[發明專利]臥式金屬罐容積自動測量裝置

有效

• 申請號: 201310165138.2
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN103791975B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 蔡友發;趙巖;石晶欣;戚利飛;梁慧
• 申請（專利權）人: 北京光電技術研究所
• 主分類號: G01F17/00
• 分類號: G01F17/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 王慶龍

技術領域

本發明涉及自動測量技術，尤其涉及一種臥式金屬罐容積自動測量裝置。

背景技術

臥式金屬罐是一種常見的工業設備，其廣泛地應用于化工、冶金、環保、電廠、制藥、釀造、儲運、石油、食品等行業。這種臥式金屬罐呈規則的幾何的形狀，由位于中間的圓筒形筒體11和位于兩頭頂板12組合而成，頂板按其形狀可分為平頂、弧形頂、圓臺頂、錐形頂、球缺頂、橢球頂等。圓筒形筒體11頂部具有與一開口13，臥式是指金屬罐橫置，參見圖1，由于臥式金屬罐通常埋設于地面下，內部裝有油或其他物品，臥式金屬罐在使用過程中會發生變形，當變形達到一定程度時就會影響到臥式金屬罐的正常使用，為了得知臥式金屬罐的變形狀況，過一段時間就需要對其體積進行測量，通過其體積變化給出新的臥式金屬罐容積表。

現有技術的一種臥式金屬罐容積的測量方式采用幾何法，這種方法需要測量人員進入金屬罐內部測量金屬罐內部的直徑、長度及頂板高度等參數，進而獲得臥式金屬罐的容積，這種方法操作復雜、測量時間長、測量精度低。

現有技術的一種臥式金屬罐容積的測量方式采用容積法，這種方法需要向金屬罐中不斷注入已知體積的溶液，直至加滿為止，這種方法操作繁瑣、測量時間長、并且測量精度低。

現有技術的另一種臥式金屬罐容積測量方法，在金屬罐中某一高度固定一激光測頭，不斷調整激光測頭的仰角或俯角測量金屬罐各水平截面上各點的極坐標，通過這些極坐標計算各水平截面面積及垂直截面方向的金屬罐高度獲得金屬罐的容積。這種測量方法需要不斷調整激光測頭的仰角或俯角以保證測量的極坐標在同一高度水平截面上，容易產生誤差，并且這種方法控制過程復雜，測量速度慢，且只是對測量到的金屬罐各水平截面上各點的極坐標進行簡單的計算得出金屬罐容積，測量精度低。

發明內容

本發明提供一種臥式金屬罐容積自動測量裝置，用于克服現有技術中的缺陷，簡化了操作，提高了測量速度，測量誤差較小。

本發明提供的臥式金屬罐容積自動測量裝置，該裝置包括用于夾持在臥式金屬罐開口上的支撐架、上部夾持于支撐架上的導桿和頂部與導桿底部連接的伸縮頂尖，導桿上安裝有測頭，測頭上安裝有至少一個測距機，測頭通過第一驅動裝置和控制電路與導桿傳動連接并相對導桿上下直線移動，測距機通過第二驅動裝置與測頭轉動連接并繞導桿中心軸線轉動；第一驅動裝置通過與其連接的高度編碼器和控制電路控制測頭依次上升或下降至導桿長度方向上的多個預定位置，第二驅動裝置通過與其連接的角度編碼器和控制電路控制測距機在每上升或下降至一預定位置后繞所述導桿中心軸線在水平面上轉動，高度編碼器和角度編碼器均與控制電路連接。

本發明提供的臥式金屬罐容積自動測量裝置，機械結構簡單、可靠性高，定位精準，操作及調整便捷，可用于臥式金屬罐水平斷面的逐層自動掃描測量，然后在相應軟件的處理后獲得臥式金屬罐容積。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的臥式金屬罐容積自動測量裝置的使用參考示意圖；

圖2為本發明實施例提供的臥式金屬罐容積自動測量裝置的局部剖視圖一；

圖3為本發明實施例提供的臥式金屬罐容積自動測量裝置的局部剖視圖二；

圖4為本發明實施例提供的導桿單元的剖視圖；

圖5為本發明實施例提供的相鄰兩導桿單元之間的裝配圖；

圖6a為本發明實施例提供的伸縮頂尖的剖視圖；

圖6b為圖6a中局部A進入卡位前的結構示意圖；

圖6c為圖6a中局部A進入卡位后的結構示意圖；

圖7為本發明實施例提供的支撐架的俯視圖；

圖8為圖7中沿B-B向剖視圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明實施例提供一種臥式金屬罐容積自動測量裝置，該裝置包括用于夾持在臥式金屬罐開口13上的支撐架2、上部夾持于支撐架2上的導桿3和頂部與導桿底部連接的伸縮頂尖4，導桿3上安裝有測頭5，測頭5上安裝有至少一個測距機6，測頭5通過第一驅動裝置與導桿傳動連接并相對導桿上下直線移動，測距機6通過第二驅動裝置與測頭5轉動連接并繞導桿中心軸線轉動；第一驅動裝置通過與其連接的高度編碼器7和控制電路9控制測頭5依次上升或下降至導桿長度方向上的多個預定位置，第二驅動裝置通過與其連接角度編碼器8和控制電路9控制測距機6在每上升或下降至一預定位置后繞所述導桿中心軸線在水平面上轉動，高度編碼器7和角度編碼器8均與控制電路9連接。