[发明专利]一种基于蒙特卡罗法的计量罐容量测量方法

说明书

本发明提供一种基于蒙特卡罗法的计量罐容量测量方法，涉及测量技术领域。计量罐内壁贴振动传感器，选定一个位置作为原点，敲击1次计量罐，得到振动从原点到传感器的传播距离为；在包含整个计量罐的最小长方体内产生N个采样点，判断采样点是否在所有传感器围成的区域内；若不是则判断采样点是否在以其中两个传感器为长轴顶点构成的椭球区域内；历遍所有个采样点，统计采样点个数，通过计算求得计量罐容量。本发明解决了现有技术中对计量罐容量检定精度较低、工作量大、仪器对环境稳定性要求较高的技术问题。本发明有益效果为：无需几何测量，工作量小，测量方便快捷，效率高。对环境要求不高，可适用于稳定性较恶劣环境，使用范围广。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其是涉及一种基于蒙特卡罗法对计量罐容量的测量方法。

背景技术

计量罐包括立式罐、卧式罐、球形罐、船舱等，是液货交接的重要计量器具。计量罐计量的准确性直接关系企业、国家经济利益。计量罐容量计量检定是保证计量罐准确度的重要措施。当前常用计量罐检定方法包括几何测量法、容量比较法、激光扫描法等，主要存在以下问题：几何测量法原理简单，但工作量大、效率较低、对不规则计量罐测量精度较低。容量比较法精度较高，但排/放液时间长，导致效率较低，且需对受污染的测量液体进行后处理，增加检定工作量、检定成本。激光扫描法操作较简单，但成本较高，仪器对环境稳定性要求较高。

发明内容

为了解决现有技术中对计量罐容量检定精度较低、工作量大、仪器对环境稳定性要求较高的技术问题，本发明提供一种基于蒙特卡罗法的计量罐容量测量方法，达到计量罐容量检定对环境稳定性要求较低、操作简单便捷，提升计量罐检容量检定效率的目的。

本发明的技术方案是：一种基于蒙特卡罗法的计量罐容量测量方法：包括以下步骤：步骤一，在计量罐内壁不同位置粘贴贴片式振动传感器，传感器数量为N_sensors，选定一个位置作为原点P₀，敲击1次计量罐，根据振动强度及传感器自身位置反馈，得到传感器P_i的坐标为(u_i,v_i,w_i)，振动从原点P₀到传感器P_i的传播距离为l_i，其中i∈N⁺,i≤N_sensors；步骤二，在包含整个计量罐的最小长方体内(长方体的长、宽、高分别为Length、Width、Height)，随机产生N_sample个采样点，其中采样点P_x的坐标为(u_x,v_x,w_x)，x∈N⁺,x≤N_sample，判断采样点P_x是否在所有传感器P_i围成的区域内；步骤三，若采样点P_x不在所有传感器P_i围成的区域内，则判断采样点P_x是否在以其中两个传感器为长轴顶点构成的椭球区域内，该两传感器构成的线段距离采样点P_x最小；步骤四，历遍所有N_sample个采样点，统计满足步骤二、步骤三的采样点个数为N_Located-In，通过计算公式求得计量罐容量。

作为优选，判断采样点P_x在所有传感器P_i围成的区域内的符合条件A为：存在a，b，c使得其中a+b+c≤1,0≤a≤1,0≤b≤1,0≤c≤1，i,j,k∈N⁺,i,j,k≤N_sensors,i≠j≠k。