尤子铭

[摘    要]文章为有效处理储油罐变位标识以及罐容表标定相关问题，经由对储油罐横向偏转以及纵向倾斜带给罐容表影响表现的方式，构建获得罐体变位的情况下，实际储油量以及显示油位高度两者的分析模型。其中，针对变位标识问题，能够经由定积分的方式来实现横截面顺着罐体底面来完成积分作用的方式构建并且检验储油罐v以及油位高度h相关的初始模型。同时，参照绝对误差以及油位高度情况完成拟合分析，获得补偿函数f（x），将其与初始模型完成组合作用的情况下，能够获得修正完成罐容表后对应着的标定模型;针对罐容表标记问题，考虑到储油量的体积就是球罐以及圆柱体两者油量体积的综合，前者经由球冠蒙塔卡罗法（样本量N=100000）完成求解，如此就能够获得油位以及变位相关参数关系。

[关键词]储油量;定积分;油位高度;蒙特卡洛

[中图分类号]TE972 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）07–0–02

Displacement Identification and Tank Capacity Table Calibration of Oil Storage Tank

You Zi-ming

[Abstract]In order to effectively deal with the problems related to the tank displacement identification and tank capacity meter calibration， this paper constructs the analysis model of the actual oil storage capacity and the displayed oil level height under the condition of tank displacement by analyzing the influence of the lateral deflection and longitudinal tilt of the tank on the tank capacity meter. Among them， for the problem of displacement identification， we can achieve the integration of cross section along the bottom of the tank through definite integration， build and test the initial model of oil tank V and oil level height H. At the same time， according to the absolute error and oil level height， the fitting analysis is completed， and the compensation function f （x） is obtained; Considering that the volume of oil storage is the combination of the volume of oil storage of spherical tank and cylinder， the former is solved by ball crown montakaro method （sample size n = 100000）， so that the relationship of oil level and displacement related parameters can be obtained.

[Keywords]oil storage capacity; Definite integral; Oil level height; Monte Carlo

1 问题的重述

1.1 背景

一般加油站内安排着若干数量用以完成燃油储存作用的地下储油罐，还有着与其功能实现相适合的“油位计量管理系统”，能够基于流量计等方式确定油罐里面的油位高度变化情况，借助事先完成标定作用的罐容表来完成实时的计算分析，以便能够把握油罐里面油位高度值与其储油量两者呈现的改变表现。但是，很多储油罐在操作相当时间的情况下，考虑到地基变形等相关因素的影响，会存在着横向偏转以及纵向倾斜等相关问题，进而使得罐容表无法完整地将油位变化信息展现出来。基于现有的规定，要求定期做好罐容表相关的标定工作事项。对此，积极探求储油罐具有的变位识别以及罐容表标定很有现实必要。

1.2 问题

采用数学建模的方式处理当前储油罐面临的罐容表标定以及变位识别相关问题，积极做好如下问题的处理与应对：

（1）为把握罐体变位带给罐容表方面的影响表现，借助小椭圆型储油罐对其无变位以及α=4.1°倾角纵向变位表现展开试验分析，所得到的试验数据信息参照附件1相关内容。构建数学模型的方式分析罐体变位带给罐容表方面的影响作用，并且给定罐体变位完成的情况下，油位高间隔是1cm情况下的罐容表标定值。

（2）嘗试构建罐体变位完成的情况下，标定罐容表相关的数学模型。即得到罐内储油量以及油位高度相关的关系表现（纵向倾角α、横向偏转β）。基于罐体变位相关的进出油实测数据信息，联系构建模型明确需要的变位参数信息，并且给定变位完成的情况下，油位高度间隔水平是10cm所得到的罐容表标定值，借助附件2内得到的实测信息探究模型准确性以及标定方法的有效性。

2 基本假设

为了简化该问题，做出以下合理的基本假设：

（1）储油罐的主体为均匀圆柱体。

（2）温度改变不会影响储油罐。

（3）储油罐底端不存在弹性形变的情况，容量也没有改变。

（4）不考虑测量误差等因素。

3 符号说明

就正文中所涉及到的符号对应是：

h：储油罐内部所测油位。

V₁：储油罐左侧球冠具有的储油体积。

V₂：储油罐中部圆柱体具有的储油体积。

V₃：储油罐右侧球冠具有的储油体积。

V：储油罐整体达到的储油体积。

L₁：左球冠体底面间隔油位探针底部的距离。

L₂：油位探针底部间距右球冠体地表的距离。

h₀：存在变位的情况下储油罐内实际油高。

r：球冠体圆截面具有的半径值。

α：纵向呈现出来的倾斜角度。

β：横向呈现出来的偏转角度。

4 问题分析

4.1 问题一的分析

问题一即构建分析模型，当获悉小椭圆型储油罐所在的油位高度水平为h，获得以α角进行纵向倾斜作用的储油罐内拥有的实际储油量v，然后对预先标定完成的罐容量实现修订工作事项。该问题的本质就是求取相对复杂性的三维图形体积。基于图4相关的信息内容，借助定积分的方式来完成横截面顺着罐体底面位置完成的积分处理事项，构建油位高度h以及储油量v两者的初始模型。所获得的结果相较样本来看，误差表现出特定的函数规律改变，构建补偿模型的范式来完成模型的修正处理。

4.2 问题二的分析

该问题的求解能够视作复杂三维图形具有的体积情况的求解。首先，需要构建罐体变位情况下各个时间的储油量V伴随油位高度h以及变位参数等影响下得到的模型。参照拥有的图形信息情况，联系问题的实际表现来进行模型的构建。实际体积运输工作，能够将储油罐区别是三部分来完成求解的工作事宜。首先，左端球罐位置的储油体积V1，中间就是中间圆柱体的体积V2，最后就是右端球冠相关的储油量信息情况V3。经由蒙特卡洛法，构建获得所需要的方程来实现求解等工作事项。

5 模型建立与求解

针对问题一建立如下的模型：

针对问题二建立如下的模型，如图1、图2、图3所示。

6 结束语

总之，当前储油罐面临的罐容表标定以及变位识别还存在一定的困难。通过上述对相关问题的梳理，提出了对应的模型，希望可以为改善储油罐罐容表标定以及变位识别提供支持。

参考文献

[1] 贾跃，刘远征，车秉正，等.储油罐的變位识别与罐容表标定的建模求解[J].电子世界，2017（10）：7-9.

[2] 肖同，王卓，陈钗.储油罐的变位识别与罐容表标定[J].华北理工大学学报（自然科学版），2016，38（3）：76-85.