型船舶计重方法研究

针对传统水尺计重存在的成本高、效率低、误差大的问题,提出一种基于超声相控技术的新型船舶计重方法。以超声相控技术为基础,设计了用于船舶计重的超声阵列换能器,搭建测试平台对换能器的性能进行测试,之后利用该换能器对加载重前后的水下船体进行相控扫描,同时重构出水下船体三维模型并计算出体积,利用阿基米德定理计算排水量,最后根据排水量之差计算出载重。以小型载重船模为测量对象,计算在不同载重时的误差大小,并对船模下降20mm时的计重结果进行不确定度分析。结果表明,载重10kg以内时该方法的计重误差不超过2%,随着载重量的增加计重误差会相应减小。     

立式罐容量计量中爬壁机器人的路径规划

针对立式罐容量计量中的需求,设计了一种激光跟踪仪与爬壁机器人相结合的计量方法。为实现高效、高精度的容量计量,基于测点分布规划了一种机器人测量路径。首先,采用2种计算方法分别适应周向、垂向稀疏的测点分布。由于测量路径与计量精度的关系尚不明确,因此创建了罐体模型以分析测点分布对用时、精度的影响,进而确定路径样式及参数。最后,在罐壁点云和某储罐上分别进行仿真和实物实验,提出一个损失函数以评价该路径,并将现场测量结果与全站仪法的结果进行比对。结果表明,使用该路径开展测量的用时短,仿真与实物实验的计量误差均小于0.04%,总体损失小于其他现有计量方法。