燃油加油機(jī)計(jì)量檢定準(zhǔn)確度及誤差影響因素淺析

陳君雄

（詔安縣質(zhì)量計(jì)量檢測(cè)所，福建 詔安 363500）

1 引言

文中從日常計(jì)量檢定的實(shí)際中出發(fā)，對(duì)檢定設(shè)備、檢定前的準(zhǔn)備工作、檢定中的溫度測(cè)量、加油機(jī)的流量檢定四個(gè)方面的影響因素進(jìn)行分析，并提出具體解決方法。

2 檢定設(shè)備

檢定時(shí)加油機(jī)所用的檢定設(shè)備，其計(jì)量準(zhǔn)確度如果不符合規(guī)程要求，將直接影響加油機(jī)計(jì)量檢定準(zhǔn)確度。具體表現(xiàn)在以下兩方面：

（1）主設(shè)備引起的誤差：根據(jù)JJG443—2006［1］規(guī)定，主標(biāo)準(zhǔn)器為標(biāo)準(zhǔn)金屬量器（采用不銹鋼材質(zhì)），其最大允許誤差應(yīng)不低于±0.05%，因此用于加油機(jī)檢定的標(biāo)準(zhǔn)金屬量器其準(zhǔn)確度應(yīng)是加油機(jī)最大允許誤差的，設(shè)金屬量器引起的誤差為Ea，則：Ea=0.3%×=0.06%。因此檢定時(shí)選用的金屬量器其準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.05%。

（2）輔助設(shè)備引起的誤差：根據(jù)JJG443—2006［1］規(guī)定，檢定加油機(jī)的輔助設(shè)備有溫度計(jì)、秒表和水平儀，而這些輔助設(shè)備中對(duì)加油機(jī)計(jì)量檢定準(zhǔn)確度有直接影響的只有溫度計(jì)，規(guī)程中規(guī)定溫度計(jì)的測(cè)量范圍-25℃～55℃，準(zhǔn)確度為0.1，分度值為0.2℃。設(shè)溫度計(jì)引起的誤差為Eb，則：對(duì)油品膨脹影響有：Eb汽=0.1×12×10-4=12×10-5；Eb柴=0.1×9×10-4=9×10-5；對(duì)金屬標(biāo)準(zhǔn)量器的膨脹影響有：Eb不銹鋼=0.1×50×10-6=50×10-7。因此檢定時(shí)選用的溫度計(jì)其準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.1。

3 檢定前的準(zhǔn)備工作

檢定前金屬量器的水平校準(zhǔn)、浸濕以及加油機(jī)的排空是否正確，直接影響到加油機(jī)的計(jì)量檢定準(zhǔn)確度。

（1）金屬量器的水平校準(zhǔn)：把配有消除氣泡導(dǎo)管，精度為0.05%的量器固定于堅(jiān)實(shí)的平地上，通過調(diào)整量器三只可調(diào)螺桿，使量器上的水平儀處于水平狀態(tài)，這是為了避免因量器傾斜導(dǎo)致檢定員誤讀量器示值而造成了粗大誤差。

（2）金屬量器的浸濕狀況：對(duì)JJG443—2006［1］規(guī)定的浸濕量器的正確理解應(yīng)該是一次性把油注滿量器，而不是單純用幾升油濕潤(rùn)，如果不把油注滿量器，那么量器內(nèi)壁就不可能均勻充分浸濕，從而造成檢定時(shí)量器內(nèi)壁懸掛著許多油液殘留量，這就直接影響了計(jì)量檢定準(zhǔn)確度。

（3）加油機(jī)視油器排空狀況［2］：檢定時(shí)首先要查看加油機(jī)的視油器是否充滿油液且處于透明無氣泡狀態(tài)，如果不透明有氣泡存在，則說明油路、加油機(jī)內(nèi)部管道還有空氣或氣體存在，這樣也會(huì)影響計(jì)量檢定準(zhǔn)確度，應(yīng)繼續(xù)排空至視油器處于透明、無氣泡狀態(tài)。

4 檢定中的溫度測(cè)量

4.1 環(huán)境溫度變化的測(cè)量

根據(jù)JJG443—2006［1］規(guī)定，燃油加油機(jī)正常工作的環(huán)境溫度為-25℃～55℃，檢定時(shí)環(huán)境溫度變化不超過5℃、油品與環(huán)境溫差不超過10℃。因此在檢定時(shí)，首先要對(duì)環(huán)境溫度變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，用一支經(jīng)檢定合格，準(zhǔn)確度為0.1，分度值為0.2℃的玻璃溫度計(jì)，在加油機(jī)和金屬量器附近處進(jìn)行測(cè)量，正確讀取這兩處的溫度示值，這時(shí)要判斷加油機(jī)附近處與金屬量器附近處兩者間的溫差是否滿足≤5℃的要求；然后，在對(duì)金屬量器進(jìn)行檢定前注油浸濕時(shí)，再用溫度計(jì)在油槍口處測(cè)量，正確讀取油槍口處的油品溫度示值，這時(shí)再判斷油槍口的油溫與標(biāo)準(zhǔn)器附近處溫度兩者間的溫差是否滿足≤10℃（如溫差超過10℃應(yīng)對(duì)金屬量器采取保溫措施）。在季節(jié)變化明顯或溫差變化大的地方進(jìn)行計(jì)量檢定，監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度變化，可避免因環(huán)境溫度變化太大，不符合規(guī)程要求而引起的計(jì)量失準(zhǔn)。

4.2 油槍口油溫和金屬量器內(nèi)油溫的測(cè)量

在確定環(huán)境溫度變化符合規(guī)程要求后，便可進(jìn)行油槍口油溫和量器內(nèi)油溫核心環(huán)節(jié)的測(cè)量。

（1）根據(jù)JJG443—2006［1］規(guī)定，檢定燃油加油機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)金屬量器體積比較法，其溫度修正計(jì)算公式：

式中：

VBt——量器在tJ℃下給出的實(shí)際體積值，L；

VB——量器在20℃下標(biāo)準(zhǔn)容積，L；

βY、βB——分別為檢定介質(zhì)和量器材質(zhì)的體膨脹系數(shù)（汽油：12×10-4/℃；輕柴油：9×10-4/℃；不銹鋼：50×10-6/℃）；

tJ、tB——分別為加油機(jī)內(nèi)流量測(cè)量變化器輸出的油溫（由油槍口處油溫代替）和量器內(nèi)的油溫。

從公式中可以看出量器的體膨脹系數(shù)修正影響較小，而油品的體膨脹系數(shù)影響較大。在檢定過程中，金屬量器內(nèi)的油溫tB測(cè)量比較直接，較易測(cè)準(zhǔn)，而加油機(jī)內(nèi)流量測(cè)量變換器輸出的油溫tJ是由油槍口處油溫來代替的，從測(cè)量位置分析，油品從流量計(jì)流出經(jīng)視油器、油槍軟管再從油槍口流出，這段距離大約3米左右，兩處間有一定的溫度差，較難測(cè)準(zhǔn)，因此在檢定中什么時(shí)候讀取油槍口處的油溫最能體現(xiàn)流量測(cè)量變換器處輸出的油溫tJ，長(zhǎng)期的檢定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)加油機(jī)的標(biāo)定示值達(dá)到金屬量器60%左右時(shí)讀數(shù)較為準(zhǔn)確可靠。量器內(nèi)的油溫與油槍口處的油溫兩者的誤差構(gòu)成了檢定中的溫度準(zhǔn)誤差，準(zhǔn)確的測(cè)量量器內(nèi)的油溫與油槍口處的油溫，可以盡量降低溫度準(zhǔn)誤差對(duì)計(jì)量檢定準(zhǔn)確度的影響。

（2）加油機(jī)示值誤差隨tJ、tB兩者間的溫差變化而變化。以準(zhǔn)確度為0.05%的100升不銹鋼金屬量器對(duì)93#汽油加油機(jī)檢定為例：

設(shè)環(huán)境溫度為28℃，VJ=100.00L，測(cè)得tJ1、tJ2、tJ3均為27.0℃，tB1、tB2、tB3均為27.2℃，運(yùn)用溫度修正公式 VBt=VB[1+βY（tJ-tB）+βB（tB-20）]進(jìn)行測(cè)算，則：3次測(cè)量VBt分別為99.787、99.787、99.800；運(yùn)用體積量示值誤差計(jì)算公式：進(jìn)行測(cè)算，則：3次測(cè)量的單次測(cè)量相對(duì)誤差EV分別為+0.2%、+0.2%、+0.21%。

經(jīng)測(cè)算得出，當(dāng)加油機(jī)油槍口處的油溫與量器內(nèi)油溫相差0.2℃時(shí)，從加油機(jī)示值的單次測(cè)量相對(duì)誤差中可以判斷加油機(jī)示值誤差變化量約為0.2%，由此可見溫度測(cè)量準(zhǔn)確與否直接影響到加油機(jī)計(jì)量檢定準(zhǔn)確度。

（3）油槍口油溫和金屬量器內(nèi)油溫的測(cè)量方法。

①油槍口油溫測(cè)量：在測(cè)量油槍口油溫時(shí)，使溫度計(jì)的測(cè)溫段與油槍口距離大約1cm左右，將油槍口輸出的油品始終澆在溫度計(jì)的測(cè)溫段，待溫度計(jì)示值穩(wěn)定后快速讀取，記錄數(shù)據(jù)；

②金屬量器內(nèi)的油溫測(cè)量：當(dāng)油槍完成了對(duì)金屬量器注油后，把1支上端系有耐油繩的溫度計(jì)放入金屬量器內(nèi)，使溫度計(jì)的測(cè)溫段處于金屬量器中心部位，耐油繩的另一端系在1支長(zhǎng)度略大于金屬量器溢流罩直徑的小棍上，小棍子固定架于金屬量器上端的計(jì)量頸口上，溫度計(jì)在金屬量器內(nèi)停留五分鐘后，將溫度計(jì)從金屬量器中抽出，在溫度計(jì)測(cè)溫段未露出油液面前快速讀取溫度計(jì)示值，記錄數(shù)據(jù)。

正確測(cè)量油槍口油溫和金屬量器內(nèi)油溫，可避免因溫度測(cè)量不準(zhǔn)，導(dǎo)致得出錯(cuò)誤的加油機(jī)示值誤差，從而影響了加油機(jī)計(jì)量檢定準(zhǔn)確度。

5 加油機(jī)流量檢定

（1）根據(jù)JJG443—2006［1］規(guī)定，加油機(jī)的首次檢定的流量點(diǎn)分別為：0.90Qmax≤Q（1）≤ 1.0Qmax；0.36Qmax≤ Q（2） ≤ 0.44Qmax；0.14Qmax≤Q（3）≤0.18Qmax。后續(xù)檢定的流量點(diǎn)分別為：0.90Qmax≤Q（1）≤1.0Qmax； 0.36Qmax≤Q（2）≤0.44Qmax。無論是首次檢定還是后續(xù)檢定，目的是為了測(cè)量加油機(jī)在各個(gè)流量點(diǎn)上示值誤差的平均值和測(cè)量重復(fù)性是否符合JJG443—2006規(guī)程5.1.1的要求。

（2）上述式中Qmax是指加油機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)所能達(dá)到的最大流量，與加油機(jī)標(biāo)注的最大流量截然不同，目前國內(nèi)加油機(jī)銘牌標(biāo)注的流量范圍一般為（5～55）L/min，但在實(shí)際使用中，由于受運(yùn)行環(huán)境、管道長(zhǎng)度、壓力等因素的影響，往往達(dá)不到其上限流量55L/min，大量的檢定實(shí)踐表明：加油機(jī)現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)最大流量Qmax不超過45L/min。

（3） 在日常的周期檢定中，0.90Qmax≤Q≤1.0Qmax這個(gè)流量點(diǎn)比較容易控制，通常取1.0Qmax作為流量點(diǎn)，檢定時(shí)在定量好加油機(jī)的標(biāo)定示值后，把油槍開關(guān)完全打開直接向金屬量器內(nèi)注油就行；而在0.36Qmax≤Q≤0.44Qmax這個(gè)流量點(diǎn)上要控制加油機(jī)的流速就沒那么容易，這與檢定員操作油槍的技巧和熟練程度有關(guān)，還與測(cè)量時(shí)間的檢定人員默契配合有關(guān)，通?？刂朴蜆岄_關(guān)打開到一半再略低一點(diǎn)，流速正常控制在18L/min左右，大量的檢定實(shí)踐表明，在0.36Qmax≤Q≤0.44Qmax的流量點(diǎn)上，選用Q=0.40Qmax，可以減少加油機(jī)示值的誤差，從而提高計(jì)量檢定準(zhǔn)確度。

（4）在首次檢定或后續(xù)檢定的幾個(gè)流量點(diǎn)上檢定加油機(jī)預(yù)置示值時(shí)，油槍向金屬量器內(nèi)注油應(yīng)一次性完成，如果注油中斷，會(huì)因流量中斷造成加油機(jī)電磁閥的開關(guān)動(dòng)作次數(shù)增多，從而引起加油機(jī)的“過沖量”增加，斷流次數(shù)越多，“過沖量”越大，加油機(jī)實(shí)際出油量也就增大，從而影響計(jì)量檢定準(zhǔn)確度。

6 綜述

文中從自身實(shí)際檢定工作中出發(fā)，對(duì)燃油加油機(jī)的計(jì)量檢定準(zhǔn)確度及誤差影響因素進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析與總結(jié)。如何進(jìn)一步深入加強(qiáng)加油機(jī)的管理還有待于每一個(gè)在計(jì)量崗位上的同仁不斷的研究、探討。

[1]JJG443-2006 燃油加油機(jī)檢定規(guī)程[S].

[2]GB/T 9081-2008 機(jī)動(dòng)車燃油加油機(jī)[S].