关于卧式容器中标定液位的简便计算方法
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黄 明 山
（ 泉州市中侨集团股份有限公司味精厂， 福建 泉州 ３ ２０ ） ６ ００ 摘要 ： 在味精等某些轻化 工行业里， 都是流水线连续作业。某些盛装 易燃易爆液体 的容器在不允许 停产标定液位的情况下， 需引入一种较 易操作的经验公式进行理论计算划线标定液位。文章就 引
进 椭球 冠近 似 值 经验 公式 标 定液 位之 意进 行 详 细 阐述 。
所示 。
表 １ 中心角 计算数据 中 角０ 。 １ １ １ １ １ １ １ ８ 心 （） ８ ７ ６ ５ ４ ２ ０ ０ ｏ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ 高 （） １ １ ． ． ． ． ０５ ０ ５ 度ｈ ． ． １ ９ ９ ０８ ０ ． ． ｍ ３ ２ ００７ ４ ７ ５ ３ 体积Ｖｍ） ２． ２． １ ５１． １． ９７ ． ． （。 ５０ ２３ ９ ６８ ４２ ． ６０ ２ ． ３ 参考文献 ：
确值太 远 。
积 Ｖ 一ｓ一去．０ Ｓｎ） 椭 ｚ ，（－ ｉ ｚ ２ Ｏ
一
去× １３ ×（— ｉ ８。× ．［ （．） ７ Ｓ １０ ８５］ ｒ ｎ ）
２．５ ２ ５ ｍ。
一
椭 冠 积 椭 一 （一） 球 体 ｖ球 会 ｚｒ＾ 冠 ３
一
２ ＾ ３ ａ （ ｒ一
一
詈 。 系 ｋ 一 ／ｃ￣３ 令 数 ＿Ｎ ３ａ／ ｄ一 － Ｖ ｒ（ ） ｒ
图 ３ 椭球冠体 积
了 （ 口ｄ由设备图纸可得 ， ｚ 因 、 ， ｕ 故为常数）而球 ，
冠体积公式 冠 一寺７。３－＾见图 ３则有 ｒ（ｒ ） ＾ ，
椭球冠体积 球 一 冠 。３－ｈ［。 （ｒ ）
是 液氨 的卧式 圆形 加 两椭 圆形 封头 容器 ， 由 于长期在腐 蚀 环境 下 ， 耐压 液 位视 镜 都 已 其 模糊 不 清 ， 能 使 用 ， 正 常 生 产 运 行 过 程 不 在 中， 又不允许 拆 卸 更 换 ， 需 进 行定 容计 量 。 且 如 氨罐 ， 由于液氨 温度低 ， 填后罐壁 即可 在 充 空 气 中凝 露而 成一 直 线 ， 或用 手 触 摸罐 壁 即
Ｖ球 椭 冠一２ ． ５ ． ０ －５ Ｏ （ ４ ２ ５ ＋２ ５ ￣ ２ ． ｍ。冈 好一 半）
么我们不妨把椭球体 的体积除以球体的体积 作为一个系数。然后计算球冠的体积， 乘以此
系数 即为椭球冠 的体积 了， 如此有椭球体体积
Ｖ 一 丌ｒ 此时，＿２－２， ｍ 号 口 ［， ｄ ｒ ｃ ｃ － 球体体积有
推， 面公 ｓ丢（Ｓ）容 导 得积式一，一ｉ， 器 可 ２ ｎ则 Ｏ ｇｔ ｔ 丢（Ｓ）。 ａ ｇ ＝ 一ｎ¨ ￣ｖａ 一 ｉ￣ Ｏ
可知晓液位处 。故此时 ， 若罐壁或封头处有
刻 度 ， 量 十 分不 便 。在这 里 简 单介 绍 其 则计
理论计算之法 ， 如图 １ 所示 ， 以供参考 。 图１ 是一台卧式圆柱体直段加两椭圆形 封头容器， 直段长度为 １容器直径为 ｄ 半径 ， ，
］
一
１ ３ ．）
图 ２ 液 位 任 意 位 置
一
× ３１ ． ４× （ ． ） １ ３ × （ ３× １ ．３—
２ ５ ｍ。 ．０
可 以肯定 ， 球体外 形 近似于球 体 ， 椭 其任 意位置 的椭球冠可近似于任意位置的球冠 ， 那
因此 该 液 位 下 液 体 体 积 Ｖ 液一Ｖ直 段＋
为 ｒ圆心角 为 （＜ ７ ， 位 停 留在任 意 位 ， ｒ液 ）
图 １ 卧式 容 器剖 面 图
两个半椭圆形标准封头可近似视为一个 椭球体， 其液位的任意位置如下 图所示 （ 图
２ ：—６ 置 （ 于一 半 ） 其 它 视 图虚 线 位 ）６ 位 小 ，
置６ ， —６ 其侧面 图虚线位置可视为弓形 ， 经
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关键 词 ： 球 冠 ； 椭 近似 值 ； 标定 液 位
中图分类号 ： Ｓ ０ ． ５ Ｔ ２ １５
文献标识码 ： Ｃ
Ａｂ ｔ ｃ ：ｎ ｓ ｍｅｌ ｈ ｈ ｍｉａ ｎ ｕ ｔｉｓｓ ｃ ｓ ＭＳ ｐ ｏ ｕ ｔｏ ｓａ ｅ ｃ ｎ ｉ ｕ ｕ 。ｏ ａ ｋ ｓｒ ｔＩ ｏ ｉ ｔｃ ｅ ｃ ｌｉｄ ｓ ｒｅ ｕ ｈ ａ Ｇ． ｒ ｄ ｃｉｎ ｒ ｏ ｔ ｏ ｓ ｓ ｍｅ ｔ ｎ ｓ ａ ｇ ｎ ｗｈ ｃ ｒ ｕ ｌ ｆ ｉ ｕｄ ｔ ａ ｓｅ ｓ ｏ ｂ ｉ ｎ ｘ ｌ ｓｂｅ Ｂｕ ｔ ｐ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎｔ ｃ ｌ ｑ ｉ ｏ ｉｈ ａ ｅｆ ｌ ｏ ｑ ｉ ｈ ｔｉ ａ ｙｔ ｅｆ ｅａ ｄｅ ｐ ｏ ｉ ｌ． ｔｓｏ ｒ ｄ ｃ ｉ ｏ ｓａ ｅｌ ｕｄ ｐ — ｌ ｒ ｏ ｉ ｓｔｏ ｓｆ ｒ ｉ ｄ ｎ；ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ｔ ｅ ｅｎ ｅ ｓｔ ｅａ ｘ ｅ ｉｎ ｉｌ ｏ ｍｕａ ｏ ｃ ｌｕ ａｅ ｉ ｈ ｏ ｙ ｆ ｒ ｉｉｎ ｉ ｏ ｂｄ ｅ Ｉ ｈ ｓｃ ｓ 。ｈ ｒ ｅ ｄ ｏ ｂ ｎ ｅ ｐ ｒｅ ｔ ｒ ｌｔ ａ ｃ ｌｔ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ａ ｆ
收稿 日期 ：ｏ ４ ４ ７ ２ ０ 一Ｏ —２
置可视为一个椭球冠 。 由于椭球冠的推导 但
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３ ６
中 国 调 味 品
总第 ３８期 ０
公 式相 当复杂 ， 起来也 十分不便 ， 我们 操作 故 需 引进一 个经 验系数 ， 使其计 算公式 简化 ， 具 体 操作起 来 （ 标定 画线 ） 松方 便 ， 不离 准 轻 又
ｓ ａｉ ｇ ｌ ｕｄ ｐ ｓｔｏ ． ｅｅ ｐ ｒｅ ｔ ｌ ｏ ｉ ｓｆｌ ｔｅｅ ｓｉｒｔ ｅｏ ｅｏ ｅ ． ｅｆ ｌ ｗｉ ｇａ ｃ ｌ ｉ ｉ ｏ ｉ ｎ Ｔｈ ｘ ｅ ｉｎ ｉ ｒｍｕ ａｉ ｌ ｉ ｌ ａ ｌ ｏｂ ｐ ｒ ｔｄ Ｔｈ ｏ ｌ ｎ ｎ ｎ ｑ ｉ ａ ｆ ｔ ｅ ｏ
一０ ７ ８ Ｚ ． ｍ， 一１ ３ 当 一 １０ 一 ． ０ ｍ，一８ ５ ｒ ． ｍ， ８。
［３ １徐灏 ． 械设 计 手册 Ｉ ． 械 工 业 出 版社 ， 机 ＇ Ｍ３ 机
１９ ． ９ １
７时， ｒ 此时 ｈ ， —ｒ代人算式， 则得容器直段体
综合上 式 ， 得 在一 定 中心 角 ０ 的 液 可 下 位 位置 Ｐ ， 高度为 ＾ 见 图 ４ 的液体在 卧 —Ｐ其 （ ） 式 容器 内所 占有 的体积 ３ 。 ＜ ７ ， 中线 （ ， ｒ而 ）
图 ４ 氨罐 内液氨液位 ｅ பைடு நூலகம்—ｅ
０ 在其余角度计算从略 ， 具体数据如表 １
以上的液体体积（＞７ 则为罐体体积的一半 ｒ ）
加 上相应 中线 以下 一段对称 的体 积 即可 。例
如： 我厂今年初有一 ５ｍ ０ 。标准液氨贮罐按
此方 法标定 画线后 ， 经今年 ８ 月份停 产检 ～９ 修用 水表校 核后 ， 果 误差 在 １ ～２ 结 ％范 围 内， 符合 使 用要 求 ， 图 １ 示 ：ｒ ０ 。口 如 所 、一５ｍ ， ／
ｐ ｏ ｉ ｔｏ ． ｒ ｘ ｍａ ｉｎ Ｋｅ ｒｓ：ｌ ｐ ｏ ｄ；ｐ ｒ ｘ ｍａ ｉｎ；ｃ ｌ ｉｕ ｄ ｐ ｓｔｏ ｙ ｗｏ ｄ ｅ ｌ ｓ ｉ ａ ｐ ｏ ｉ ｔｏ ｓ ａｅｌ ｉ ｏ ｉｉｎ ｉ ｑ
在味精 行业 生 产 中 ， 常 会 碰到 一些 较 经
为繁琐的问题 ， 例如一些盛有盐酸 、 硫酸， 或
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第１ ０期
２０ ０ ４年 １ Ｏ月
ＣＨＩ ＮＡ ｏＮＤＩ ＥＮＴ Ｃ Ｍ
中 国 调 味 品
Ｎ ．Ｏ ｏ １
０Ｃ． ０ ４ ｔ２ ０
文章编号 ：ｏＯ ９ ３２ ０ ）Ｏ ０ ５ ０ １０ 一９７ （０ ４ １ 一０ ３ － ２
关于卧式容器 中标定液位的简便计算方法
（ 泉州市中侨集团股份有限公司味精厂， 福建 泉州 ３ ２０ ） ６ ００ 摘要 ： 在味精等某些轻化 工行业里， 都是流水线连续作业。某些盛装 易燃易爆液体 的容器在不允许 停产标定液位的情况下， 需引入一种较 易操作的经验公式进行理论计算划线标定液位。文章就 引
进 椭球 冠近 似 值 经验 公式 标 定液 位之 意进 行 详 细 阐述 。
所示 。
表 １ 中心角 计算数据 中 角０ 。 １ １ １ １ １ １ １ ８ 心 （） ８ ７ ６ ５ ４ ２ ０ ０ ｏ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ 高 （） １ １ ． ． ． ． ０５ ０ ５ 度ｈ ． ． １ ９ ９ ０８ ０ ． ． ｍ ３ ２ ００７ ４ ７ ５ ３ 体积Ｖｍ） ２． ２． １ ５１． １． ９７ ． ． （。 ５０ ２３ ９ ６８ ４２ ． ６０ ２ ． ３ 参考文献 ：
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积 Ｖ 一ｓ一去．０ Ｓｎ） 椭 ｚ ，（－ ｉ ｚ ２ Ｏ
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去× １３ ×（— ｉ ８。× ．［ （．） ７ Ｓ １０ ８５］ ｒ ｎ ）
２．５ ２ ５ ｍ。
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图 ３ 椭球冠体 积
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么我们不妨把椭球体 的体积除以球体的体积 作为一个系数。然后计算球冠的体积， 乘以此
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一
１ ３ ．）
图 ２ 液 位 任 意 位 置
一
× ３１ ． ４× （ ． ） １ ３ × （ ３× １ ．３—
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可 以肯定 ， 球体外 形 近似于球 体 ， 椭 其任 意位置 的椭球冠可近似于任意位置的球冠 ， 那
因此 该 液 位 下 液 体 体 积 Ｖ 液一Ｖ直 段＋
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图 １ 卧式 容 器剖 面 图
两个半椭圆形标准封头可近似视为一个 椭球体， 其液位的任意位置如下 图所示 （ 图
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关键 词 ： 球 冠 ； 椭 近似 值 ； 标定 液 位
中图分类号 ： Ｓ ０ ． ５ Ｔ ２ １５
文献标识码 ： Ｃ
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７时， ｒ 此时 ｈ ， —ｒ代人算式， 则得容器直段体
综合上 式 ， 得 在一 定 中心 角 ０ 的 液 可 下 位 位置 Ｐ ， 高度为 ＾ 见 图 ４ 的液体在 卧 —Ｐ其 （ ） 式 容器 内所 占有 的体积 ３ 。 ＜ ７ ， 中线 （ ， ｒ而 ）
图 ４ 氨罐 内液氨液位 ｅ பைடு நூலகம்—ｅ
０ 在其余角度计算从略 ， 具体数据如表 １
以上的液体体积（＞７ 则为罐体体积的一半 ｒ ）
加 上相应 中线 以下 一段对称 的体 积 即可 。例
如： 我厂今年初有一 ５ｍ ０ 。标准液氨贮罐按
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中 国 调 味 品
Ｎ ．Ｏ ｏ １
０Ｃ． ０ ４ ｔ２ ０
文章编号 ：ｏＯ ９ ３２ ０ ）Ｏ ０ ５ ０ １０ 一９７ （０ ４ １ 一０ ３ － ２
关于卧式容器 中标定液位的简便计算方法