1．全站儀與外部方法的比較－半徑
1.1 全站儀與圍尺方法的比較
一般來(lái)講，圍尺法是立式金屬圓筒罐容量的基準(zhǔn)標(biāo)定方法。因此，與圍尺法測(cè)量結(jié)果相比，能準(zhǔn)確反映出全站儀測(cè)量結(jié)果的正確性。鑒于測(cè)量條件，在廣東某罐區(qū)選一圓筒罐，重點(diǎn)對(duì)具有代表性的圓筒罐底部基圓和頂部圈板進(jìn)行了全站儀和圍尺法的比對(duì)試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)全站儀在圓筒罐的中心附近設(shè)站，比對(duì)結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 ×××號(hào)罐全站儀方法與圍尺法半徑測(cè)量結(jié)果的比較， 單位：mm
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圈板位置
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內(nèi)側(cè)鋪尺
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外測(cè)圍尺
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全站儀
(角度步進(jìn)20°)
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全站儀－外圍尺
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備注
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基圓
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7503.4
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7503.4
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7505.2
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1.8
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第1圈板
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第2圈板下
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7504.2
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7506.1
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1.9
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第1圈板，全站儀仰角約7°
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第8圈板下
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7511.9
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7514.6
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2.7
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頂部圈板，全站儀仰角約60° |
實(shí)際上，我們?cè)谌珖?guó)許多罐區(qū)的圓筒罐容積標(biāo)定過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，基圓圍尺法求得的半徑與全站儀相比有系統(tǒng)差。在表1中，各圈板的圍尺法半徑與全站儀測(cè)得的半徑之間同樣有明顯的系統(tǒng)差特點(diǎn)。因此可以考慮以基圓圍尺法半徑為基準(zhǔn)，全站儀方法測(cè)得的半徑與圍尺法的半徑之差作為其他圈板全站儀半徑測(cè)量結(jié)果的修正值，那么全站儀半徑測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性將大幅度提高。如在表1中，以基圓的1.8mm為修正值，那么第2和第8圈板的全站儀與圍尺法半徑之差分別為0.1mm和0.9mm。
1.2 全站儀與光學(xué)參比線法的比較
在溫州某罐區(qū)，進(jìn)行了全站儀與光學(xué)參比線法的比較，結(jié)果見(jiàn)表2。實(shí)際上，第1個(gè)圈板還是與圍尺法比較，其它圈板與光學(xué)參比線法比較。從表中可以看出，
表2 ×××罐全站儀法與光學(xué)參比線法容量標(biāo)定的對(duì)比結(jié)果
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圈板號(hào)
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內(nèi) 圓 半 徑(mm)
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半徑差
(mm)
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體積相對(duì)差
(‰)
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|
光學(xué)參比線法
|
全站儀法
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|
1
|
10499
|
10497
|
-2
|
-0.4
|
|
2
|
10496
|
10496
|
0
|
0
|
|
3
|
10497
|
10496
|
-1
|
-0.2
|
|
4
|
10499
|
10497
|
-2
|
-0.4
|
|
5
|
10496
|
10497
|
-1
|
-0.2
|
|
6
|
10499
|
10494
|
-5
|
-1.0
|
|
7
|
10499
|
10498
|
-1
|
-0.2
|
|
8
|
10500
|
10498
|
-2
|
-0.4
|
|
9
|
10496
|
10497
|
+1
|
+0.2 |
從表2中可以看出：
（1）兩種方法測(cè)定的半徑結(jié)果較差，同樣存在系統(tǒng)性偏差，除了第9個(gè)圈板，其它都為統(tǒng)一的“負(fù)號(hào)”偏差。
（2）第6個(gè)全站儀，由于加強(qiáng)圈的影響，光學(xué)參比線法與全站儀的方法在測(cè)量位置（板高3/4處）上不同，故較差出現(xiàn)孤值。
（3）兩種方法測(cè)定半徑結(jié)果的較差，對(duì)容積的影響不大于1‰。
2．全站儀內(nèi)部重復(fù)性精度試驗(yàn)－半徑
2.1 同一圈板、不同角度步進(jìn)
全站儀與圍尺法的比較，可以反映全站儀半徑測(cè)量的外附合精度。而全站儀半徑測(cè)量的重復(fù)試驗(yàn)，則可反映其內(nèi)附和精度。表2列出了全站儀偏離中心2.5m設(shè)站時(shí)，不同角度步進(jìn)量的重復(fù)測(cè)量結(jié)果。
表3 全站儀偏離中心2.5m設(shè)站半徑重復(fù)性測(cè)量 單位：mm
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角度步進(jìn)
|
重復(fù)測(cè)量
|
試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差
|
相對(duì)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
15°
|
9995.6
|
9995.7
|
9995.9
|
9995.7
|
9995.8
|
9996.1
|
0.18
|
1/55878
|
|
20°
|
9996.3
|
9996.3
|
9996.3
|
9996.3
|
9996.3
|
9996.3
|
0
|
0 |
表3中的數(shù)據(jù)同樣反映出不同的角度步進(jìn)，對(duì)全站儀半徑測(cè)量略有影響，但其重復(fù)性測(cè)量的內(nèi)附和精度很好，半徑測(cè)量試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.2mm。
2.2 不同圈板、相同角度步進(jìn)量
實(shí)際上，表4中全站儀方法重復(fù)精度的測(cè)試，是和表2一樣在同一個(gè)罐中進(jìn)行的。比較表2和表示4中的結(jié)果，全站儀內(nèi)部重復(fù)性的半徑較差要比與外部方法的較差小，這是符合客觀規(guī)律的。但是，在表2中，系統(tǒng)性進(jìn)行“-2mm”的誤差修正，其最后結(jié)果將與表4相當(dāng)。
表4 ×××罐全站儀容量標(biāo)定重復(fù)性結(jié)果
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圈板號(hào)
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內(nèi) 圓 半 徑(mm)
|
半徑差
(mm)
|
體積相對(duì)差
(‰)
|
|
第1次測(cè)量
|
|
|
1
|
10497
|
10496
|
1
|
0.2
|
|
2
|
10496
|
10495
|
1
|
0.2
|
|
3
|
10496
|
10496
|
0
|
0
|
|
4
|
10497
|
10496
|
1
|
0.2
|
|
5
|
10495
|
10493
|
2
|
0.4
|
|
6
|
10494
|
10494
|
0
|
0
|
|
7
|
10498
|
10497
|
1
|
0.2
|
|
8
|
10498
|
10498
|
0
|
0
|
|
9
|
10497
|
10497
|
0
|
0 |
3．全站儀與外部方法的比較－容積
3.1全站儀與垂線法的容積比較－某5000立方米立罐（大罐）
為了全面考查全站儀方法的測(cè)量效果，在山東某5000立方米的油罐，由全站儀獨(dú)立完成圈板半徑測(cè)量、板高測(cè)量和罐底量測(cè)量（三角高程測(cè)量方法），然后進(jìn)行罐容表的計(jì)算，并在不同的幾個(gè)液位高度，抽查了全站儀方法與傳統(tǒng)垂線法的容積數(shù)據(jù)（分別用不同的容積計(jì)算軟件計(jì)算），結(jié)果見(jiàn)表5。從表5中可以看出，最大互差為0.2‰，遠(yuǎn)小于1‰的檢定規(guī)程限差要求。
表5 某5000立方米立罐的容積比較（不同底量數(shù)據(jù)）
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高度m
|
容 積
|
差值（L）
|
相對(duì)差
|
|
垂線法（L）
|
全站儀內(nèi)測(cè)（L）
|
|
1
|
410589
|
410543
|
46
|
0.010%
|
|
3
|
1292822
|
1292926
|
-104
|
-0.008%
|
|
5
|
2174990
|
2175306
|
-316
|
-0.014%
|
|
7
|
3057196
|
3057698
|
-502
|
-0.016%
|
|
9
|
3939631
|
3940263
|
-632
|
-0.016%
|
|
12
|
5263295
|
5264423
|
-1128
|
-0.020% |
3.2全站儀與垂線法的容積比較－某500立方米立罐（小罐）
一般來(lái)講，大罐容積檢定的相對(duì)精度比較容易滿足規(guī)程限差要求。因此，在山東某罐區(qū)還專門(mén)進(jìn)行了某500立方米立罐的容積檢定比較試驗(yàn)。該罐半徑約4.5米，總高月10米。全站儀測(cè)量圈板半徑和板高，但采用相同的底量測(cè)量數(shù)據(jù)，分別用不同的容量計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如表6。從表6中可以看出，對(duì)于500立方米的立罐，容積較差相對(duì)誤差最大為0.8‰，也小于2‰的檢定規(guī)程限差要求。
表6 某500立方米立罐的容積比較（相同底量數(shù)據(jù)）
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高度m
|
容 積
|
差值（L）
|
相對(duì)差
|
|
垂線法（L）
|
全站儀內(nèi)測(cè)（L）
|
|
1
|
73318
|
73289
|
29
|
0.040%
|
|
3
|
198377
|
198345
|
32
|
0.016%
|
|
5
|
323316
|
323445
|
-129
|
-0.040%
|
|
7
|
448163
|
448522
|
-359
|
-0.080%
|
|
9
|
573092
|
573550
|
-458
|
-0.080% |
4．初步結(jié)論
（1）具有自動(dòng)化功能的全站儀立式圓筒罐容積標(biāo)定系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，極大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。在不同地區(qū)、不同容積大小的立罐容積檢定實(shí)際應(yīng)用表明，全站儀方法的檢定精度能滿足（1～2）‰的限差要求。
（2）在基圓，用圍尺法測(cè)得的半徑校核全站儀的半徑測(cè)量結(jié)果，兩者之差用于修正其他圈板全站儀的半徑測(cè)量結(jié)果，有利于進(jìn)一步提供全站儀方法的容積標(biāo)定精度。
