利用该信息以及推车404在罐102底部上方的高度的测量(可利用高度传感器116来进行，类似于图3所示的)来计算罐半径。该信息随后用来绘制罐102的三维内部形状。由于罐102的内部形状被得知，所以能够利用已知的方法和等式来确定罐的容积。
[0062]图8和图9所示的实施例的推车404包括提供优于已知推车的优点的一些特征。例如，推车404可以是磁性的、机动的以及远程控制的。这些特征允许在罐底部测量过程中对推车有更大的自主控制。
[0063]如图所示以及本文所描述的罐校准的三角测量法提供了优于已知的罐校准方法的优点。例如，由于三角测量法产生了罐壁112的形状的三维地图，所以无需测量围绕罐的基准周长。该步骤的去除是有益的，因为基准周长的测量会是耗时的，而且增加了可能引入容积计算中的误差源。因此，该要求的去除减少了校准罐所需的时间，并且降低了出错的可能性。
[0064]虽然在本文已经参考特定的实施例描述了本技术，应当理解的是这些实施例仅为本技术的原理和应用的示例。因此，应当理解为可以对示例性的实施例做出许多修改，而且可以在不偏离如随附权利要求书限定的本技术的精神和范围的情况下构思出其他的布置方式。
【主权项】
1.一种用于测量罐(102)的容积的系统(100)，所述系统(100)的特征在于: 光学装置(106，306)，其发射与所述罐(102)的表面(112，124)基本平行的激光束(110,310)； 磁性推车(104，304)，其能够选择性地沿着所述罐(102)的所述表面(112，124)移动且构造为由操作者远程控制，所述磁性推车(104，304)的特征在于: 线性位置传感器(108，308)，其与所述激光束(110，310)通信以在所述磁性推车(104，304)沿着所述罐(102)的所述表面(112，124)移动时确定所述磁性推车(104，304)相对于所述激光束(110，310)的位置；以及 数据处理器，其与所述线性位置传感器(108，308)通信以至少部分地基于由所述线性位置传感器(108，308)采集的位置数据来计算所述罐(102)的至少一部分的容积。2.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述罐(102)的所述表面(112)是罐壁(112)，并且所述光学装置(106)发射与所述罐壁(112)基本平行的激光束(110)。3.根据权利要求2所述的系统(100)，其特征还在于，红外温度传感器(118)附接到所述磁性推车(104)上且定位成接近所述罐壁(112)以测量所述罐壁(112)的温度，所述数据处理器与所述红外温度传感器通信且所述数据处理器的计算至少部分地基于由所述红外温度传感器(118)采集的温度数据。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统(100)，其中所述磁性推车(104)具有用于测量所述磁性推车(104)相对于所述罐(102)的底部(124)的高度的高度传感器(116)。5.根据权利要求4所述的系统(100)，其中所述高度传感器(116)能枢转而使得无论所述磁性推车(104)在所述罐壁(112)上的定向怎样，所述高度传感器(116)都能够测量所述磁性推车(104)的高度。6.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述罐(102)的所述表面(124)是罐底部(124)，并且所述光学装置(306)发射与所述罐底部(124)基本平行的基本水平激光束(310)ο7.根据前述权利要求中任一项所述的系统(100)，其中所述光学装置(106，306)安装到三脚架(120，320)上以提高稳定性，并且在三个轴线上进行调平以提高精度。8.根据前述权利要求中任一项所述的系统(100)，其中所述光学装置(106，306)是窄束激光二极管。9.根据前述权利要求中任一项所述的系统(100)，其中所述线性位置传感器(108，308)是超线性位置传感器或位置敏感二极管。10.—种用于测量罐(102)的容积的系统(100)，所述系统(100)的特征在于: 磁性推车(104)，其能够选择性地沿着罐壁(112)移动，所述磁性推车(104)具有用于发射信号(438)的发射器(436)以及用于确定所述磁性推车(104)在所述罐壁(112)上的高度的高度传感器(116); 接入点(434)，其位于所述发射器(436)的视线上，所述接入点(434)具有用于识别所述接入点(434)的位置的全球定位接收器(440)，并且构造为接收由所述发射器(436)发射的所述信号(438);以及 数据处理器，其与所述接入点(434)和所述高度传感器(116)通信以接收能够用来确定所述磁性推车(104)在所述罐壁(112)上的位置的数据，并且在多个部位确定所述磁性推车(104)在所述罐壁(112)上的位置以计算所述罐(102)的形状和容积。11.根据权利要求10所述的系统(100)，其特征还在于，额外接入点(434)至少部分地围绕所述罐(102)的周边分布，并且所述磁性推车(104)定位在所述罐壁(112)上且在所述罐(102)的外部。12.根据权利要求10或11所述的系统(100)，其中所述接入点(434)的数量为三个，并且所述磁性推车(104)在所述罐壁(112)上的位置是通过所述数据处理器利用三角测量法来确定的。13.根据权利要求10所述的系统(100)，其中所述接入点(434)定位在所述罐(102)内且位于所述罐(102)的中心处，并且所述磁性推车(104)定位在所述罐壁(112)上且在所述罐(102)的内部。14.根据权利要求10或13所述的系统(100)，其中所述磁性推车(104)在所述罐壁(112)上的位置是所述数据处理器基于所述接入点(434)与所述发射器(436)之间的距离计算所述罐(102)的半径以及所述磁性推车(104)的高度来确定的。15.根据权利要求10-14中任一项所述的系统(100)，其中所述磁性推车(104)被远程控制。16.—种测量罐(102)的容积的方法，其特征在于: 沿着所述罐(102)的表面(112，124)推进推车(104，304)，所述推车(104,304)具有附接于所述推车上的线性位置传感器(108，308); 用激光束(110，310)照射所述线性位置传感器(108，308); 监测所述激光束(110，310)照射所述推车(104，304)的位置随时间的变化； 基于监测步骤来估计所述罐(102)的所述表面(112，124)的轮廓； 分析所述轮廓数据以计算所述罐(102)的容积。17.根据权利要求16所述的方法，其中所述罐(102)的所述表面(112)是所述罐壁(112)，并且所述激光束(110)竖向地定位且接近所述罐壁(112)。18.根据权利要求16所述的方法，其特征还在于，利用红外温度传感器(118)来测量所述罐(102)的所述壁(112)的温度的步骤，所述红外温度传感器(118)附接到所述推车(104)上且定位成接近所述罐(102)的所述表面(112)。19.根据权利要求18所述的方法，其特征还在于，分析由所述红外温度传感器(118)测量的温度数据以帮助计算所述罐(102)的容积的步骤。20.根据权利要求16所述的方法，其中所述罐(102)的所述表面(124)是所述罐底部(124)，并且所述激光束(310)水平地定位且接近所述罐底部(124)。
【专利摘要】用于测量罐(102)的容积的系统(100)，包括：光学装置(106)，其邻近罐(102)的表面(112,124)发射激光束(110,310)；以及磁性推车(104,304)，其能够选择性地沿着罐(102)的表面(112,124)移动且构造为由操作者远程控制。磁性推车(104,304)具有线性位置传感器(108,308)，线性位置传感器与激光束(110,310)通信以在磁性推车(104,304)沿罐(102)的表面(112,124)移动时确定磁性推车(104,304)相对于激光束(110,310)的位置。数据处理器与线性位置传感器(108,308)通信以至少部分地基于由线性位置传感器(108,308)采集的位置数据来计算罐(102)的容积。
【IPC分类】G01F25/00, G01F17/00, G01C1/00
【公开号】CN105229416
【申请号】CN201480029352
【发明人】詹姆斯·C·哈塞尔
【申请人】沙特阿拉伯石油公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年5月19日
【公告号】EP2999939A2, US9188472, US20140345375, WO2015012943A2, WO2015012943A3