中华人民共和国国家标准
GB/T 19780-2005
球形金属罐的容积标定 全站仪外测法
Capacity calibration of spherical metal tank-Total station external measuring method
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布
前言
本标准的附录A和附录B为资料性附录. 本标准由中国石油化工集团公司提出.本标准由中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院归口.本标准负责起草单位：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院和中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司炼油厂.本标准参加起草单位：国家大容量第一计量站. 本标准主要起草人：魏进样、关鸿权、李风岐、终明星.本标准为首次制定.
球形金属罐的容积标定 全站仪外测法
1范围
本标准适用于半径为1m以上的球形金属罐的标定.
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款.凡是注日期的引用文件，其随后修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然面，鼓励本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准.
GB12337钢制球形储罐GB/T15181球形金属罐容积标定法（围尺法） GB/T13236石油用量油尺和钢围尺的技术条件
3术语和定义
GB/T15181确立的以及下列术语和定义适用于本标准.
3. 1
全站仪total station
由电子测角、电子测距和数据自动记录等系统组成，测量结果能自动显示、计算和存储，并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器.
3.2
水平测站horizontal station
在距球罐一定距离的周围地面上，为安置全站仪及其附属设施，以测量球罐半径所确定的点.
在水平测站上测量的正对球面圆周上球面切点至球心的距离.
在水平测站上测得的各切点半径的算术平均值
3.5
测距目标点ranging target
全站仪仪器中心到球心的连线与罐壁的交点.
4方法概要
在距球罐适当距离的周围地面上，建立至少3个均匀分布的水平测站.在每个测站上，用全站仪测球罐切点，测量相应的水平角和垂直角，计算出各切点半径，将8个切点半径的算术平均值作为测站半 量球心方向的水平角和垂直角以及沿球心方向到罐壁的距离，再腊准正对球罐圆周上均匀分布的8个径，根据各测站半径计算出球罐的平均半径，进面编制球罐容积表.
GB/T 19780-2005
5标定要求
5.1被标定的球形罐应符合GB12337的要求. 5.2标定应在压力检验合格之后及罐体保温之前进行，保温罐应采用其他方法内测标定.5.3标定中，全站仪和球罐测量点之间不得有影响光线通过的障碍，确保标定在无外界干扰的条件下进行.5.4标定中，罐内不得有收发作业.5.5测量环境中不宜存在易燃易爆气体. 5.6GB/T15181中规定的安全措施也应遵守.
6测量设备
6.1全站仪6.1.2测距单元：最小分度值不超过1mm：重复性不超过2mm：不确定度不超过3mm. 6.1.1测角单元：最小分度值不超过1°：重复性不超过1；不确定度不超过3.6.2数据终端：通过它可以编程实现数据的自动测量、采集、存储和计算.全站仪通常已具有数据终端的功能，因此不必另配；如果全站仪没有此项功能，则必须单独购置可现场使用的数据终端，如笔记本6.3量油尺：符合GB/T13236的要求. 电脑.6.4超声波测厚仅：最小分度值为0.1mm.6.5水准仪：自动安平，准确度等级不低于S3级.6.6垂直标尺
7仪器检验
测量前，应重新校准全站仪的视准差、指标差及补偿器的零点差.测角单元与测距单元非同轴配置的全站仪必须在现场进行平行性检验.
8半径测量
8.1建立测站
如图1所示，在绕球罐圆周方向的地面上，建立均匀分布至少3个水平测站，各水平测站到测距目测到的球罐区域能相互重叠，并覆盖整个球罐，由于现场环境问题，当观测范围不能完全覆盖球罐或3 个测站不能均匀分布时，应适当增加水平测站的数目.如果在相邻两测站测量的球罐半径的相对偏差超过0.3%时，可在两测站之间增加一个测站.
测距目标点的所在球面应光滑可见，其偏离焊缝或其他障碍物的距离至少300mm，否则应通过移动水平测站来改变测距目标点的位置.
8.2测量测站半径
8.2.1安置仪器
在第一个测站上，架设三脚架，并用适当方法固定，确保测量期间率固稳定.将全站仪安装在三脚架上调平.启动仪器，并预热稳定.
8.2.2球心定位
8.2.2.1确定球心方向的水平角
如图2所示，调整全站仪的垂直角，在正对球面圆周上选择一条尽可能长的水平弦AB，确保用全站仪能看到水平弦的两个端点，调节水平角，用望远镜十字中心对准左端点，记录水平角H：在保持
垂直角不变的情况下，旋转全站仪对准右端点，记录水平角H.由式（1）计算球心方向的水平角Hx.在测量中，应预先设置好水平角的零位方向，保证H>H.
图1球罐周围水平测站分布示意图
8.2.2.2确定球心方向的垂直角
如图2所示，调整全站仪的水平角，在正对球面圆周上选择一条尽可能长的垂直弦CD，确保用全站仪能看到垂直弦的两个端点.调节垂直角，用望远镜十字中心对准上端点，记录垂直角V；在保持水平角不变的情况下，旋转全站仪对准下端点，记录垂直角V.由式（2）计算球心方向的垂直角Vu.
注：为确保球心方向水平角和垂直角的测定精度，可以选择不止一条水平弦或垂直弦来确定球心方向的角度.
8.2.3球心测距
根据8.2.2确定的球心方向的水平角H和垂直角V，将全站仪对准球心方向，测量并记录全站仪到球罐壁的垂直距离D.
当全站仪的测距单元和测角单元非同轴配置时，测距方向偏离通过球心的测角方向，应采用式（3）将所测距离D修正到球心方向的距离D.反之，则不用修正，D=D
式中：
R-球罐的设计半径，mm；
C全站仅的测距单元与测角单元的平行配置距离mm.
