流量對(duì)加油機(jī)誤差的影響研究

李忠

【摘要】流量對(duì)加油機(jī)誤差的影響是不容忽視的，本文分析了加油機(jī)工作原理，以公式演算闡述了流量對(duì)加油機(jī)誤差的影響，為加油機(jī)的日常檢定提供參考。

【關(guān)鍵詞】加油機(jī)；流量誤差；日常檢定

1、引言

流量測(cè)量變換器是使用最為廣泛的油品流量計(jì)量?jī)x器，因此變換器是否也有足夠的計(jì)量性能以及計(jì)量精度，是加油機(jī)計(jì)量準(zhǔn)確度指標(biāo)的關(guān)鍵[1]。流量計(jì)量的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：所有以加油機(jī)流量測(cè)量的設(shè)備，一方面應(yīng)該滿足行業(yè)規(guī)范中提及的所有計(jì)量規(guī)則和技術(shù)參數(shù)，另一方面也應(yīng)控制其流量極大值與極小值的比值大于等于10：1，此外也應(yīng)超過±0.3%的計(jì)量精度。我國(guó)國(guó)內(nèi)當(dāng)前所廣泛使用的流量變換器均為容積式流量變換器，少數(shù)地區(qū)也在使用渦輪流量計(jì)等，JJG443-2006行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：應(yīng)在流量極大值和流量極小值之間各測(cè)量3次，但是在實(shí)際的操作過程中，不少人忽視了對(duì)于最小流量狀態(tài)之下的流量檢定，從而對(duì)加油機(jī)的測(cè)量精度帶來不利影響。由于流量而導(dǎo)致的計(jì)量誤差主要來自加油機(jī)流量計(jì)漏流量的值，而隨著設(shè)備使用年限逐步上升，加油機(jī)的器件不可避免地被逐漸磨損，導(dǎo)致流量計(jì)出現(xiàn)逐步增多的漏流量，導(dǎo)致加油機(jī)在以小流量模式加油時(shí)出現(xiàn)誤差。本文結(jié)合以上的情況，根據(jù)筆者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析探討流量對(duì)加油機(jī)誤差的影響。

2、加油機(jī)工作原理概述

加油機(jī)的主要組成部件包括電機(jī)、油泵、流量計(jì)等，是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的體積測(cè)量系統(tǒng)。加油機(jī)進(jìn)行加油的原理為：以自帶的電機(jī)對(duì)油泵進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，把貯藏在儲(chǔ)油罐里的油首先進(jìn)行油氣分離處理，再經(jīng)過流量計(jì)輸送到加油車輛。油的測(cè)算是按照體積進(jìn)行的，來自流量計(jì)的角位移量經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換之后，與應(yīng)付金額一起顯示在屏幕上。

3、流量對(duì)加油機(jī)誤差的影響

首先給出加油機(jī)流量計(jì)的誤差表達(dá)式：

在表達(dá)式中，I的含義是加油機(jī)流量計(jì)當(dāng)前測(cè)量值；V的含義是經(jīng)過加油機(jī)流量計(jì)的實(shí)際值。因?yàn)?。因此誤差表達(dá)式可以簡(jiǎn)化成：。

在簡(jiǎn)化后的表達(dá)式中，Vc的含義是加油機(jī)流量計(jì)測(cè)算出的體積；a的含義是加油機(jī)流量計(jì)齒輪比的實(shí)際值；N的含義是加油機(jī)流量計(jì)運(yùn)動(dòng)單元循環(huán)次數(shù)[2]。

從上面的表達(dá)式可以看出，對(duì)于容積式的加油機(jī)流量計(jì)來說，其可能出現(xiàn)的測(cè)量誤差主要來自一個(gè)因素：即幾何結(jié)構(gòu)，油本身的性質(zhì)以及加油量的多少對(duì)于測(cè)量誤差是沒有影響的。以上便是加油機(jī)流量計(jì)在理想狀態(tài)之下的誤差性質(zhì)及特點(diǎn)[3]。

在日常的使用中，必須考慮到加油機(jī)流量計(jì)的其他因素，最常見的便是難以有效避免的漏流現(xiàn)象。可以將加油機(jī)流量計(jì)的漏流理解為：當(dāng)油作為一種典型的流體，穿過轉(zhuǎn)動(dòng)件的縫隙結(jié)構(gòu)流向目標(biāo)出口的時(shí)候，未能被有效計(jì)量到的流量值。本文著重探討由于加油機(jī)的漏流而導(dǎo)致的測(cè)量誤差。

此處假設(shè)經(jīng)過加油機(jī)流量計(jì)的液體體積以qv表示，漏流量以qs表示。如果加油計(jì)的輸出油體積是V，則由于漏流而導(dǎo)致的漏流量可以表示成：。

因此實(shí)際通過加油機(jī)流量計(jì)的液體為：，將其代入誤差表達(dá)式，最后可得到加油機(jī)流量計(jì)的實(shí)際誤差表達(dá)式：。

由以上的表達(dá)式可知：加油機(jī)流量計(jì)的誤差來自諸多因素，分別是計(jì)量室空間的大小、齒輪比的值以及漏流量、流量等。通常情況之下，計(jì)量室空間的大小的一個(gè)定值、齒輪比也不會(huì)發(fā)生明顯變化，因此可以確定加油機(jī)流量計(jì)的誤差來自流量及漏流量。假設(shè)加油機(jī)流量計(jì)的漏流量降低至零，這個(gè)表達(dá)式便轉(zhuǎn)換成了理想表達(dá)式；而實(shí)際情況之下，漏流量往往在相當(dāng)一段時(shí)期之內(nèi)均可視為恒定不變，這種情況之下，通過加油機(jī)液體流量越高，則qs與qv的比值就越低，因此加油機(jī)的正誤差就越大[4]。通常在流量達(dá)到極大值的狀態(tài)中，qv的值遠(yuǎn)多于qs，因此二者的比值可以視為零，這種情況下可將括號(hào)內(nèi)的值視為1，加油機(jī)流量計(jì)的誤差值便趨向于理想表達(dá)式；但當(dāng)加油機(jī)流量計(jì)的流量較低的情況下，qs與qv的比值便不能忽略，加油機(jī)流量計(jì)的負(fù)誤差會(huì)逐步增高，在流量達(dá)到極小值的狀態(tài)中，qv的值遠(yuǎn)小于qs，因此二者的比值可以視為無窮大，負(fù)誤差迅速升高。

此時(shí)為了分析方便，忽略其他誤差因素，將加油機(jī)流量計(jì)的齒輪比視為計(jì)量室的體積，因此流量計(jì)的一個(gè)循環(huán)過程的指示值恰好等于計(jì)量室體積，即a的值與Vc的值相等，僅需分析加油機(jī)流量計(jì)的誤差與流量和漏流量之間的關(guān)系，把公式進(jìn)一步簡(jiǎn)化：。

由這個(gè)表達(dá)式可得出：加油機(jī)流量計(jì)的漏流量導(dǎo)致的誤差總是負(fù)值，而qs與qv的比值越大，誤差值就越??；qs與qv的比值越小，誤差值就越大；而qs與qv的值相等的時(shí)候，誤差為-100%。從以上的分析可知，為了保證加油機(jī)流量計(jì)的準(zhǔn)確率，應(yīng)該著重對(duì)其漏流量進(jìn)行必要的檢查。由于系統(tǒng)的構(gòu)造原理等原因，所有的容積式加油機(jī)流量計(jì)均會(huì)有一定的漏流量，并且流量與漏流量間也存在著彼此影響的關(guān)系，研究表明，加油機(jī)流量計(jì)的漏流量值與間隙的立方之間是正比關(guān)系，與壓差之間是正比關(guān)系。此外，流量與壓差之間也成正比關(guān)系。

加油機(jī)在日常的使用期間，因?yàn)槭褂么螖?shù)過多很容易導(dǎo)致一部分機(jī)械發(fā)生磨損，導(dǎo)致器件之間的間隙變寬，發(fā)生漏流現(xiàn)象，導(dǎo)致發(fā)生負(fù)誤差，這就需要在日常的加油機(jī)檢定中，以調(diào)節(jié)調(diào)量螺桿的方式嚴(yán)格控制系統(tǒng)誤差。還應(yīng)關(guān)注的是因?yàn)槁┝髁康拇嬖?，以上的調(diào)節(jié)方式能夠保證在大流量之下的合格，卻無法使小流量情況中的誤差向負(fù)誤差方向發(fā)展。只有及時(shí)更換合適的流量計(jì)設(shè)備，才能最終滿足對(duì)于誤差的要求。

4、結(jié)束語

根據(jù)本文的分析，在加油機(jī)設(shè)備的計(jì)量中，應(yīng)該嚴(yán)格遵循行業(yè)相關(guān)規(guī)程，分別在大流量及小流量的情況之下進(jìn)行檢定。當(dāng)前我國(guó)不少的加油機(jī)均采用了預(yù)置加油的模式，在這種模式之下，處于控制加油機(jī)過沖的目的，會(huì)在0.3升油量的時(shí)候通過電磁閥來設(shè)置加油機(jī)改為小流量，而小流量通常比檢定中0.2Qmax的值小很多，假若發(fā)生了較為明顯的漏流量，使qs與qv的比值升高，甚至使qs與qv的值趨于相等，便會(huì)為加油機(jī)計(jì)量帶來較大的誤差。尤其是在小預(yù)置量的狀態(tài)之下，因?yàn)樘崆傲颗c預(yù)置量的比值提升，導(dǎo)致相對(duì)誤差迅速提升。所以在檢定中必須引起足夠的重視。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭衍煥.淺談流量對(duì)加油機(jī)付油量的影響及對(duì)流量體積修正的一種設(shè)計(jì)[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2011（9）：37-39.

[2]劉雪剛.淺談流量對(duì)燃油加油機(jī)檢定的影響[J].科技資訊，2011（24）：40.

[3]曾文貞.淺析加油機(jī)檢定中流量對(duì)示值誤差的影響[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2011（11）：23-24.

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