環(huán)境溫度對(duì)加油機(jī)計(jì)量誤差的影響

何順鴻

摘 要：加油站的主要加油設(shè)備-加油機(jī)，屬貿(mào)易結(jié)算計(jì)量器具，在加油站中是一種極為重要的存在，同時(shí)也屬于強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器具（《中華人民共和國強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器具明細(xì)目錄》）。但加油機(jī)計(jì)量檢定過程中若受到溫度的影響，極易導(dǎo)致測量存在較大誤差性，進(jìn)而不利于加油機(jī)的準(zhǔn)確使用?；贘JG443-2015《燃油加油機(jī)》[1]規(guī)程，進(jìn)一步完善了加油機(jī)計(jì)量的相關(guān)要求，檢定的主要目的是提高加油機(jī)的計(jì)量準(zhǔn)確性。規(guī)程中提出定期對(duì)加油機(jī)進(jìn)行檢定，原則上要求檢定周期≤6個(gè)月，因此各加油站應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行操作，重視檢定規(guī)程相關(guān)要求，減少誤差，提高檢定準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：環(huán)境溫度;加油機(jī);計(jì)量;誤差

中圖分類號(hào)：U473.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）02-0060-02

0引言

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近年來私家車的數(shù)量急劇增長，主要得益于人民生活水平的大幅增高。但車輛的增長以及現(xiàn)面臨的能源大幅缺乏的現(xiàn)狀，近年來燃油價(jià)格呈現(xiàn)出緩慢而又持續(xù)的增長，人民群眾對(duì)其關(guān)注度極大增長，降低加油機(jī)計(jì)量誤差工作迫在眉睫。但結(jié)合現(xiàn)當(dāng)下加油機(jī)計(jì)量中所發(fā)生的問題，可以發(fā)現(xiàn)加油機(jī)計(jì)量檢定可以受到多項(xiàng)因素的影響，又以環(huán)境溫度最為常見，基于此，本文主要針對(duì)環(huán)境溫度對(duì)加油機(jī)計(jì)量誤差的影響進(jìn)行分析，并針對(duì)性提出減少誤差的方法，具體如下：

1加油機(jī)的組成及工作原理

流量計(jì)、輔助設(shè)備、附加設(shè)備是加油機(jī)的主要結(jié)構(gòu)，相對(duì)其他設(shè)備來說，加油機(jī)結(jié)構(gòu)較為簡單。在其結(jié)構(gòu)中，核心部件是流量計(jì)，而流量計(jì)又由測量變換器、計(jì)數(shù)指示裝置組成，計(jì)數(shù)指示裝置的工作原理是通過計(jì)數(shù)器對(duì)其它物理量轉(zhuǎn)變所得的數(shù)字或模擬電信號(hào)、流過的燃油流量信號(hào)旋轉(zhuǎn)或位移所導(dǎo)致的機(jī)械變化量等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并采用指示裝置對(duì)以上相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確顯示[2]。

結(jié)合調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，目前我國大部分加油站所使用的加油機(jī)為電腦加油機(jī)，對(duì)于電腦加油機(jī)來說，泵壓在不含氣體的情況下，當(dāng)燃油進(jìn)入測量變換器后就可驅(qū)使其活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。分析其主要原因是由于電腦加油機(jī)的電動(dòng)機(jī)可以通過驅(qū)動(dòng)油泵時(shí)可以由油氣分離的方式，對(duì)儲(chǔ)油罐中的燃油經(jīng)輸油管、濾器泵人油氣分離器等進(jìn)行分離，進(jìn)而達(dá)到預(yù)期效果。

2加油機(jī)計(jì)量的檢定原理

2.1檢定原理

JJG443-2015《燃油加油機(jī)》規(guī)程中明確規(guī)定，加油機(jī)計(jì)量檢定工作中應(yīng)使用最大允許誤差為±0.05%的標(biāo)準(zhǔn)金屬量器，具體要求如下：相對(duì)濕度≤95%;大氣壓強(qiáng)86kPa～100kPa;外界環(huán)境溫度最佳范圍-25℃～+55℃;檢定過程中金屬容器內(nèi)介質(zhì)與環(huán)境溫差≤10℃且外界環(huán)境溫度變化≤5℃[3]。

目前加油機(jī)進(jìn)行檢定時(shí)的最常用方法為容量比較法，通過進(jìn)行三次平行測量來取最適當(dāng)值，在此過程中，單次測量可以允許誤差的存在，但需要將誤差控制在一定范圍內(nèi)，即限制在±0.3%內(nèi)。分析其主要工作原理是對(duì)比，對(duì)比的目標(biāo)就是加油機(jī)所允許通過的最大流量以及所允許通過的最大流量的20。同時(shí)觀察電腦加油機(jī)的工作原理可以發(fā)現(xiàn)，流量測量變換器可直接決定加油機(jī)的輸油量，而燃油在測量變換器處的油溫下所對(duì)應(yīng)的體積值則直接決定加油機(jī)上所顯示的體積量大小，大概可以得出相對(duì)誤差的計(jì)算公式。

2.2測量公式

加油機(jī)實(shí)際體積值VBt計(jì)算公式：VBt=VB[1+βy（tJ-tB）+βB（tB-20）]

本公式中，tB代表量器內(nèi)的油溫（℃）;tJ代表加油機(jī)內(nèi)流量測量變換器輸出的油溫;βB代表量器材質(zhì)體膨脹系數(shù)（℃-1）;βy代表檢定介質(zhì);VB代表量器20℃下標(biāo)準(zhǔn)容積（L）;VBt代表量器tJ下實(shí)際體積值（L）[4]。

體積量示值誤差EV計(jì)算公式：EV=（VJ-VBt）/VBt×100%

本公式中，EV代表加油機(jī)體積相對(duì)誤差（%）;VJ代表加油機(jī)tJ下體積值（L）。

重復(fù)性En計(jì)算公式：En=（EVmax-EVmin）/dn

本公式中，En代表測量重復(fù)性;EVmin代表規(guī)定流量下的測量值3次中相對(duì)誤差的最小值;EVmax代表規(guī)定流量下的測量值3次中相對(duì)誤差的最大值;dn代表極差系數(shù)，3次測量dn取1.69[5]。

流量QV計(jì)算公式：QV=60Vt/t

本公式中，QV代表流經(jīng)加油機(jī)的體積流量（L/min）;Vt代表測量時(shí)間t內(nèi)加油機(jī)顯示的體積值（L）;t代表測量時(shí)間（s）[6]。

3環(huán)境溫度對(duì)加油機(jī)計(jì)量誤差的影響

3.1溫度測量不準(zhǔn)

加油機(jī)內(nèi)測量誤差目前全國各地的控制尺度都存在較大差異，因此加油機(jī)規(guī)定的計(jì)量檢定范圍上下限各不不同。目前有的加油機(jī)誤差控制為零，因此具體控制尺度需要根據(jù)加油機(jī)的類型以及各地的尺度要求進(jìn)行分析。雖然這些誤差在國家相關(guān)規(guī)定中被允許可于誤差范圍存在，但其允許誤差的最小、最大值應(yīng)保證適當(dāng)?shù)牟罹唷?/p>

部分學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)[7]，對(duì)于加油機(jī)來說，油品的儲(chǔ)存環(huán)境、管道設(shè)施等，包括溫度濕度、底閥漏氣、壓力與加油站管道漏氣等因素，均可影響加油機(jī)計(jì)量的準(zhǔn)確性。通過調(diào)查部分文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，我國加油機(jī)計(jì)量結(jié)果顯示油溫未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)量值的情況極為常見。

此外，我國常于加油槍的出口處測量油品流過加油機(jī)的流量測量變換器時(shí)的溫度，采用測量油槍出口處的溫度將流量測量變換器內(nèi)的溫度進(jìn)行替代時(shí)，也可出現(xiàn)誤差。有學(xué)者研究中提出，油槍出口處、流量測量變換器的溫差一般為0.2℃～0.3℃，由溫度測量差值所產(chǎn)生的誤差E=0.3×0.1=0.03%[8]。究其根本可以發(fā)現(xiàn)，在加油機(jī)計(jì)量檢定的過程中，標(biāo)準(zhǔn)量器內(nèi)的溫度是在量器內(nèi)測得的，軟管將測量變換器到油槍口進(jìn)行連接，其長度也會(huì)產(chǎn)生溫差。

3.2檢定介質(zhì)溫度不準(zhǔn)

加油機(jī)計(jì)量檢定時(shí)檢定介質(zhì)的體積和標(biāo)準(zhǔn)量器的容積等均可因溫度的變化而改變，進(jìn)而影響到計(jì)量檢定的準(zhǔn)確性。對(duì)加油機(jī)進(jìn)行計(jì)量檢定的過程中應(yīng)保證外界環(huán)境的溫度變化不超過5℃且溫度的測量應(yīng)在加油機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)金屬量器周圍測量。加油機(jī)的介質(zhì)溫度與環(huán)境溫度之間不應(yīng)超過10℃，在實(shí)際檢定過程中，環(huán)境溫度應(yīng)在-25℃～55℃范圍之間，檢定過程中溫度變化不應(yīng)超過5℃。在加油機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)金屬量器附近測量環(huán)境溫度，環(huán)境與加油機(jī)的介質(zhì)溫度最大差不超過10℃，若對(duì)檢定誤差的影響較小則無需采用相關(guān)措施進(jìn)行干預(yù)，若影響較大，則應(yīng)添加保溫措施，最大程度減小溫度對(duì)容量計(jì)量檢定的影響[9]。

通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，計(jì)量中標(biāo)準(zhǔn)量器內(nèi)的油溫與油槍出口處的油溫之間的溫差相差1℃時(shí)誤差產(chǎn)生0.1%的變化。以此為據(jù)，可以避免溫度的因素導(dǎo)致錯(cuò)誤調(diào)整加油機(jī)，因此避免造成不可估量的損失，因此在檢定過程中尤其要重視溫度對(duì)檢定準(zhǔn)確性的影響。

4減少環(huán)境溫度對(duì)加油機(jī)計(jì)量誤差的措施

4.1選取精密數(shù)字溫度計(jì)

溫度測量儀器會(huì)導(dǎo)致一定的誤差，目前水銀溫度計(jì)較為常用，但其弊端較多，比如，加油機(jī)檢定是在室外現(xiàn)場環(huán)境中，若操作不當(dāng)極易導(dǎo)致破碎，并且長度有限，因此測量時(shí)需要反復(fù)將溫度計(jì)伸入測量后取出，加大了測量誤差。此外，水銀溫度計(jì)測量時(shí)要求水銀柱必須高于液面1.5cm，當(dāng)水銀柱通過溫度升高而上升時(shí)反應(yīng)速度較慢，間接降低了測量的準(zhǔn)確性。

精密數(shù)字溫度計(jì)能夠有效避免上述水銀溫度計(jì)的弊端，不易破碎且測量速度快，顯示也更為直觀，準(zhǔn)確度更高，其量程為-30℃～60℃之間，最小分度值為0.1℃。JJG443-2015《燃油加油機(jī)》對(duì)溫度計(jì)的規(guī)定提出了一定建議，溫度計(jì)最小分度值不大于0.2℃，測量范圍控制在-25℃～55℃之間。精密數(shù)字溫度計(jì)的各項(xiàng)數(shù)值完全符合規(guī)程中的要求，相對(duì)于其他測量工具來說，準(zhǔn)確度更高，響應(yīng)更快，使用也更方便，能夠測出量器深處的油溫[10]。

4.2正確測量標(biāo)準(zhǔn)量器內(nèi)油溫

在測量測量金屬容器內(nèi)的油溫時(shí)需要避免將不可將溫度計(jì)的感溫部位放置在計(jì)量頸處，也不能貼靠在量器壁處，應(yīng)于金屬量器中間部分約3min～5min處放置數(shù)字溫度計(jì)的溫度傳感器，當(dāng)數(shù)字溫度計(jì)的溫度穩(wěn)定后可讀取相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行記錄。此外，讀數(shù)時(shí)要迅速且不可使感溫部位暴露于液面之上，避免測溫不準(zhǔn)導(dǎo)致對(duì)檢定結(jié)果產(chǎn)生影響[11]。

4.3正確測量油槍出口處油溫

一般來說，在測量時(shí)可以采用替代法測量，如采用槍口處油溫替代出口處油溫。但需要注意的是，油品在向金屬量器內(nèi)注入時(shí)始終需要保持油需要經(jīng)由數(shù)字溫度計(jì)的溫度傳感器處流過，并且記錄數(shù)據(jù)一定是要在溫度計(jì)顯示穩(wěn)定后再進(jìn)行。相關(guān)文獻(xiàn)曾對(duì)油槍出口處油溫進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)槍口油量在40L以后溫度變化不大。試分析其原因，發(fā)現(xiàn)此時(shí)燃油經(jīng)輸送管路，溫度趨于平衡，因此誤差最小。以此為據(jù)，加油機(jī)注油時(shí)可以不用立即測量槍口油溫，注意溫度計(jì)感溫元件應(yīng)該與油槍口距離lcm左右，待注油在40L且油溫穩(wěn)定后再測[12]。

5結(jié)語

近年來，人們對(duì)加油機(jī)的計(jì)量誤差給予了高度的關(guān)注，這是資源節(jié)約理念的改善，也是時(shí)代快速發(fā)展的體現(xiàn)。加油機(jī)計(jì)量檢定中溫度是影響檢定結(jié)果的主要因素之一，因此計(jì)量檢定相關(guān)工作人員應(yīng)該投入更多的工作精力，保證計(jì)量檢定工作的科學(xué)合理性。本文中通過介紹加油機(jī)的組成以及工作原理、檢定原理，同時(shí)分析了溫度對(duì)加油機(jī)計(jì)量檢定誤差的影響、如何提高油溫測量準(zhǔn)確性等，力求為后續(xù)加油機(jī)計(jì)量檢定中溫度對(duì)測量誤差的影響相關(guān)工作提供參考，促進(jìn)我國加油站各項(xiàng)工作的順利進(jìn)行，最大程度做到資源節(jié)約，避免過度浪費(fèi)資源所帶來的的危害，但在后續(xù)工作中還應(yīng)進(jìn)一步深入研究環(huán)境溫度對(duì)加油機(jī)檢定示值誤差的影響。

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