[發明專利]一種測量壇型容器容量的方法

有效

• 申請號: 201210251193.9
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號: CN102778214A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 陳希;韓瑩;王莉;萬波;鐘琳;汪地強
• 申請（專利權）人: 貴州茅臺酒股份有限公司
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00;G01B5/06;G01B17/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛

技術領域

本發明涉及容器容量測量領域，特別涉及一種測量壇型容器容量的方法。

背景技術

手工制壇是我國的傳統工藝，手工制壇尤其是大型壇，外形尺寸無法完全相同，其容量也存在著差異。因此對于生產方和使用方而言，容量測量是一道很重要的工序。目前，如國家標準GB/T3301《日用陶瓷的容積、口徑誤差、高度誤差、重量誤差、缺陷尺寸的測定方法》中容積的測量方法，是通過注水并測量所注水的容積來實現壇容積的檢測。該方法的缺點是勞動強度大、效率低且浪費水，不便于大批量的壇容量測量。

發明內容

針對上述問題，本發明公開了一種方便、快速、準確的壇型容器容量測量方法。包括以下步驟：

（1）測量壇型容器的特征尺寸；

（2）將壇型容器的各種尺寸換算為壇內壁在二維坐標系內的坐標值；

（3）將壇底I至壇肩C之間的陶壇內壁曲線進行曲線擬合運算，計算擬合曲線的方程；

（4）根據步驟（3）求得的擬合曲線方程，按照旋轉體體積積分計算方法，計算壇底I至壇肩C的體積；

（5）按照圓錐臺體積計算方法，計算壇頸部B至壇肩C的體積；

（6）將步驟（4）和步驟（5）中得到的兩部分體積值相加，即為壇的總容量。

在該方法中，測量壇底厚度的具體辦法是，用直尺在壇的外側測量出壇口A點距離壇底的垂直距離，再用直尺在壇的內部測量出壇口A點距離壇底的垂直距離，二值之差即為壇底的厚度。測量壇壁厚度采用常見的超聲波測厚儀器進行厚度測量。

在步驟（2）中，將壇型容器的各種尺寸換算為壇內壁在二維坐標系內的坐標值時，x軸上的坐標值為減掉壇壁厚度的值，y軸上的坐標值為減掉壇底厚度的值。

步驟（3）中使用常用的計算機曲線擬合程序進行曲線擬合運算，獲得擬合程度最佳的曲線方程，即以壇剖面圖所處二維坐標系內C、D、……、I點所在曲線的方程x=f（y）。

步驟（4）中使用旋轉體體積積分計算方法，計算公式為

步驟（5）中使用圓錐臺體積計算方法，計算公式為

其中y_B、y_C分別為B、C點的縱坐標；x_B、x_C分別為B、C點的橫坐標，該值即為該點所在壇圓周的半徑，依據該點所在圓周的周長計算得來。

最后將旋轉體體積和圓錐臺體積相加，即為壇的總容量。

本發明的優點在于，僅通過測量陶壇的外形尺寸，便可快速的獲得陶壇的理論容量，測量過程簡單，不耗水、效率高，在實際應用中，檢測單個陶壇耗時僅需2至3分鐘。而現有的壇容量測量方法需消耗大量水資源，也需要相關的場地、設備等硬件條件，且注水時間長，效率低。以使用1噸/小時的大流量計量泵注水檢測標稱500Kg的大型壇為例，每檢測一個壇的容量需要30分鐘，耗水0.5噸。

附圖說明

圖1為本發明所述的壇型容器示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的詳細描述。根據本發明的方法，首先測量所述大型陶壇的外形尺寸，包括壇口AB高度、頸部B距離壇底的高度、壇肩C距離壇底的高度、頸部B周長、壇肩C周長、壇底I周長、壇底I至壇肩C之間三點（80cm高處D點、60cm高處F點、20cm高處H點）或五點（80cm高處D點、70cm高處E點、60cm高處F點、40cm高處G點、20cm高處H點）的壇體周長以及壇底厚度和壇壁厚度。

然后，將測量的外形尺寸換算為陶壇內壁在陶壇剖面圖所處二維坐標系內的坐標，如C點坐標為(x_C，y_C)，其中：

yc＝壇肩C點高度—壇底厚度

之后，將C、D、E、F、G、H、I點的坐標數據采用常見的計算機曲線擬合程序如matlab進行曲線擬合運算，對比10組壇外形尺寸數據擬合的x=f(y)方程，分別有二項式擬合模型、多項式擬合模型、有理函數模型、Logistic模型等曲線模型，將各組數據分別擬合。將表征擬合程度指標的回歸系數最高的三個模型羅列成下表，可見采用高階多項式擬合的效果最好。