全站仪在球罐测量上的应用

　　在球形金属罐容量检定规程(JJG642-2007)中，对于球型罐测量是采用光学经纬仪测量法，距离是采用钢卷尺进行的。随着测量仪器精度的提高以及检定方法的改进，在球型罐的检定过程中引入了高精度全站仪设备。用全站仪高精度的测角测距功能，对球形金属罐的检定项目进行检定，极大地提高了检定作业的自动化与测量精度。

　　系统原理

　　对球型罐的检定是通过测量球罐的赤道直径和竖向直径、罐壁厚度、罐内压力、罐内附件和液位计标尺零点至罐底零点高差，并通过以上测量数据计算罐体在其工作压力下的容积。

　　(1)确定球心的天顶距 Z

　　当上、下、左、右四个切点都可测量时，先求出左右两个切点的水平角平分线，然后在水平角平分线上下转动仪器瞄准上下两个切点，求出上下两个切线的角平分线，此时的角平分线天顶距即为球心的天顶距 Z。

　　(2)测量仪器到球罐罐壁的距离 L

　　按照球心的天顶距，对准球罐的罐壁，测出仪器到球罐罐壁的距离L(如图1 所示)。

　　分别计算出三个方向的赤道半径 Rh1、Rh2和 Rh3，取三值平均值，即为赤道外半径 Rh。

　　(4)计算竖向半径 Rv

　　分别计算出三个测站点测得的竖向半径 Rv1、Rv2和Rv3，取三值平均值，即为竖向外半径 Rv。

　　测量方法

　　利用全站仪的电子测角、测距和数据自动处理功能，根据图 1 所示方法测量球罐外半径，中心距离可用全站仪的平距测距功能直接测量。

　　全站仪外测法，即确定球心的天顶距，并利用全站仪的测距功能直接测量仪器到球罐罐壁的距离 L。

　　以上通过全站仪完成了一个球罐的测量工作，在实际应用过程中该方法测得的数据能够满足球罐检定规程(JJG642-2007)的要求，能够代替经纬仪测量方法，极大地提高了检定速度和精度，降低了劳动强度。

　　(作者：李军伟 康 洋 张 卓 国家大容量第一计量站)