立式罐計量特性與檢測方法

立式罐按其用途分為計量罐和儲存罐，前者用于液體數量的貿易交接，作為計量器具使用，它的容量計量準確度高低，不僅直接關系到企業的經營管理、成本核算和經濟利益，而且直接關系到國家對外貿易的經濟利益和國家計量信譽；后者僅作為企業液體產品儲存用，是非貿易交接罐。
　　作為貿易交接的計量罐，屬強制檢定計量器具，國家計量檢定規程所指的立式罐及其檢測方法，即是對此類罐而言，非貿易交接的儲存罐不屬于此范圍。

　　一、立式計量罐的計量特性

　　根據國際建議 OIML No.71，計量罐應具有以下主要計量技術特性：

　　1．罐應按照正確的工程規范建造。對于罐的結構、位置和使用條件，應符合所貯液體的特性有關的法定要求。

　　2．應為罐提供必要的裝置，以盡可能地防止因蒸發而引起的液體減少。

　　3．為了確保罐所容納液體體積的測量準確度，被檢定的罐應滿足下列通用要求：

　　（l）罐的形狀、材料、加強件、結構及組件應使罐可以充分承受由于大氣壓和罐內液體所造成的影響。在正常情況下，不應使罐有改變容量的永久變形。

　　（2）應將計量基準點和上部基準點建造成無論罐的裝液、溫度等情況如何而它們的位置實際不變。若不能確保基準點恒定不變，尤其在罐很大（1000以上）的情況下， 對基準點的各種影響（是裝液狀態、溫度和密度的函數）應在檢定證書詳細說明，以便在確定體積時加以修正。

　　（3）罐應能防止裝液時氣囊，或排液后液坑的形成。

　　（4）為了適應幾何檢定法，罐不應有突出變形、凹凸等情況。這些情況有礙于正確測量罐的尺寸和在測量中用內插法計算。

　　（5）罐在地基（基礎）上應保持穩固，這可用加固的方法保證，或者將罐裝滿液體保持一段足夠的穩定時間，以使罐的底座不隨時間產生較大的變化。

　　（6）罐應進行壓力試驗，確保不漏。

　　4．罐應符合它的液面測量裝置的安裝與使用技術要求。

　　5．罐的容量最大允許誤差（容量下限與標稱容量之間），用幾何法檢定為：指示體積的±0．2％。

　　6．被檢罐應為空的，并已清洗好。罐應排氣且條件完善，使檢定者無危險。

　　按照上述規定，對于貯液后基礎產生變形的罐（軟基礎罐）來講，不具備上述的計量特性要求，因此，它不屬于計量罐范圍，不可作為貿易交接使用。只有硬基礎罐， 即貯液后基礎不產生變形的罐，才是依法要檢定的計量罐。如果將非計量罐存在的問題拉入計量罐范圍內來討論，那將會給工作帶來混亂。為什么軟基礎罐基礎變形問題在國際上幾乎無人研究呢？就是因為此種罐不是計量罐，不需要研究它；如果要作計量用，就要在建罐時按建罐標準將它建成符合計量特性要求的罐底基礎不產生變形的計量罐，這種變形的問題即得到解決。換句話講，計量罐不允許罐底基礎發生變形，如果存在變形，也要求其影響可忽略不計。

　　二、檢測方法

　　當今國內外對立式罐容量檢測均采用幾何測量法，此法適于標稱值不小于 50m3、具有規則幾何形 狀且無變形的罐。

　　傳統的與現代的幾何測量法 如下：

　　圍尺法。此法是以鋼卷尺緊貼被測罐各圈板不同位置的水平截面，測取其周長，從而求得圈板內徑。該法只要尺子準確度符合要求， 測量方法得當，可以得到好的測量結果，是一種傳統測量法。由于該法測量時需搭腳手架，費時、費力、費用高，而且是高空作業，具有一定的不安全性，故此法通常不用。

　　機械徑向偏差輪法。此法是通過機械偏差輪在罐體被測母線上的移動來觀測與它相連的垂線在罐徑方向上相對位置的變化，由此求得徑向偏差求取圈板內徑。此儀器結構簡單、容易學習，但測量受風力影響較大，且為高空作業有一定的不安全性等缺點。分析與大量的實踐表明，此種測量其準確度得不到保證，不能滿足當代計量罐準確度的要求，已是過時、落后的非國際建議、非國際標準推薦的方法，故此測量方法不宜采用。

　　光學三角測量法。是以經緯儀的光學視難軸在罐體的切線方向上瞄準測點，同時進行角度與長度測量來求取罐體圈板半徑的方法。

　　此測量法由法國人提出，免除高空作業是其優點，但對測量儀器準確度要求高（角度測量準確度1級），不適于我國現實的國情。

　　光學基準線（面）法（具導軌光學測量儀法與鉛直儀法）。是通過光學儀器建立一條垂直光線，以此光線為基準測量罐體各圈板諸測點相對于罐的基圓半徑差（稱徑向偏差），根據基圓的直徑和徑向偏差求取圈板直徑的方法。

　　根據上述定義，日本提出的鉛直儀法和我國計量院提出的具導軌光學測量儀（亦稱立式罐容量標準測量儀）法均屬于此列。具導軌 光學測量儀以光切法瞄準測點與上述光學三角法相同。采用具導軌光學測量儀法，地面作業，操作安全，徑向偏差測量的不確定度木 大于1mm，不受風力和罐體障礙物的影響，以儀器角度對測點定位，不確定度約1mm。測量多功能：徑向偏差、圈板高度、罐體不平度和傾斜修正值的測量數據可智能化處理。

　　三、結論

　　1．計量檢定規程是對計量罐而言，不適于非貿易交接用的儲存罐或不具有計量技術特性要求的軟基礎罐。

　　2．我國經長期潛心研制的具導軌光學測量儀（立式罐容量標準測量儀）已廣泛用于我國大容量計量檢測。實踐與國際比對表明，該 儀器的性能具有當今國際先進水平，屬國際首創，正在為我國立式罐大容量計量工作發揮著重要作用，同時，該測量方法已與國際建議、國際標準接軌。