1、本科毕业设计（20届）储油罐罐容表标定问题研究所在学院专业班级数学与应用数学学生姓名学号指导教师职称完成日期年月I摘要【摘要】研究解决储油罐的变位识别与罐容表标定的问题，就是研究储油罐储油量与液面高度的问题。典型的储油罐由筒体和封头平顶/球缺顶组成。在研究过程中，为方便计算我们将储油罐分为筒体和封头分别研究。在无变位的情况下，根据体积计算公式得出模型。在纵向（横向）变位时，用填补法和体积计算公式得出模型。取一组实际测量数据检验模型准确性，用MATLAB拟合出误差曲线，根据原始模型和误差曲线，改进得到修正模型。再次用附件所给的实际测量数据检验模型正确性。【关键词】圆柱形卧式储油罐；积分；函数拟合
2、；等面积；数学建模。ABSTRACT【ABSTRACT】STUDYINGTHERELATIONSHIPOFSLOPEDSTORAGETANKANDCALIBRATIONCURVESISRESEARCHINGVOLUMEANDLIQUIDLEVELTYPICALSTORAGETANKCONSISTSOFACYLINDERANDTWOSEALINGHEADFLATTOPPINGORHALFBALLDURINGTHESTUDY,FORTHECONVENIENCEOFCALCULATION,WEWILLSTUDYCYLINDERANDSEALINGHEADSEPARATELYINTHECASEOFHO
3、RIZONTAL,MAKETHEMODEL,ACCORDINGTOTHEVOLUMEFORMULAWHENITTILTSLONGITUDINALORCROSSWISE,ESTABLISHTHEMODELWITHVOLUMEMETHODTAKINGAGROUPOFPRACTICALDATATESTSTHEACCURACYOFTHEMODEL,FITTEDTHEERRORCURVEWITHMATLAB,ANDESTABLISHESTHEIMPROVEDCURVEACCORDINGTOTHEORIGINALMODELANDERRORCURVEAGAIN,TESTSTHEVALIDITYOFTHEMO
4、DELWITHACTUALDATA。【KEYWORDS】STORAGETANKS；INTEGRAL；FITTING；MATHEMATICALMODELING；AREA。II目录摘要IABSTRACTI目录II1绪论111研究背景1111战略背景1112商业背景112研究内容113研究方法与论文框架3131研究方法3132论文框架32理论综述421储油罐介绍422储油罐容积校正技术规定423油罐区监控管理系统53模型假设和问题分析531模型假设532符号说明633问题分析74简易模型建立741平顶圆柱形储油罐742球缺顶圆柱形储油罐95复杂模型1251平顶倾斜圆柱形储油罐12511纵向倾斜125
5、12横向倾斜1352球缺顶倾斜圆柱形储油罐14521纵向倾斜14522横向倾斜166模型检验和改进1661无变位情况16611无变位模型检验16612无变位模型改进1762倾斜变位情况19621倾斜变位模型检验19622倾斜变位模型检验207总结2371研究结论和展望23参考文献24致谢错误未定义书签。附录251绪论11研究背景111战略背景随着国民经济的持续快速发展，我国已成为石油消费大国，石油进口量逐渐加大，对外依存度不断提高。当今世界能源结构决定了石油是最重要的能源之一，它不仅是一个国家经济发展的命脉，而且还是关键的国防战略储备。所有的发达国家都在建立自己的石油战略储备，美国的储备量是世
6、界上最大的，超过一亿吨。2003年起，我国也开始筹建石油储备基地。初步规划用15年时间分三期完成油库等硬件设施建设。2006年10月首个国家石油储备基地镇海基地建成交付使用。除镇海外，列入国家一期规划的还有舟山、黄岛、大连项目。在建设国家石油战略储备的同时，我国还鼓励企业开展商业储备。在舟山国家石油储备基地旁边，中化集团兴中公司的商业石油储备也正在建设之中。历史经验和事实表明，建立国家战略石油储备体系势在必行。112商业背景随着国内外大型储油区的不断出现，有越来越多的公司投入到灌区监控管理系统的研发中。维德路特公司就是其中之一，它的系统监测着全美及欧洲许多国家的成千上万储油罐，并为各种形状、型
7、号以及各种环境中的油罐建立了一个巨大的信息数据库。我国正星科技有限公司也为此研发出了“油罐校准系统”，但其技术还停留在初级阶段。目前，这种商品化的油罐自动计量管理系统主要是国外产品，其优点是精度高、可靠性好，但价格昂贵、使用条件苛刻，在我国特别是在东北地区（冬、夏季的温差大）无法推广使用。因此，开发出精度高、可靠性好、价格低并且具有独立知识产权、适合我国实际情况的液位计量管理系统十分必要。由巨大的市场需求和市场空缺也可以看出研究此项目的经济价值。12研究内容通常加油站都有若干个储存燃油的地下储油罐，并且一般都有与之配套的“油位计量管理系统”，采用流量计和油位计来测量进/出油量与罐内油位高度等数
8、据，通过预先标定的罐容表（即罐内油位2高度与储油量的对应关系）进行实时计算，以得到罐内油位高度和储油量的变化情况。许多储油罐在使用一段时间后，由于地基变形等原因，使罐体的位置会发生纵向倾斜和横向偏转等变化（以下称为变位），从而导致罐容表发生改变。按照有关规定，需要定期对罐容表进行重新标定。本论文的立意就在于解决储油罐的变位识别与罐容表标定的问题。图1是一种典型的储油罐示意图，其主体为圆柱体，两端为球冠体。图2是其罐体纵向倾斜变位的示意图，图3是罐体横向偏转变位的截面示意图。图表1储油罐正面示意图图表2储油罐纵向倾斜变位后示意图图3储油罐截面示意图313研究方法与论文框架131研究方法本研究在阅
9、读大量文献的基础上，运用数学建模方法进行模型假设、模型建立、模型检验及模型改进的。并最终用实际数据验证模型有效性。132论文框架本论文共分为章，全文各章内容作如下安排第一章，绪论。主要介绍本文的研究背景、研究内容和论文框架。第二章，文献综述。主要论述了与本论文相关的技术规定和相关理论。包括储油罐的分类和圆柱形储油罐的应用、组成、使用条件、校正规则等。还对灌区监控系统进行了描述。第三章，模型假设与问题分析。为下一步的建模做准备。第四章，建立简易模型。建立三种封头（平顶、球缺顶、弧形顶）卧式圆柱形储油罐的储油体积计算模型。第五章，建立复杂模型。建立横向（纵向）倾斜的三种封头（平顶、球缺顶、弧形顶）
10、卧式圆柱形储油罐的储油体积计算模型。第六章，模型检验与改进。用实际检测数据检验模型，并对模型不足做出改进或提出改进意见。第七章，总结。对全文的研究成果进行总结，阐述其局限性，并探讨未来的研究方向和工作目标。4图4本文研究框架示意图2理论综述21储油罐介绍储油罐是储存油品的容器，它是石油库的主要设备。储油罐按材质可分金属油罐和非金属油罐；按所处位置可分地下油罐、半地下油罐和地上油罐；按安装形式可分立式、卧式；按形状可分圆柱形、方箱形和球形。卧式圆柱形储油罐就是一种金属、地下、卧式、圆柱形储油罐。金属油罐是采用钢板材料焊成的容器。地下油罐指的是罐内最高油面液位低于相邻区域的最低标高02M，罐顶上覆
11、土厚度不小于05M的油罐。卧式圆柱形油罐应用极为广泛。由于它具有承受较高的正压和负压的能力，有利于减少油品的蒸发损耗，也减少了发生火灾的危险性。它适用于小型分配油库、农村油库、城市加油站、部队野战油库或企业附属油库。在大型油库中也用来作为附属油罐使用，如放空罐和计量罐等。圆柱形储油罐由筒体和顶板封头组成（如图1,2,3）。筒体为卧式圆筒形，由若干圈板焊接而成。顶板按其形状可分为平顶、弧形顶、球缺顶等。其附属零件还包括油位探针、游浮子、出油管、注油口和检查口等。图5是平顶和球缺顶两种封头的示意图。图5平顶、球缺顶示意图22储油罐容积校正技术规定1卧式储油罐必须按照国家规范制造，其结构、外形、材料
12、强度等均应符合规定要求。卧式罐铭牌内容应齐全、准确。52罐壁表面不应有明显的变形及凹凸现象。3罐体应尽量安装成水平状态。特殊要求的罐，可按设计安装，但其倾斜比不得大008。油位探针的出口应在圆筒截面的中垂线上，并尽可能位于圆筒长度中间（注对于倾斜比大于008的卧式罐，可采用容量比较法或其它相应的方法进行容积检定）。4卧式储油罐应安装于坚固的地基上，以使罐的底座不随时间产生较大的变形。5读数允差用钢围尺测量圆周长时，应读准并记录到05MM；测量主圆筒长度、封头总长、封头直边长度、倾斜等时，应读准并记录到05MM；测量过渡曲线半径时，应读准并记录到02MM；测量球缺半径时，应读准并记录到02MM；
13、温度值应读准并记录到02C；测量油罐板厚时，应读准并记录到07MM；测量罐内附件时应读准并记录到1MM。23油罐区监控管理系统油罐区进、销、存数据采集、监控、管理系统，是集成了网络信息管理技术而设计开发的针对不同应用场合的油品储运计算机监控管理系统，它通过信息的集成和网络化管理实现了对油品进、销、存的自动化监控和管理。3模型假设和问题分析31模型假设1储油罐位于地下，周边温度相对稳定。2储油罐内油面基本保持平稳状态。3不考虑罐体因自身变形（如表面受挤压产生凹凸等）而产生的影响。4不考虑罐内憋压对容积表标定的影响。5不考虑储油罐的壁厚问题。6储油罐内部装置如油浮子、进出油管等的体积，油液的附着与
14、沉淀，管壁的腐蚀等对结果影响相对不大。7储油罐变位是长年累月地基缓慢变动的结果，不会因为短期进出油量的改变而随之大幅度改变。8忽略实验数据中给出的进/出油量及液位高度的系统误差。632符号说明在建模过程中用到的符号如下表所示L筒体长度D筒体直径L筒体部分油位探针到近边距离液面对应圆心角H油位探针测得油位高度倾斜变位角度横向倾斜变位角度H纵向变位后的油位高度T封头1液面高度T封头2液面高度L封头长度S油油截面面积S扇形油截面扇形部分面积S油截面三角形部分面积V封封头液体体积V油液体体积V筒筒体液体体积YX截面半径AX圆心角AX阴影面积表1符号说明733问题分析在储油罐注油或抽油时总是一次性连续进
15、行的，且数量已知，但根据现实情况知罐内总会有一定的剩余油量。油罐内储油量的“理论值”与显示值总是有一定的偏差。理论值等于注入量减去出油量。显示值则是通过油浮子的高度和油罐的形状尺寸计算出来的，即管理系统中显示的剩余油量。实际中，计量显示值大于（或小于）理论值，而且往往会超出正常误差容许范围，随着时间的增长误差会越来越大。分析可知其主要原因是罐体的变位。罐体变位导致油浮子显示的油位高度不准确，即比正常位置升高或降低使得系统产生的计算误差，从而使得油罐的罐容表发生了变化，这就需要判断识别罐体的变位情况，来重新标定罐容表。因此研究目标就是通过建模来分析修正这个计量误差。4简易模型建立41平顶圆柱形储
16、油罐平顶封头卧式圆柱形储油罐的示意图如下，图6平顶封头卧式圆柱形储油罐截面示意图当储油罐储油量少于半罐时，即油位高度1D2H时，平顶封头卧式圆柱形储油罐横截面示意图如下，8图7平顶封头卧式圆柱形储油罐截面示意图（低油位）其中储油罐横截面圆心为O，圆心角为，阴影部分表示储油部分，则油截面面积为OABOAMBSSS油扇形由扇形面积公式为2OAMBDS22扇形（），三角形面积公式为21SIN22OABDS，又因为为变量，故根据2COS2DHD可将其表示为22ARCCOSDHD，所以22OABOAMB2DARCCOS2SSSSIN2ARCCOS48DHDDHDD油扇形根据SLV油油，可求得储油量为22
17、2ARCCOS2DSIN2ARCCOSL48DHDDHDVD油当储油罐储油量大于半罐时，即油位高度1D2H时，平顶封头卧式圆柱形储油罐横截面示意图如下图8平顶封头卧式圆柱形储油罐截面示意图（高油位）其中储油罐截面圆心为O，圆心角为，阴影部分表示装油部分，则油截面为OABOAMBSSS油扇形9由扇形面积公式为2OAMB2DS22扇形（），三角形面积公式为21SIN22OABDS，又因为为变量，故根据2COS2DHD可将其表示为22ARCCOSHDD，所以22OABOAMB2ARCCOS2SSSDSIN2ARCCOS28HDDHDDD油扇形根据SLV油油，可求得储油量为222ARCCOS2DSIN
18、2ARCCOSL28DHDDHDVD油综上，平顶封头卧式圆柱形储油罐的储油量模型如下22222ARCCOS2DSIN2ARCCOSL4822ARCCOS2DSIN2ARCCOSL282DHDDHDDHDVDHDDHDDHD油42球缺顶圆柱形储油罐球缺封头卧式圆柱形储油罐的示意图如下，图9球缺顶封头卧式圆柱形储油罐纵截面示意图除去两端封头部分，筒体部分储油量的计算同41中的计算。现计算封头部分储油量，建立笛卡尔坐标系。封头上任意X处截面的示意图如下，10图10球缺顶封头卧式圆柱形储油罐横截面示意图由球缺形封头弧线符合圆的方程，因此截面半径可表示为YX，圆心角可表示为AX。则阴影部分面积为AX，封
19、头储油量为0LVAXDX封头当储油罐储油量少于半罐时，即油位高度1D2H时，油截面面积为SSAX扇形其中扇形面积公式为2S2AXYX扇形，三角形面积公式为21SIN2OABSYXAX。又因为AX为变量，故根据COS2AXYXHYX可将其表示为2ARCCOSYXHAXYX，继而2222SINYXHAXYXYXHYX。得到222SSARCCOSYXHAXYXYXHYXYXHYX扇形积分后可求得封头储油量为2220ARCCOSLYXHVAXDXYXYXHYXYXHDXYX封头故储油罐储油量为VV2V油筒封头其中222ARCCOS2DSIN2ARCCOSL48DHDDHDVD筒11当储油罐储油量大于半
20、罐时，即油位高度1D2H时，油截面面积为SSSAX圆扇形其中圆形面积公式为2SYX圆，扇形面积公式为2S2AXYX扇形，三角形面积公式为21SIN2OABSYXAX。又因为AX为变量，故根据COS2AXHYXYX可将其表示为2ARCCOSHYXAXYX，继而2222SINHYXAXYXYXHYX。得到222SSSARCCOSHYXAXYXHYXYXYXHYX圆扇形积分后可求得封头储油量为2220ARCCOSLHYXVAXDXYXHYXYXYXHDXYX封头故储油罐储油量为VV2V油筒封头其中222ARCCOS2DSIN2ARCCOSL28DHDDHDVD筒综上，平顶封头卧式圆柱形储油罐的储油量
21、模型如下22222022222ARCCOS2DSIN2ARCCOSL4822ARCCOS2ARCCOS2DSIN2ARCCOSL282ARCCOSLDHDDHDDDHYXHYXYXHYXYXHDXYXVDHDDHDDHYXYXHYXYXYXHYX油202LDHDX125复杂模型51平顶倾斜圆柱形储油罐511纵向倾斜平顶圆柱形储油罐在纵向变位时的示意图如下，图11平顶封头卧式圆柱形储油罐纵向变位示意图油位探针所测油位高度所对应的液体体积已于真实液体体积不符，为读出真实液体体积，需用等体积法将变位后油位高度变换成真实油位高度，平顶圆柱形储油罐在纵向变位时的截面示意图如下，图12平顶封头卧式圆柱形储
22、油罐纵向变位截面示意图由图，在液面升高的过程中先到达B点，再到达C点，再到达G点，再到达F点。故可分五种情况进行讨论，当液面在B点以下时，油位高度0HH；13当液面在B、C点之间时，由面积相等21TAN2TANHLHL，得到变位后油位高度为21TAN2TANHHLL；当液面在C、G点之间时，由面积相等21TANTAN2HLLLHLL，得到变位后油位高度为1TANTAN2HHLL；当液面在G、F点之间时，由面积相等21TAN2TANHLDLDHLL，得到变位后油位高度为21TAN2TANHDDHLLL；当液面在F点以上时，油位高度HHD；综上，纵向变位平顶封头卧式圆柱形储油罐的储油量模型如下，2
23、2222ARCCOS2DSIN2ARCCOSL4822ARCCOS2DSIN2ARCCOSL282DHDDHDDHDVDHDDHDDHD油512横向倾斜平顶圆柱形储油罐在横向变位时的截面示意图如下，图13平顶封头卧式圆柱形储油罐横向变位截面示意图据上图，当0HCD）。则变位后油位高度14COS0222COS222DDDHHHDDDHHD故，横向变位平顶封头卧式圆柱形储油罐的储油量模型如下22222ARCCOS2DSIN2ARCCOSL4822ARCCOS2DSIN2ARCCOSL282DHDDHDDHDVDHDDHDDHD油52球缺顶倾斜圆柱形储油罐521纵向倾斜球缺顶圆柱形储油罐在纵向变位时
24、的示意图如下，图14球缺顶封头卧式圆柱形储油罐纵向变位示意图已知筒体部分液体体积的计算同511。又罐体发生纵向变位的原因是地基变形，推测知其倾斜角度很小。在倾斜角度很小的情况下封头部分的体积近似等于无变位情况下封头部分体积，因此引用42模型。球缺顶圆柱形储油罐在纵向变位时的示意图如下15图15球缺顶封头卧式圆柱形储油罐纵向变位截面示意图由图，两个封头液面高度可分五种情况进行讨论，当液面在B点以下时，0TT；当液面在B、C点之间时，TANTHL，0T；当液面在C、G点之间时，TANTHL，TANTHLL；当液面在G、F点之间时，TD，TANTHLL；当液面在F点以上时，TTD；综上，纵向变位球缺
25、顶封头卧式圆柱形储油罐的储油量模型如下12VVVV油筒封封其中，22222ARCCOS2DSIN2ARCCOSL4822ARCCOS2DSIN2ARCCOSL282DHDDHDDHDVDHDDHDDHD筒222012220TARCCOSTTT2TARCCOSTTT2LLYXDYXYXYXYXDXYXVYXDYXYXYXYXDXYX封222022220TARCCOSTTT2TARCCOSTTT2LLYXDYXYXYXYXDXYXVYXDYXYXYXYXDXYX封16522横向倾斜横向变位球缺顶封头卧式圆柱形储油罐的计算同512，故22222022222HARCCOS2HDSIN2ARCCOSL4
26、8H2H2ARCCOSHH2HARCCOS2HDSIN2ARCCOSL28H2ARCCOSHHLDDDDDDYXYXYXYXYXDXYXVDDDDDYXYXYXYXYXYX油20H2LDDX其中，COS0222COS222DDDHHHDDDHHD6模型检验和改进61无变位情况611无变位模型检验取一组平顶圆柱形储油罐模型的检测数据做模型检验。已知12DM，04LM，205LM，分别对罐体无变位和倾斜角为41的纵向变位两种情况做了实验，实验数据如附件1所示。将所给数据“无变位进油油位高度”代入平顶圆柱形储油罐罐体无变位模型，用MATLAB计算得到一组储油量预测值。无变位进油时储油罐内油量与油位高
27、度的函数图如下17图16平顶圆柱形储油罐无变位进油油量与油位高度的函数图根据计算得到的预测值和附件给出的实际值相减可以得到一组相对误差。平顶圆柱形储油罐罐体无变位模型误差如下图17平顶圆柱形储油罐罐体无变位模型误差612无变位模型改进由“平顶圆柱形储油罐罐体无变位模型误差”易见预测值与实际值的误差与油位高度近似成正相关。查阅相关资料知，此误差是由油浮子、出油管、油位探针等附属物所占体积造成，这些附属物又受到侵蚀、温度变化等各种影响，体积会发生改变。其中，有些油位探针成圆台形，上大下小。在此，我们只考虑油位高度对于误差的影响。用MATLAB拟合误差曲线，也18就是油位高度关于附属物体积的函数曲线
28、，得到“附属物无变位体积模型”如下032008407015070058150001694VHHH附其中，SSE2394E006RSQUARE1ADJUSTEDRSQUARE1RMSE00001798由方差、决定系数等可见拟合出的误差曲线效果很好。根据拟合得到的“附属物无变位体积模型”，得到“修正的小椭圆型储油罐罐体无变位模型”0220222ARCCOS2DSIN2ARCCOSL4822ARCCOS2DSIN2ARCCOSL282DHDDHDDVHDVDHDDHDDVHD附油附将附件一所给数据“无变位进油油位高度”代入“修正的平顶圆柱形储油罐罐体无变位模型”，用MATLAB计算得到一组储油量预测
29、值。改进后的无变位进油时储油罐内油量与油位高度的函数图如下图18平顶圆柱形储油罐罐体无变位改进模型误差19将附件一所给数据“无变位出油油位高度”代入“修正的平顶圆柱形储油罐罐体无变位模型”，用MATLAB计算得到一组储油量预测值，并可得到一组出油量的预测值。并将其与实际的出油值进行比较，可知相对误差为30002M,所以可以得知该模型可以接受且很准确。62倾斜变位情况621倾斜变位模型检验将所给数据“倾斜变位进油油位高度”代入平顶圆柱形储油罐罐体倾斜变位模型，用MATLAB计算得到一组储油量预测值。纵向变位进油时储油罐内油量与油位高度的函数图如下图19平顶圆柱形储油罐纵向变位进油油量与油位高度的
30、函数图根据计算得到的预测值和附件给出的实际值相减可以得到一组相对误差。平顶圆柱形储油罐罐体纵向变位模型误差如下图20平顶圆柱形储油罐罐体纵向变位模型误差20622倾斜变位模型检验用MATLAB拟合误差曲线，也就是油位高度关于附属物体积的函数曲线，得到“附属物无变位体积模型”如下4132032141092H1081H02417VH附其中，根据方差、决定系数等可见拟合出的误差曲线效果很好。在纵向变位情况下，储油罐中附件所占体积与倾斜角度也有关系，因此不能直接采用032008407015070058150001694VHHH附，而应该用线性插值法。已知0V附和41V附，经分析对TAN线性插值可得，0
31、41TANTAN41VVV附附附，用以上方法可以准确的计算不同倾斜度时的V附。根据拟合得到的“附属物无变位体积模型”，得到“修正的平顶圆柱形储油罐罐体纵向变位模型”，2212212ARCCOS2DSIN2ARCCOSL4822ARCCOS2DSIN2ARCCOSL282DHDDHDDVHDVDHDDHDDVHD（4）附油（4）附将附件一所给数据“倾斜变位进油油位高度”代入“修正的平顶圆柱形储油罐罐体纵向变位模型”，用MATLAB计算得到一组储油量预测值。纵向变位进油时储油罐内油量与油位高度的改进函数图如下SSE00002597RSQUARE09708ADJUSTEDRSQUARE0969RMS
32、E000230221图21平顶圆柱形储油罐罐体纵向变位改进模型误差将附件一所给数据“倾斜变位出油油位高度”代入“修正的小椭圆型储油罐罐体倾斜变位模型”，用MATLAB计算得到一组储油量预测值，并可得到一组出油量的预测值。并将其与实际的出油值进行比较，可知相对误差在55E,所以可以得知该模型可以接受且很准确。用MATLAB计算区间001,D上，从0开始且间隔为1CM的每个点的预测值，共120个。结果如下高度/CM标定值/1000L高度标定值高度标定值高度标定值高度标定值1023412504555491263773227299732746202261260481950130337423161983
33、313302191270509151134327523594993351402133280537521383476240261003388550208729056585314239772445810134255602054300595254146477824889102346217020353106254551505879253210334981802031320656256154718025749104353359020413306877571588681261771053568410020663407198581630382266041063602711021083507525591672
34、383270310736363120216536078596017144842745410836693221302239370819861175678527876109370151402331380854262179928628296110373311502451390889163184188728715111376381602611400924664188458829131112379371702783410960665192748929544113382271802968420997661970490299561143850819031644310339672013491303641153
35、87820033714410712682056592307691163904121035894511089692099793311721173929122038174611471702143943157111839496230405447118567121863953196611939682404348122457222296963235812039849表2罐容表根据“修正的平顶圆柱形储油罐罐体倾斜变位模型”和实际值作图如下002040608112140051152253354油位高度/M油量/M3图22平顶圆柱形储油罐罐体纵向变位改进模型237总结71研究结论和展望经过一系列的研究，建立了
36、无变位平顶（球缺顶）圆柱形储油罐模型和纵向（横向）变位平顶（球缺顶）圆柱形储油罐模型。由实际测量数据检验，模型具有一定的合理性和可行性，是可以推广和继续改善的。结论模型可以在理想条件下很好的服务于加油站、油罐区等地，但是就复杂的现实情况而言还具有局限性。未来课题的发展方向是方法多样化、标定精确化、研究细致化。随着基础方法的计算特性逐步显现，人们一定会向着克服基础方法缺陷的方面去努力，比如积分法太复杂、编程计算效率低等。现在的计算方法精确程度还不够高，监测数据受温度、压力、液体密度等因素影响，罐容表标定曲线同样受其影响。除此以外，储油罐变位或变形也会使标定误差增大，例如，当储油罐出现倾斜变位时，
37、量油计的测量范围并不能包括所有的油位高度。因此，对于变位或形变情况下储油罐的进一步探索也是此项课题研究的趋势。同时，随着大型储油区的相继建立，包含各项数据检测、变位识别、罐容表标定等功能的灌区监控管理系统也极具研发价值。对于这种涵盖监控、管理、运转等为一体的全方位的综合系统的研究也是未来的一个发展趋势，且具有相当的经济价值。24参考文献1田铁军倾斜卧式罐直圆筒部分的容积计算D现代计量测试，1999年第五期2田铁军倾斜卧式罐椭直圆筒部分容积的近似计算D现代测量与实验室理，2004年第一期3夏惠芳，汤景峰，张维智卧式罐的标定及数据处理方法D石油库与加油站，2007年第四期4蒋心亚，宗光各种形状封头
38、的圆筒形卧式容器在不同液面高度时液体体积计算的统一表达式D化工设备与管道，2002年第五期5胡国清，赵宏伟卧式容器任意液位高度下液体容积的计算D化工设备设计，1999年第三期6张兆义卧式金属罐人工计量误差分析D计量测试，2000年第四期7付昶林倾斜油罐容量的计算D黑龙江八一农垦大学学报，1981年第二期8卧式金属罐容积R中华人民共和国国家计量检定规程，1996年3月15日发布9潘孝光倾斜卧式油罐容积测量与计算D油气储运，1987年第六期10刘龙利卧式圆筒形容器内液体体积的计算公式推导过程D国外金属矿选矿，2006年第八期11PAMLITTLETON，DAVIDASANCHEZDIPSTICKS
39、FORCYLINDRICALSTORAGETANKSEXACTANDAPPROXIMATEDTHECOLLEGEMATHEMATICSJOURNAL，VOL32，NO5，200112VVNOSACH，BMBELYAEVPROGRAMSANDALGORITHMSFORCALCULATINGTHECALIBRATIONCURVESOFSTORAGETANKSDMEASUREMENTTECHNIQUES，VOL44，NO7，200125附录图目录图1储油罐正面示意图图2储油罐纵向倾斜变位后示意图图3储油罐截面示意图图4本文研究框架示意图图5平顶、弧形顶示意图图6平顶封头卧式圆柱形储油罐截面示意图图7
40、平顶封头卧式圆柱形储油罐截面示意图（低油位）图8平顶封头卧式圆柱形储油罐截面示意图（高油位）图9球缺顶封头卧式圆柱形储油罐纵截面示意图图10球缺顶封头卧式圆柱形储油罐横截面示意图图11平顶封头卧式圆柱形储油罐纵向变位示意图图12平顶封头卧式圆柱形储油罐纵向变位截面示意图图13平顶封头卧式圆柱形储油罐横向变位截面示意图图14球缺顶封头卧式圆柱形储油罐纵向变位示意图图15球缺顶封头卧式圆柱形储油罐纵向变位截面示意图图16平顶圆柱形储油罐无变位进油油量与油位高度的函数图图17平顶圆柱形储油罐罐体无变位模型误差图18平顶圆柱形储油罐罐体无变位改进模型误差图19平顶圆柱形储油罐纵向变位进油油量与油位高度
41、的函数图图20平顶圆柱形储油罐罐体纵向变位模型误差图21平顶圆柱形储油罐罐体纵向变位改进模型误差图22平顶圆柱形储油罐罐体纵向变位改进模型表目录表1符号说明表2罐容表程序1Y24506089ASINSQRTH12H/06089H06SQRTH12H/06H06262QTAN41/180PIFORG1153NH1G/100004QIFNRH2RHIRCOSQELSEH2RRHICOSQENDIFH2LWTANAHPH2LQTANAHQH2LWTANAHTHP/2LH2/TANALQIFHTRVLR2ASINSQRTHT2RHT/RRHTRSQRTHT2RHT/RINTINTSQRT16252X2
42、Y20625,SQRT152Y2,SQRT152Y2,Y,15,HP15ELSE29VLPIR2R2ASINSQRT2RHTHT/RRHTSQRTHT2RHTINTINTSQRT16252X2Y20625,SQRT152Y2,SQRT152Y2,Y,15,HP15ENDELSEIFH22RLQTANAHPH2LQTANAHQH2LWTANAL8HTHPHQ/2IFHTRVLR2ASINSQRTHT2RHT/RRHTRSQRTHT2RHT/RINTINTSQRT16252X2Y20625,SQRT152Y2,SQRT152Y2,Y,15,HP15INTINTSQRT16252X2Y20625,S
43、QRT152Y2,SQRT152Y2,Y,15,HQ15ELSEVLPIR2R2ASINSQRT2RHTHT/RRHTSQRTHT2RHTINTINTSQRT16252X2Y20625,SQRT152Y2,SQRT152Y2,Y,15,HP15INTINTSQRT16252X2Y20625,SQRT152Y2,SQRT152Y2,Y,15,HQ15ENDELSEIFH2RCOSQRHPH2RHQH2LWTANAHT2RHQ/2L8IFHTRVPIR2LLR2ASINSQRTHT2RHT/RRHTRSQRTHT2RHT/RINTINTSQRT16252X2Y20625,SQRT152Y2,SQR
44、T152Y2,Y,15,HP15INTINTSQRT16252X2Y20625,SQRT152Y2,SQRT152Y2,Y,15,HQ15ELSEVPIR2LLPIR2R2ASINSQRT2RHTHT/RRHTSQRTHT2RHTINTINTSQRT16252X2Y20625,SQRT152Y2,SQRT152Y2,Y,15,HP15INTINTSQRT16252X2Y20625,SQRT152Y2,SQRT152Y230,Y,15,HQ15ENDENDSIEVALVENDS7FORFD310551FORFG010581VDNUMBER,1FDVDNUMBER,2FGFORLP1302HHFCLP,1JFMYDAH,FD,FGVDNUMBER,LP2JFENDNUMBERNUMBER1ENDENDFORI1170FORJ1301VDI,305VDI,305ABSVDI,J2VDI,J3DLJ2/301ENDENDCCC,IIIMINVD,305VDIII,1VDIII,2
