一种圆形开口容器体积测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种圆形开口容器体积测量装置及方法，包括U形架、控制器和触摸显示屏，所述U形架的顶部上设有倾角传感器，所述U形架前侧上安装有距离传感器，所述U形架内的相对两侧上分别设有压紧轮和轮毂电机，所述压紧轮通过调节机构安装于所述U形架的侧壁上，且所述压紧轮上连接有第一编码器，所述轮毂电机上安装有第二编码器，所述控制器和触摸显示屏均安装于所述U形架上，所述U形架分别与第一编码器、第二编码器、轮毂电机、倾角传感器、距离传感器和触摸显示屏电性连接。有效解决了现有技术中对容器体积进行测量时，操作不便、操作安全性差、测量效率低、测量精准度差的问题。全性差、测量效率低、测量精准度差的问题。全性差、测量效率低、测量精准度差的问题。

A volume measuring device and method for circular open container

【技术实现步骤摘要】
一种圆形开口容器体积测量装置及方法


[0001]本专利技术属于体积测量
，特别涉及一种圆形开口容器体积测量装置及方法。

技术介绍

[0002]核电厂内常用各类大型开口容器储存油和水等储存物，例如浮顶储罐、水池等，其中圆形结构占多数，其优点在于圆形容器(以下简称容器)能有效利用储存空间，然而，容器在外购或自行建设完成后，需要对其体积进行检验，以确定其额定容积是否满足设计的要求。目前，现有技术中的体积测量方法主要是需要两人利用卷尺进行，在对容器内径进行测量时，需要两人攀爬于容器顶部的相对两侧，并水平拉动卷尺跨于容器顶部，在测量时还需要不断调整位置以对其内侧直径进行测量，而对容器的高度测量则是一人攀爬容器顶部，一人位于容器底部，并竖向拉动卷尺以测量容器高度，最终通过容器内径与高度计算得到容器体积。但该测量方法操作不便、测量效率低，测量精准度差，且操作安全性低，因此当前急需一种测量装置及方法，以快速自动的对容器体积进行测量，目的在于解放人工劳力及提高操作安全性。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种圆形开口容器体积测量装置及方法，以快速自动的对容器体积进行测量，目的在于解放人工劳力及提高操作安全性。
[0004]本专利技术所采用的技术方案：
[0005]一种圆形开口容器体积测量装置，包括U形架、控制器和触摸显示屏，所述U形架的顶部上设有倾角传感器，所述U形架前侧上安装有距离传感器，所述U形架内的相对两侧上分别设有压紧轮和轮毂电机，所述压紧轮通过调节机构安装于所述U形架的侧壁上，且所述压紧轮上连接有第一编码器，所述轮毂电机上安装有第二编码器，所述控制器和触摸显示屏均安装于所述U形架上，所述U形架分别与第一编码器、第二编码器、轮毂电机、倾角传感器、距离传感器和触摸显示屏电性连接。
[0006]进一步的，所述调节机构包括设于U形架内壁上的滑槽，所述滑槽侧壁上转动穿设有螺栓，所述螺栓上螺纹套设有内螺纹套，所述内螺纹套滑动设于所述滑槽内，所述内螺纹套延伸于所述滑槽外侧并设有轮架，所述轮架上转动设有轮轴，所述压紧轮安装于所述轮轴上，且所述第一编码器安装于所述轮架上并与所述轮轴连接。
[0007]进一步的，所述U形架相对于压紧轮的一侧上设有开口，所述轮毂电机上设有外轮，所述轮毂电机两侧均具有轴颈，两个所述轴颈分别固定安装于所述开口两侧上。
[0008]进一步的，所述U形架内的顶部活动镶嵌有多个滚球。
[0009]进一步的，所述U形架前侧设有支架，所述距离传感器安装于所述支架上。
[0010]一种圆形开口容器体积测量装置的方法，其特征在于：包括以下步骤，
[0011]S1、将压紧轮和外轮夹紧于容器侧壁的顶部上，通过驱动轮毂电机带动压紧轮和
外轮在容器侧壁的顶部上进行同步圆周滚动，通过触摸显示屏输入容器的壁厚D；
[0012]S2、利用第二编码器获取外轮转速V1、利用第一编码器获取压紧轮转速V2、利用距离传感器获取容器顶部到底部的测量深度K，及利用倾角传感器获取倾斜倾角Q；
[0013]S3、根据外轮转速V1、压紧轮转速V2和壁厚D，计算得到容器内壁半径R；
[0014]S4、判断倾斜倾角Q为正值时，根据倾斜倾角Q、悬壁长度L和测量深度 K，计算得到实际深度H；
[0015]判断补偿倾斜倾角Q为负值时，根据倾斜倾角Q、悬壁长度L和测量深度 K，计算得到实际深度J；
[0016]其中，倾斜倾角Q为正值是指测量装置向容器内侧倾斜，倾斜倾角Q为负值是指测量装置向容器外侧倾斜，悬壁长度L是指倾斜倾角Q为零时，容器侧壁中间处与距离传感器的水平距离；
[0017]S5、当倾斜倾角Q为正值，根据内壁半径R和实际深度H计算得到过程体积V1，对过程体积V1进行储存；
[0018]当倾斜倾角Q为负值时，根据内壁半径R和实际深度J计算得到容器过程体积V2，对过程体积V2进行储存；
[0019]S6、测量装置移动设定距离后，对过程体积取平均值以得到最终体积V,对最终体积V进行显示。
[0020]进一步的，步骤S3中内壁半径R的计算公式为：
[0021]R＝DV1/(V2－V1)；
[0022]式中：D、R单位均为m，V1、V2单位均为m/s。
[0023]进一步的，步骤S4中实际深度H和实际深度J的计算公式分别为：
[0024]H＝Lsin(Q)+Kcos(Q)；
[0025]J＝Kcos(Q)
‑
Lsin(Q)；
[0026]式中：H、K、J、L单位均为m，Q单位均为℃。
[0027]进一步的，步骤S5中体积V1和体积V2的计算公式分别为：
[0028]V1＝πR2H；
[0029]V2＝πR2J
[0030]进一步的，步骤S6中最终体积V的计算公式为：V1＝(NV1.+MV2)/2N；
[0031]式中：N为过程体积V1计算结果数量；M为过程体积V2计算结果数量。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0033]利用压紧轮和外轮分别夹紧于容器侧壁的顶部上，通过控制器控制轮毂电机工作以带动外轮旋转，使U形架在容器顶部上移动，U形架带动倾角传感器和距离传感器移动，利用控制器接收压紧轮和外轮的转速并结合侧壁厚度计算得到容器的内壁半径，且利用距离传感器测量容器的测量深度，且利用倾斜角传感器对测量深度进行补偿，以降低了由于本测量装置在移动过程中倾斜而造成的测量误差，控制器通过测量深度与倾斜倾角计算得到实际深度，控制器通过内壁半径与实际深度计算得到容器体积，其测量操作简单方便、测量效率高，测量精准度高，且提高了操作安全性。
附图说明
[0034]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0035]图2为图1中C处放大图；
[0036]图3为图1中D处放大图；
[0037]图4为本专利技术专利技术的控制原理图；
[0038]图5为测量装置向容器内倾斜的工作状态图；
[0039]图6为测量装置向容器外倾斜的工作状态图；
[0040]图中：1、U形架；2、控制器；3、倾角传感器；4、支架；5、距离传感器； 6、滚球；7、螺栓；8、内螺纹套；9、轮架；10、压紧轮；11、轮轴；12、第一编码器；13、轴颈；14、开口；15、轮毂电机；16、第二编码器；17、外轮；18、侧壁；19、触摸显示屏。
具体实施方式
[0041]为了更好理解本专利技术
技术实现思路
，下面提供具体实施例，并结合附图对本专利技术做进一步的说明。
[0042]参见图1至6，本专利技术提供一种圆形开口容器体积测量装置及方法，包括U 形架1、控制器2和触摸显示屏19，U形架1的顶部上设有倾角传感器3，倾角传感器3用于测量U形架1与水平面的夹角，U形架1前侧上安装有距离传感器5，距离传感器5用于测量容器顶部到容器内的底部的距离，U形架1内的相对两侧上分别设有压紧轮10和轮毂电机15，压紧轮10通过调节机构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆形开口容器体积测量装置，其特征在于：包括U形架、控制器和触摸显示屏，所述U形架的顶部上设有倾角传感器，所述U形架前侧上安装有距离传感器，所述U形架内的相对两侧上分别设有压紧轮和轮毂电机，所述压紧轮通过调节机构安装于所述U形架的侧壁上，且所述压紧轮上连接有第一编码器，所述轮毂电机上安装有第二编码器，所述控制器和触摸显示屏均安装于所述U形架上，所述U形架分别与第一编码器、第二编码器、轮毂电机、倾角传感器、距离传感器和触摸显示屏电性连接。2.根据权利要求1所述的一种圆形开口容器体积测量装置，其特征在于：所述调节机构包括设于U形架内壁上的滑槽，所述滑槽侧壁上转动穿设有螺栓，所述螺栓上螺纹套设有内螺纹套，所述内螺纹套滑动设于所述滑槽内，所述内螺纹套延伸于所述滑槽外侧并设有轮架，所述轮架上转动设有轮轴，所述压紧轮安装于所述轮轴上，且所述第一编码器安装于所述轮架上并与所述轮轴连接。3.根据权利要求2所述的一种圆形开口容器体积测量装置，其特征在于：所述U形架相对于压紧轮的一侧上设有开口，所述轮毂电机上设有外轮，所述轮毂电机两侧均具有轴颈，两个所述轴颈分别固定安装于所述开口两侧上。4.根据权利要求1所述的一种圆形开口容器体积测量装置，其特征在于：所述U形架内的顶部活动镶嵌有多个滚球。5.根据权利要求1所述的一种圆形开口容器体积测量装置，其特征在于：所述U形架前侧设有支架，所述距离传感器安装于所述支架上。6.采用权利要求1至5中任一所述的一种圆形开口容器体积测量装置的方法，其特征在于：包括以下步骤，S1、将压紧轮和外轮夹紧于容器侧壁的顶部上，通过驱动轮毂电机带动压紧轮和外轮在容器侧壁的顶部上进行同步圆周滚动，通过触摸显示屏输入容器的壁厚D；S2、利用第二编码器获取外轮转速V1、利用第一编码器获取压...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彤臣，任松涛，喻灵斌，姚树密，
申请(专利权)人：海南核电有限公司，
类型：发明
国别省市：