基本信息
- 项目名称：
- 变位储油罐罐容表的校准
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 该作品综合运用物理与数学知识建立模型，解决了油罐倾斜时罐容表的标定问题。通过建立罐体变位后标定罐容表的数学模型，描述了罐内储油量与油位高度及变位参数（纵向倾斜角度和横向偏转角度）之间的一般关系。利用该模型计算出的误差重新修正罐容表，解决了储油罐变位造成的误差问题，大大提高了罐容表的精准度。该作品具有一定的理论意义和较高的实用价值，试用范围较广，具有一定的应用前景和推广价值。
- 详细介绍：
- 该作品通过讨论建立罐体变位后标定罐容表的数学模型，描述了罐内储油量与油位高度及变位参数之间的一般关系。综合运用物理与数学知识建立模型，并用该模型导出的误差重新修正罐容表，解决了储油罐变位造成的误差问题，解决了油罐倾斜时罐容表的标定问题。大大提高了罐容表的精准度。该作品试用范围较广，具有较强的理论依据和较高的实用价值，有一定的应用前景和推广价值。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 在收集了大量真实数据以后，我们讨论研究并建立一整套独具特色的模型系统，将实际的油罐变位问题简化为简易模型，进行求解。基于物理学中的契比雪夫多项式、逼近原理、约束方程等理论基础，我们应用常数变易法、截断误差、离散化误差方法建立微分方程模型，对油罐横向变位、纵向变位、横向变位纵向变位和二者矢量叠加这三方面进行全面分析研究。
科学性、先进性及独特之处
- 基于物理学中的契比雪夫多项式等理论，运用离散化误差等方法建立微分方程模型，对油罐横向变位、纵向变位和二者矢量叠加这三方面进行全面分析研究。同时采用了SolidWorks 3D自动仿真软件，将收集的实际进出油数据以库导入到SolidWorks中，并将文中求出的关系式作为数学模型同时导入，进行三维建模，精确的绘制完成三维模型，并提出三维CAD解决方案。
应用价值和现实意义
- 加油站地埋油罐计量表失真后，加油站计量员就不能得到准确的油罐库存准确数据，那么加油站每天上传的库存数据只能是估计和根据销售数量推理出来的，会带来诸多不便。本文为修正罐容表提供了简单、准确的修正方法，可以用于解决各个加油站储油罐变位造成的误差问题，很大程度上提高罐容表的精准度。
学术论文摘要
- 本文研究了油罐倾斜时罐容表的标定问题，综合运用了物理与数学知识建立模型并求得结果，用计算出的误差重新修正罐容表，解决了储油罐变位造成的误差问题。我们将实际的油罐变位问题简化为简易模型，进行求解。基于物理学中的契比雪夫多项式等理论基础，我们应用常数变易法等方法建立微分方程模型，对油罐横向变位、纵向变位和二者矢量叠加这三方面进行全面分析研究。同时我们又采用SolidWorks自动仿真软件进行三维建模，绘制完成三维模型的基础上方便快捷的计算模型当中的任何一个变量，并提出三维CAD解决方案。SolidWorks自动仿真出油位高度的变化情况与实际进出油数据库和数学模型，进行α，β角度变化，达到最佳拟合。
获奖情况
- 2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛辽宁赛区二等奖
鉴定结果
- 作品属实
参考文献
- [1]李致荣，椭圆柱体卧式油罐容积的计算，《数学的实践与认识》。1977,2-17-26 [2]李岳生，黄友谦.《数值逼近》，北京，人民教育出版社，1978:281~283. [3]樊映川,等编.《高等数学讲义》下册，北京，高等教育出版社，1993:62. [4]管冀年，赵海，卧式储油罐罐内油品体积标定的实用方法.
同类课题研究水平概述
- 在加油站及其它厂矿企业中会有大量的储油罐体，为了能预估并显示出罐内的剩余油量，需要使用传感器进行测量，但是精确测量的前提是罐体的位置不发生改变。但是在使用过程中，罐体周围的土质会受到其他因素的影响，导致罐体的倾斜，而此时传感器测量到的结果就不再是精确结果。当前国内外加油站并没有非常好的解决办法，只是停留在利用油罐基础储油量大，来减少因倾斜带来的测量误差，或者缩小测量阈值，放弃低水平和高水平两种极限情况的余油量测量，现阶段的这些方法是不科学并且不精确的。在此基础之上，我们利用数理方法进行分析，得出了精确校准储油罐测量误差的方法，并且具有时代意义的利用了soildwork进行计算机辅助校准验证，得到的结果较为令人满意。
