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徠卡RTC360在鐵路罐車計量中的應用
發(fā)布日期：2020-04-22
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作者：z
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一、背景概括
鐵路罐車是鐵道上用于裝運氣、液、粉等貨物的主要專用車型，主要是橫臥圓筒形，也有立置簡形、槽形、漏斗形。它不僅承擔著全國大部分液體產品的運輸，同時又是一種工作計量器具，根據《計量法》的要求，國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局將其列入了《中華人民共和國強制檢定的工作計量器具明細目錄》，所以必須周期性強制檢定。
圖1 鐵路罐車示意
2018年新修訂的檢定規(guī)程已將三維激光掃描法列為鐵路罐車容積檢定兩種主要辦法之一，為了測試徠卡RTC360容量計量方案在鐵路罐車計量中的測量精度、便利性、適用性等，某單位進行了實測驗證。
二、實例測試
1、作業(yè)準備：
倒置腳架、徠卡RTC360三維激光掃描儀、Cyclone Field360App
2、掃描儀架設:
在計量口上沿架設倒置腳架，將徠卡RTC360穩(wěn)定倒置懸掛腳架上，并調整高度使掃描儀中心位于計量口下沿0.2m處。以便全面獲取罐體內表面點云數據。
3、掃描獲取數據：
智能手機上的Cyclone Field360 App控制RTC360掃描作業(yè),通過Wifi與徠卡RTC360實現數據連接，為了檢測徠卡RTC360穩(wěn)定性和重復性，和容量計量方案的適用性，對兩個不同型號的油罐各掃描10次，以保證測試結果合理可信。
圖2 徠卡RTC360倒置在計量口
圖3 手機端查看點云數據
相比常規(guī)的三維激光掃描儀，徠卡RTC360具有更多優(yōu)勢：
1）徠卡RTC360每秒可掃描200萬點，單次掃描僅需26秒，是作業(yè)效率最高的三維激光掃描儀；
2）智能手機App—Cyclone Field360可實現遠程操作，讓操作更方便，可實時瀏覽掃描成果，現場實時查看，相比電腦端網頁操作更加方便、穩(wěn)定、流暢；
3）徠卡RTC360在-5℃至+40℃的溫度內可正常開機、正常作業(yè)，具有更高的環(huán)境適應性和防護性能。
4、數據處理
通過Cyclone進行點云預處理。在Cyclone軟件中測量油罐檢尺點的高程，然后將點云輸出為XYZ格式。
圖4 測量標定板高程
圖5 導出點云
5、容積計量
根據罐體點云，在專用計量軟件中計算容積計量結果，輸出容積。
三、實驗結果
以1號罐采集數據的重復性分析結果為例：



通過計算,設備的重復性3.16＜5，為合格。
設備的穩(wěn)定性測試，是對掃描數據的三個結果進行容積計算，如下：



測試結果中的示值誤差在允許范圍50L內，測試結果為合格。
四、總結
此次測試驗證了徠卡RTC360三維激光掃描儀完全能滿足鐵路罐車容量計量規(guī)范中對重復性及穩(wěn)定性的高精度、高標準要求，體現了以下應用優(yōu)勢：
1)一個背包可裝載全套外業(yè)設備，方便攜帶，工作人員攀爬扶梯安全有保障；
2)智能手機App遙控，可實時瀏覽掃描成果，操作更方便；
3)全封閉鏡頭設計，不易損壞和沾污，而且易于保養(yǎng)清潔，降低維修成本；
4)2個工業(yè)級USB3.0 SSD閃存，可插拔U盤設計，掃描數據無需拷貝直接存儲在U盤中，插入電腦后直接導入后處理軟件，傳輸無需等待。
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