Laserkeilaimen soveltuvuus varastosäiliön tilavuuskalibrointiin

Abstract

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten laserkeilausmittausjärjestelmää voitaisiin parhaimmillaan hyödyntää tilavuuskalibroinnissa. Tavoitteena oli lisäksi selvittää, kuinka markkinoilla oleva Trimblen kehittämä RealWorks Advanced Tank -ohjelma laskee säiliön tilavuuden sekä kuinka ohjelma poikkeaa nykyisestä Inspectan kehittämästä laskentaohjelmasta. Tutkimuksen tavoitteena oli luoda kokonaiskuva laserkeilauksen mahdollisuuksista tilavuuskalibroinnissa sekä tuottaa Inspectalle ohjeistus siitä, mitä kaikkea laserkeilausmittausmenetelmässä tulisi ottaa huomioon laitteiston, mittauksen ja laskennan kan-nalta.

Tutkimuksen lähtöaineistona käytettiin aikaisemmin julkaistuja aineistoja, lähinnä verkosta löytyvästä materiaalista. Tutkimus suoritettiin vertailumittauksena, jossa verrattiin Trimblen TX8-laserkeilaimen ja takymetrien Leica TDRA 6000:n sekä Leica TCRA 1201:n mittausaineistoja keskenään. Vertailumittausaineisto kerättiin kevään 2015 aikana kolmenlaisesta, toisistaan poikkeavista säiliöistä. Laserkeilausmittausmenetelmälle laskettiin mittausepävarmuudet vertailumittauskohteiden 1 ja 2 mittausaineistojen perusteella.

Tutkimustulokset osoittivat, että Trimblen RealWorks Advanded Tank -ohjelma on vielä kehitysasteella ja se eroaa joiltakin osin Inspectan kehittämästä laskentaohjelmasta. Tulokset osoittivat, että nykyisillään laserkeilausmittausmenetelmä ei sovellu ISO 7507 4 standardin mukaiseen tilavuuden määritykseen mm. mittalaitteen tarkkuusvaatimuksien vuoksi, mutta mittausmenetelmä soveltuu hyvin standardin ulkopuolisiin tilavuuden määrityksiin. Tulokset toivat esille muutamia laserkeilauksen heikkouksia ja vahvuuksia esille. Mittausepävarmuudeksi laserkeilausmittausmenetelmälle laskettiin kohteissa 1 ja 2 olevan ±0,3–0,5 %:n kattavuuskertoimella k = 2. Mittausepävarmuudet osoittautuivat samansuuruisiksi kuin aiemmin Liettuassa ja Kiinassa tehdyissä tutkimuksissa. Tutkimuksen tuloksia voidaan käyttää myöhemmin Inspectan laitehankinnoissa ja mittausmenetelmien kehityksissä.

The aim of this final year project was to determine how to best use a laser scanning measurement system in volume calibration, as well as how the Trimble RealWorks Advanced Tank program calculates the volume of a tank, and how the program differs from the current one by Inspecta. The overall aim was to establish the potential of laser scanning in volume calibration and to create instructions about what should be taken into account when it comes to the equipment, measurements and calculation when using laser scanning.

Measurement data of three types of divergent tanks by a Trimble TX8 laser scanner and Leica total stations TDRA 6000 and TCRA 1201 were compared. Measurement uncertainties of the measurements were calculated for the laser scanning method.

The results showed that the Trimble RealWorks Advanced Tank program is still in a development stage. The results showed that laser scanning is not currently suitable for the determination of volume according to the ISO 7507-4 standard, but the method is suitable for other volume determinations. The calculated measurement uncertainty was of the same magnitude as those of previous studies made in Lithuania and China. The results can be used for equipment purchases and development of measurement methods.