立式罐計(jì)量特性與檢測(cè)方法

立式罐按其用途分為計(jì)量罐和儲(chǔ)存罐，前者用于液體數(shù)量的貿(mào)易交接，作為計(jì)量器具使用，它的容量計(jì)量準(zhǔn)確度高低，不僅直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理、成本核算和經(jīng)濟(jì)利益，而且直接關(guān)系到國(guó)家對(duì)外貿(mào)易的經(jīng)濟(jì)利益和國(guó)家計(jì)量信譽(yù)；后者僅作為企業(yè)液體產(chǎn)品儲(chǔ)存用，是非貿(mào)易交接罐。
　　作為貿(mào)易交接的計(jì)量罐，屬?gòu)?qiáng)制檢定計(jì)量器具，國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程所指的立式罐及其檢測(cè)方法，即是對(duì)此類罐而言，非貿(mào)易交接的儲(chǔ)存罐不屬于此范圍。

　　一、立式計(jì)量罐的計(jì)量特性

　　根據(jù)國(guó)際建議 OIML No.71，計(jì)量罐應(yīng)具有以下主要計(jì)量技術(shù)特性：

　　1．罐應(yīng)按照正確的工程規(guī)范建造。對(duì)于罐的結(jié)構(gòu)、位置和使用條件，應(yīng)符合所貯液體的特性有關(guān)的法定要求。

　　2．應(yīng)為罐提供必要的裝置，以盡可能地防止因蒸發(fā)而引起的液體減少。

　　3．為了確保罐所容納液體體積的測(cè)量準(zhǔn)確度，被檢定的罐應(yīng)滿足下列通用要求：

　　（l）罐的形狀、材料、加強(qiáng)件、結(jié)構(gòu)及組件應(yīng)使罐可以充分承受由于大氣壓和罐內(nèi)液體所造成的影響。在正常情況下，不應(yīng)使罐有改變?nèi)萘康挠谰米冃巍?

　　（2）應(yīng)將計(jì)量基準(zhǔn)點(diǎn)和上部基準(zhǔn)點(diǎn)建造成無(wú)論罐的裝液、溫度等情況如何而它們的位置實(shí)際不變。若不能確保基準(zhǔn)點(diǎn)恒定不變，尤其在罐很大（1000以上）的情況下， 對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)的各種影響（是裝液狀態(tài)、溫度和密度的函數(shù)）應(yīng)在檢定證書詳細(xì)說(shuō)明，以便在確定體積時(shí)加以修正。

　　（3）罐應(yīng)能防止裝液時(shí)氣囊，或排液后液坑的形成。

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

　　（5）罐在地基（基礎(chǔ)）上應(yīng)保持穩(wěn)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(wěn)定時(shí)間，以使罐的底座不隨時(shí)間產(chǎn)生較大的變化。

　　（6）罐應(yīng)進(jìn)行壓力試驗(yàn)，確保不漏。

　　4．罐應(yīng)符合它的液面測(cè)量裝置的安裝與使用技術(shù)要求。

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

　　6．被檢罐應(yīng)為空的，并已清洗好。罐應(yīng)排氣且條件完善，使檢定者無(wú)危險(xiǎn)。

　　按照上述規(guī)定，對(duì)于貯液后基礎(chǔ)產(chǎn)生變形的罐（軟基礎(chǔ)罐）來(lái)講，不具備上述的計(jì)量特性要求，因此，它不屬于計(jì)量罐范圍，不可作為貿(mào)易交接使用。只有硬基礎(chǔ)罐， 即貯液后基礎(chǔ)不產(chǎn)生變形的罐，才是依法要檢定的計(jì)量罐。如果將非計(jì)量罐存在的問(wèn)題拉入計(jì)量罐范圍內(nèi)來(lái)討論，那將會(huì)給工作帶來(lái)混亂。為什么軟基礎(chǔ)罐基礎(chǔ)變形問(wèn)題在國(guó)際上幾乎無(wú)人研究呢？就是因?yàn)榇朔N罐不是計(jì)量罐，不需要研究它；如果要作計(jì)量用，就要在建罐時(shí)按建罐標(biāo)準(zhǔn)將它建成符合計(jì)量特性要求的罐底基礎(chǔ)不產(chǎn)生變形的計(jì)量罐，這種變形的問(wèn)題即得到解決。換句話講，計(jì)量罐不允許罐底基礎(chǔ)發(fā)生變形，如果存在變形，也要求其影響可忽略不計(jì)。

　　二、檢測(cè)方法

　　當(dāng)今國(guó)內(nèi)外對(duì)立式罐容量檢測(cè)均采用幾何測(cè)量法，此法適于標(biāo)稱值不小于 50m3、具有規(guī)則幾何形 狀且無(wú)變形的罐。

　　傳統(tǒng)的與現(xiàn)代的幾何測(cè)量法 如下：

　　圍尺法。此法是以鋼卷尺緊貼被測(cè)罐各圈板不同位置的水平截面，測(cè)取其周長(zhǎng)，從而求得圈板內(nèi)徑。該法只要尺子準(zhǔn)確度符合要求， 測(cè)量方法得當(dāng)，可以得到好的測(cè)量結(jié)果，是一種傳統(tǒng)測(cè)量法。由于該法測(cè)量時(shí)需搭腳手架，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)用高，而且是高空作業(yè)，具有一定的不安全性，故此法通常不用。

　　機(jī)械徑向偏差輪法。此法是通過(guò)機(jī)械偏差輪在罐體被測(cè)母線上的移動(dòng)來(lái)觀測(cè)與它相連的垂線在罐徑方向上相對(duì)位置的變化，由此求得徑向偏差求取圈板內(nèi)徑。此儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易學(xué)習(xí)，但測(cè)量受風(fēng)力影響較大，且為高空作業(yè)有一定的不安全性等缺點(diǎn)。分析與大量的實(shí)踐表明，此種測(cè)量其準(zhǔn)確度得不到保證，不能滿足當(dāng)代計(jì)量罐準(zhǔn)確度的要求，已是過(guò)時(shí)、落后的非國(guó)際建議、非國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)推薦的方法，故此測(cè)量方法不宜采用。

　　光學(xué)三角測(cè)量法。是以經(jīng)緯儀的光學(xué)視難軸在罐體的切線方向上瞄準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)行角度與長(zhǎng)度測(cè)量來(lái)求取罐體圈板半徑的方法。

　　此測(cè)量法由法國(guó)人提出，免除高空作業(yè)是其優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確度要求高（角度測(cè)量準(zhǔn)確度1級(jí)），不適于我國(guó)現(xiàn)實(shí)的國(guó)情。

　　光學(xué)基準(zhǔn)線（面）法（具導(dǎo)軌光學(xué)測(cè)量?jī)x法與鉛直儀法）。是通過(guò)光學(xué)儀器建立一條垂直光線，以此光線為基準(zhǔn)測(cè)量罐體各圈板諸測(cè)點(diǎn)相對(duì)于罐的基圓半徑差（稱徑向偏差），根據(jù)基圓的直徑和徑向偏差求取圈板直徑的方法。

　　根據(jù)上述定義，日本提出的鉛直儀法和我國(guó)計(jì)量院提出的具導(dǎo)軌光學(xué)測(cè)量?jī)x（亦稱立式罐容量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量?jī)x）法均屬于此列。具導(dǎo)軌 光學(xué)測(cè)量?jī)x以光切法瞄準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)與上述光學(xué)三角法相同。采用具導(dǎo)軌光學(xué)測(cè)量?jī)x法，地面作業(yè)，操作安全，徑向偏差測(cè)量的不確定度木 大于1mm，不受風(fēng)力和罐體障礙物的影響，以儀器角度對(duì)測(cè)點(diǎn)定位，不確定度約1mm。測(cè)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(cè)量數(shù)據(jù)可智能化處理。

　　三、結(jié)論

　　1．計(jì)量檢定規(guī)程是對(duì)計(jì)量罐而言，不適于非貿(mào)易交接用的儲(chǔ)存罐或不具有計(jì)量技術(shù)特性要求的軟基礎(chǔ)罐。

　　2．我國(guó)經(jīng)長(zhǎng)期潛心研制的具導(dǎo)軌光學(xué)測(cè)量?jī)x（立式罐容量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量?jī)x）已廣泛用于我國(guó)大容量計(jì)量檢測(cè)。實(shí)踐與國(guó)際比對(duì)表明，該 儀器的性能具有當(dāng)今國(guó)際先進(jìn)水平，屬國(guó)際首創(chuàng)，正在為我國(guó)立式罐大容量計(jì)量工作發(fā)揮著重要作用，同時(shí)，該測(cè)量方法已與國(guó)際建議、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌。