第一章 容量计量基础知识

（一）容量定义
容量系指容器内所容纳物质（液体、气体 和固体微粒）的数量（体积或质量）的多少。 它是一门研究物质（大多为液体或气体）的体 积或质量的计量专业学科。容量计量工作也是 一项基础性的法制计量工作，它关系到石油化 工、贸易、交通、商业、医疗卫生、民航等系 统中许多企业的经营管理、产品质量、成本核 算以及经济与社会效益问题。在古代“度、量、 衡”中的“量”即指“容量”。
（二）容量比较法


通过标定介质水，用高精度标准量器量 入或量出的方法，与被检定量器直接比 较，经温度修正求其容积； 要求实验室环境温度与水的温度不能超 过±5℃，一般用于对精度要求较高的中 小型容器的标定，对于大于10m3的容器 由于测量时间长，水的蒸发、残留量和 温度的变化将直接影响测量精度。
（三）几何测量法


通过测量容器的几何尺寸、内部附件体 积等，计算其容积的方法。 要求实验室环境条件不高，可以在常温 下测量，适用于对几何形状规则的大型 容器如卧式罐、立式罐、球形罐等的检 测。
第一章 容量计量基础知识 一、容量计量概述 二、容量计量方法 三、大容量计量方法及趋势展望 四、大容量计量检定规程 五、大容量国家标准及国际标准
第一章 容量计量基础知识
中国计量科学研究院 刘子勇 2017年08月11日
第一章 容量计量基础知识 一、容量计量概述 二、容量计量方法 三、大容量计量方法及趋势展望 四、大容量计量检定规程 五、大容量国家标准及国际标准
第一节 容量计量概述


（一）容量定义 （二）容量分类 （三）容量法定计量单位 （四）国家容量计量器具检定系统 （五）容量与温度的关系


（四）国家容量计量器具检定系统


容量基准 溯源到质量、密度和温度基准 容量标准 溯源到容量基准和长度基准 容量工作计量器具 溯源到容量基准和容量标准
（五）容量与温度的关系





假设某量器在0℃时的容积为V0，其材料的体膨胀系数 为β，则其在t℃时的容积Vt为： Vt＝V0(1+βt) 若温度由t1变化到t2，则量器容积将由V1变化到V2 ，由 上式可得： V1＝V0(1+βt1) V2＝V0(1+βt2) 合并上式得： V2＝V1(1+βt2)(1-βt1+β2t12+•••) 忽略β的高次微量项得： V2＝V1[1+β(t2-t1)] 标准温度下容积： V20＝Vt[1+β(20-t)]
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第五节 大容量国家标准及国际标准




OILM国际建议NO.71 固定贮存罐的通用要求 ISO7507.1 石油及液体石油产品立式圆筒油罐容积 标定方法（围尺法） ISO7507.2 石油及液体石油产品立式圆筒油罐容积 标定方法（光学参比线法） GB13235 石油及液体石油产品立式圆筒形金属油罐 容积标定法（围尺和光学参比线法） ISO12917-1:2002卧式圆筒形储罐的标定－手工法 ISO12917-2:2002卧式圆筒形储罐的标定－光电内 测距法
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第二节 容量计量方法
（一）衡量法 （二）容量比较法 （三）几何测量法

（一）衡量法


即通过测量其容纳介质（通常为水）的 质量、密度、温度求其容积的方法。 要求环境条件较高，需在恒温室内，测 量过程较复杂，一般用于容量基准和标 准量器的标定。
（三）容量法定计量单位
我国法定计量单位的规定，容量计量单位包括两种
一是国际单位制（SI），容积的单位是立方米，符号为m3， 其分数单位为立方分米和立方厘米，符号分别为dm3和cm3。 二是国家选定的非国际单位制单位，容积的单位是升，符 号为L（l），其分数单位为毫升和微升，符号分别为mL和 μ L。 3 3 3 换算关系 1 m ＝1000 dm ＝1000000 cm 1L＝1000mL＝1000000μ L 3 -3 3 1L＝1dm ＝10 m 考虑到容量的习惯用法，玻璃量器（小容量）一般用µL和mL 为计量单位；金属量器（中容量）一般用L为计量单位；计量 罐（大容量）一般用m3为计量单位。
第一章 容量计量基础知识 一、容量计量概述 二、容量计量方法 三、大容量计量方法及趋势展望 四、大容量计量检定规程 五、大容量国家标准及国际标准
第四节 大容量计量检定规程





JJG168-2005《立式金属罐容量》 JJG266-1996《卧式金属罐容积》 JJG642-2007《球形金属罐容量》 JJG133-2005《汽车油罐车容量》 JJG702-2005《船舶液货计量舱容量》 JJG641-2005《液化石油气汽车槽车容量》 JJG140-2008 《铁路罐车容积》 JJF1014-1989《罐内液体石油产品计量技术 规范》
第三节 大容量计量方法及趋势展望

（一）大容量检测方法 “几何测量法” （二）大容量检测方法比较 （三）大容量检测基本原则
（一）大容量检测方法 “几何测量法”

通常采用“几何测量法” 围尺法 光学垂准线法 全站仪测量法 三维激光扫描法
围尺法
光学垂准线法示意图
垂准线 滑轮 移动式径 向偏差测 量仪 中轴线
仪
3/4 1/4
水平焊缝
基圆 光学垂准仪
水平测站
图2
光学垂准仪测量径向偏差示意图
全站仪测量法示意图
三维激光扫描法（仪器）
三维激光扫描法
三维激光扫描法（立式罐点云图）
三维激光扫描法（卧式罐点云图）
三维激光扫描法（球形金属罐）
（二）大容量检测方法比较
方法名称 项目 测量准确度 测量费用 劳动强度 围尺法 高 高 高 光学垂准线法 较高 低 较高 容量比较 法 高 高 较高 三维激光 扫描法 高 低 低 全站仪法 较高 低 低
高空作业
测量作业
有
外测
有，但危险性 大大降低
内测/外测ຫໍສະໝຸດ 没有外测没有
内测
没有
内测/外测
测量速度
适用说明
慢
基准方 法
较快
适用于立式罐
慢
适用于小 型罐
特别快
适用于各 种罐形
快
适用于立式罐 和球形罐
（三）大容量检测基本原则
(1)国际接轨：同国际标准、国际建议和国 外发达国家标准接轨，保持其先进性； (2)检测手段：采用现场适应性强的先进仪 器，保证数据准确、可靠； (3)检测方法：力求实用，具有可操作性； (4)经济环保：考虑经济性和环保性。
（二）容量分类
在容量计量中量器的容量值相差很 大，小的只有几μL，大的到十几万m3， 不同容量的量器，结构不同，使用方法 不同，检测方法也不同。鉴于上述原因， 习惯上将容量计量分为大容量、中容量 和小容量，大容量一般指各种大油罐； 中容量一般指标准金属量器；小容量一 般指各种玻璃量器。上述划分只是给出 一个大概的概念，不是绝对的。
思考题

1、容量计量方法有哪些？ 2、容量计量单位、符号及换算关系？ 3、容量传递系统和溯源关系？ 4、容量量器的温度换算？ 5、大容量测量通常采用什么方法？
提问与讨论……

第一讲结束，谢谢大家！